Molekulinė biologija

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Įsisavinti organizmų funkcionavimo ir paveldimumo molekulinius pagrindus, susipažinti su įvairių organizmų genomais, išnagrinėti nukleorūgščių organizaciją ląstelėje, įsisavinti genetinės informacijos perdavimo ir jos realizacijos mechanizmus: DNR ir chromosomų replikacija, genų ekspresijos reguliaciją, RNR biosintezę bei jos brendinimą, baltymų biosintezę, jų postransliacinį modifikavimą, temperatūrinio šoko baltymų sintezės mechanizmus, pagrindinius eukariotinių ląstelių signalo perdavimo kelius ir būdus.

Dalyko anotacija užsienio kalba

To undestand the molecular fundamentals of organism functioning and heredity, to become acquainted with genomes of different organisms, to investigate organization of nucleoacids in the cell, to become acquainted with the mechanisms of conveying genetic information and its realisation: DNA and chromosome replication, regulation of gene expression, RNA biosynthesis and its maturity, biosynthesis of proteins and their postranslatory modification, mechanisms of protein synthesis of temperature shock, major ways and methods of conveying the signal of eucariotic cells.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Bendroji genetika, Ląstelės biologija, Biochemija

Dalyko studijų rezultatai

Įgis žinias apie genetinės medžiagos prigimtį, nukleorūgščių erdvinę ir  molekulinę struktūrą, chromosomų molekulinę sandarą, atskirų chromosomų dalių molekulinę struktūrą, somatinių ląstelių genomo ypatumus, ląstelių sąveikos ir signalų perdavimo molekulės, baltymų dimerizaciją, ląstelių adhezijos molekules, eukariotų genų raiškos reguliavimo ypatus,
miRN vaidmenį genų raiškos reguliavime, RNR brendimą (procesingas) ir šio proceso svarba RNR biologinėms funkcijoms, šiluminio (temperatūrinio) šoko baltymus ir jų biologinę reikšmę, prioninių baltymų sintezę ir funkcijas, prioninių baltymų ir jų genų struktūrinę organizaciją, prioninių baltymų įvairovę ir rūšinį specifiškumą, prioninių baltymų genų paveldimumą.
Baigęs dalyko kursą studentas suvoks :
1. Kas yra nukleorūgščių erdvinė struktūra, DNR rūšys, funkcijos eukariotų geno struktūra ir ją reguliuojantys elementai, somatinių ląstelių genomo ypatumai.
2. supras eukariotų genų raiškos reguliavimo ypatumus,
miRNR vaidmenį genų raiškos reguliavime.
3. suvoks RNR brendimo procesą (procesingas) ir šio proceso svarbą RNR biologinėms funkcijoms
4. išmanys šiluminio (temperatūrinio) šoko baltymų struktūrą, biosintezės mechanizmus ir jų biologinę reikšmę, temperatūrinio šoko genų perjungimo šių baltymų sintezei lastelėje mechanizmus.
Baigęs dalyko kursą studentas gebės:
a) paaiškinti pagrindines Molekulinės biologijos mokslo sąvokas, analizuoti informacijos perdavimo eukariotinėse ląstelėse dėsningumus, paaiškinti eukariotų DNR reparacija, rekombinacija ir transpozicija.
b) eukariotų DNR transkripciją, jos etapus, reguliavimą, replikacijos genetinę kontrolę, eukariotų genetinės informacijos perdavimą ląstelėse.
c) gebės vertinti ląstelių sąveikos ir signalų perdavimo molekulės, baltymų dimerizaciją, ląstelių adhezijos molekules.
d) išmanys molekulinės biologijos tyrimų metodus bei mokės juos tikslingai panaudoti moksliniuose tyrimuose.
e) gebės taikyti Molekulinės biologijos žinias kitų programos dalykų studijose.

Dalyko turinys

1. Molekulinės biologijos vystymosi apžvalga. Genetinės medžiagos prigimtis. Paveldimumo molekulės. DNR pirminė seka.
2. Nukleorūgščių erdvinė struktūra. DNR rūšys, funkcijos.
3. Eukariotų geno struktūra ir jį reguliuojantys elementai.
4. Chromosomų molekulinė struktūra ir jos reikšmė. Chromosomų chromatinas, nukleosomos, chromosomų domenai, chromatino sandara eukariotų interfaziniame branduolyje, prokariotų chromosomų ypatumai, heterochromatinas, specifinės sandaros chromosomos, specialios chromosomos dalys, dirbtinės chromosomos.
5. Somatinių ląstelių genomo ypatumai.
6. Bendrieji ląstelės signalo perdavimo ypatumai. Ląstelių sąveikos ir signalų perdavimo molekulės. Baltymų dimerizacija, ląstelių adhezijos molekulės.
7. Eukariotų DNR reparacija, rekombinacija ir transpozicija.
8. Eukariotų DNR transkripcija, jos etapai, reguliavimas.
9. Eukariotų DNR replikacijos genetinė kontrolė.
10.Eukariotų genetinės informacijos perdavimas ląstelėse.
11. Eukariotų DNR sintezės genetinė kontrolė.
12. Eukariotų genų raiškos reguliavimo ypatumai.
13. miRNR vaidmuo genų raiškos reguliavime.
14. RNR brendimas (procesingas). Šio proceso svarba RNR biologinėms funkcijoms.
15. Šiluminio (temperatūrinio) šoko baltymai ir jų biologinė reikšmė. Temperatūrinio šoko baltymų bendra sandara, ląstelių perjungimo mechanizmas TŠB sintezei to poveikyje, TŠB ir homologinių baltymų sintezuojamų esant normaliai to funkcija, augalų streso baltymai, šaperonai ir TŠ baltymai.
16. Prioniniai baltymai (prionai) ir jų savybės. Prioninių baltymų sintezė ir funkcijos, prioninių baltymų ir jų genų struktūrinė organizacija, prioninių baltymų įvairovė ir rūšinis specifiškumas, tarprūšinis prioninių baltymų genų paveldimumas.
Laboratoriniai darbai
1. Saugus darbas laboratorijoje. Geros laboratorinės praktikos taisyklės. Darbo specifiškumas, dirbant molekulinės biologijos laboratorijoje.
2. Paveldimumo vienetų struktūra: chromosomos struktūra, DNR struktūra (chromosoma→nukleosoma→DNR). Genas. Genetinis kodas. Žmogaus genomas: branduolinė DNR ir mitochondrinė DNR. Dviejų genų sąlytis.
3. DNR išskyrimas.
4. DNR švarumo ir koncentracijos nustatymas.
5. DNR dvigubėjimas - replikacija. Molekuliniai tyrimo metodai. Molekulinių metodų, kokybės kontrolės užtikrinimas.
6. DNR polimerazės grandininė reakcija (PGR).
7. Pagausinto DNR fragmento elektroforetinis frakcionavimas ir vizualizavimas.

Dalyko studijos valandomis

45 val. paskaitų, 15 val. laboratoriniai darbai, 3 val. žinių vertinimui, 87 val. savarankiškas darbas

Studijų rezultatų vertinimas

Studentų žinių vertinimas atliekamas kaupiamaja sistema ir susideda iš trijų dedamųjų:
Kolokviumas atlikus laboratorinius darbus bei pratybas sudaro 33% galutino  pažymio.
Tarpinė apklausa sudaro 17% galutinio pažymio.
Egzaminas - 50% galutinio pažymio.

Literatūra

1. 2011    L. H. Hartwel.  Genetics . From Genes to Genoms    McGRAW – HILL
2. 2005    Ed. D.P.Clark. Elsevier, Molecular Biology. Understanding  the genetic revolution. Londonas
3. 2008    Rančelis V. Augalų genetika. Kaunas. „Technologija“
Papildoma literatūra
1. 2005. Mildažienė ir kt. Ląstelės biologija. Kaunas
2. Miceikienė I., Paulauskas А. ir kt. Genetikos praktikumas. DNR polimorfizmo tyrimo metodai. Kaunas