Bendroji biochemija III (Biologinės informacijos srautai)
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Dalykas suteikia žinių apie nukleorūgštis, baltymus ir šių molekulių sąveiką ląstelėje, užtikrinančią jos tinkamą augimą, dalijimąsi ir vystymąsi. Dalykas apima plačią ir greitai besikeičiančią mokslo sritį, akcentuojami DNR replikacijos, reparacijos, transkripcijos, baltymų sintezės ir genų reguliacijos skirtinguose organizmuose molekuliniai mechanizmai. Studentai supažindinami su metodais ir eksperimentais, skirtais šių mechanizmų tyrimui, pasitelkiant originalią mokslinę literatūrą, detaliau nagrinėjamos tokios greitai besivystančios sritys kaip chromatino struktūra ir funkcijos, RNR polimerazės dinamika ir genų ekspresijos reguliavimas įvairių rūšių RNR molekulėmis.
Dalyko anotacija užsienio kalba
This course deals with nucleic acids and proteins and how these molecules interact within the cell to promote proper growth, division, and development. This course will cover a large and ever-changing discipline emphasizing the molecular mechanisms of DNA replication, repair, transcription, protein synthesis, and gene regulation in different organisms. The students will learn the techniques and experiments used to discern these mechanisms, often referring to the original scientific literature. It will take an in-depth look at some rapidly evolving fields, including chromatin structure and function, RNA polymerase dynamics, and regulation of gene expression by different types of RNAs.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Studentas turi būti išklausęs Cheminės analizės II, Bendrosios biochemijos I ir II kursus.
Dalyko studijų rezultatai
1. Suprasti informacijos srautų pagrindinius mechanizmus.
2. Suprasti ląstelės makromolekulių sąveikos principus.
3. Suprasti kompleksines makromolekulių funkcijas ląstelės gyvenime.
4. Gebėti pasirinkti ir taikyti optimalius eksperimentinius metodus duotojo biologinio uždavinio sprendimui.
Dalyko turinys
1. Nukleorūgštys. DNR replikacija, replikacijos fermentai. DNR reparacija. Nukleorūgščių hidrolizė.
2. Transkripcija ir potranskripcinis RNR brendimas. RNR funkcijos genų ekspresijoje.
3. Chromatino struktūra, chromatino baltymai, chromatino pertvarkymo mechanizmai.
4. Prokariotų genų transkripcija;
5. Eukariotų genų transkripcija, genų struktūra, transkripcijos faktoriai, transkripcijos iniciacijos kompleksai, elongacija.
6. Epigenetika. DNR modifikacijos. Informacijos kodavimas 3D DNR struktūra. Histonų kodas.
7. DNR ir RNR analizės metodai. Sekoskaita.
8. Transliacija. Baltymų erdvinės struktūros susidarymas ir šaperonai. Baltymų biosintezės slopikliai.
9. Baltymų posttransliacinės modifikacijos.
10. Baltymų analizės metodai. Baltymų tirpalų spektroskopiniai analizės metodai.
11. Proteomika. Bioinformaciniai įrankiai ir duomenų bazės.
12. Signalo perdavimas ląstelėse: signalo sklidimas ir greitas ląstelės atsakas, genų aktyvumą valdantys signaliniai keliai.
13. Signalo perdavimas vėžio atveju.
14. Biologinės modelinės sistemos molekulinių gyvybės mokslų tyrimams.
Laboratoriniai darbai:
1. Oligonukleotidų (pradmenų) modeliavimas/kūrimas panaudojant nukleorūgščių sekų duombazes ir laisvos prieigos modeliavimo įrankius.
2. RNR išskyrimas TriZol metodika.
3. DNR išskyrimas išdruskinimu.
4. Išskirtų nukleorūgščių kokybinis ir kiekybinis vertinimas spektrinės analizės metodais.
5. DNR koncentracijų skaičiavimas ir parinkimas tyrimams.
6. Bisulfitinė DNR modifikacija.
7. Kopijinės DNR (kDNR) sintezė.
8. Polimerazės grandininė reakcija (PGR).
9. Western blot analizė: bandinio paruošimas ir baltymų frakcionavimas.
10. Western blot analizė: imunoprecipitacija ir detekcija.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos (P) 45 val.
Laboratoriniai darbai (L) 30 val.
Savarankiškas darbas 85 val.
Iš viso 160 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Kolokviumas raštu - 20%, laboratorinių darbų gynimas raštu - 30%, egzaminas raštu - 50%.
Literatūra
1. 2014 Sužiedėlienė E. Molekulinė biologija. VU
2. 2012 Carson S. Molecular Biology Techniques. A classroom laboratory manual. 3rd ed. Elsevier
3. 2008 Ambrasienė D. Molekulinės biologijos praktikumas. VDU
4. 2003 Krauss G. Biochemistry of Signal Transduction and Regulation WILEY-VCH
5. 2012 Kadziauskas J. Biochemijos pagrindai: bendrasis vadovėlis. 2nd ed. VU
Papildoma literatūra
1. 2010 Lesk A. M. Introduction to protein science. Oxford University press
2. 2007 Twyman R. M. Principles of Proteomics. Taylor&Francis