Biologia molekularna 2100-BMBIOT-2-S1

WYKŁAD: Mutacje. Mutageny. Mechanizmy naprawy DNA. Nowotworzenie.
Replikacja. Miejsca startu replikacji. Enzymy biorące udział w replikacji. Mechanizm syntezy nici wiodącej i opóźnionej. Replikacja telomerów.
Rekombinacja homologiczna. Modele Hollidaya, Meselsona-Raddinga i Szostaka. Białka E. coli biorące udział w rekombinacji. Eukariotyczne homologi białka recA. Rola białek RuvA i B w tworzeniu struktury Hollidaya i migracji rozgałęzienia. Białka RecBCD inicjują rekombinację w miejscach chi.
Rekombinacja zlokalizowana na przykładzie integracji faga λ, zmiany typu koniugacyjnego drożdży, zmiany antygenu wici u Salmonella. Rekombinacja VDJ w tworzeniu przeciwciał.
Transpozycja, rola sekwencji powtórzonych. Eukariotyczne transpozony i retrotranspozony.
Genomy. Paradoks wartości C. Sekwencje niekodujące, sekwencje powtórzone. Genom człowieka.
Struktura genu prokariotycznego i eukariotycznego. Poziomy regulacji genów u Pro- i Eukariota.
Transkrypcja genów prokariotycznych. Elementy typowego promotora. Budowa pol RNA. Rola podjednostki sigma w inicjacji transkrypcji. Represory bakteryjne i fagowe. Terminacja rho-zależna i rho-niezależna.
Transkrypcja genów eukariotycznych. Remodelowanie chromatyny. Macierz jądrowa. Eukariotyczne pol RNA i ich specyficzne promotory. Ogólne czynniki transkrypcyjne, białko TBP. Sekwencje wzmacniające i wyciszające, czynniki transkrypcyjne, typy białek wiążących DNA. Rola czynników transkrypcyjnych w rozwoju na przykładzie Drosophila.
Integracja transkrypcji przez pol II RNA i procesów dojrzewania - rola domeny CTD. Czapeczkowanie. Mechanizm wycinania intronów, rola snRNA U i białek splicingowych. Typy intronów. Alternatywny splicing, transsplicing. Terminacja transkrypcji i poliadenylacja.
Dojrzewanie transkryptów tRNA – dojrzewanie na końcach 5’ i 3’, usuwanie intronów, modyfikacje zasad.
Dojrzewanie transkryptów pol I RNA – rola RNaz i snoRNA z motywami C/D oraz H/ACA.
Edytowanie RNA.
Stabilność RNA. Mechanizmy degradacji RNA.
Translacja – rola białek G. Mechanizm inicjacji translacji. Kontrola inicjacji translacji przez inhibicję zwrotną, inhibitorową fosforylację eIF-2α, stymulującą fosforylację PHAS-1, struktury szpilek do włosów, białka wiążące elementy IRE. Elongacja translacji - udział EF-Tu i EF-G oraz transferazy peptydylowej. Czynniki RF i RRF terminujące translację.
Niekodujące RNA. Rybozymy. Rola mi/siRNA w TGS i PTGS.
Genetyka bakteriofagów i wirusów eukariotycznych. Zróżnicowanie struktury i złożoności genomów wirusowych. Genomy wirusów: (+) RNA; (-) RNA; RNA ambisensownnych; małych wirusów DNA – fagów, parwowirusów i poliomawirusów; dużych wirusów DNA na przykładzie adenowirusów i wirusów herpes; retrowirusów; wirusów o genomach segmentowanych i wielocząstkowych.
Genetyka bakterii. Przegląd odkryć genetycznych dokonanych na bakteriach. Molekularne mechanizmy transformacji, transdukcji i koniugacji. Rola rekombinacji w procesach przenoszenia informacji genetycznej u bakterii. Bakteryjne transpozony. Oporność na antybiotyki i jej rozprzestrzenianie.
ĆWICZENIA: Transformacja bakterii. Mutacje – chromatografia barwników oka Drosophila, mutageneza DNA mitochondrialnego drożdży. Mutacje, mutageny, naprawa DNA – test Amesa. Analiza sekwencji DNA - odszukiwanie genów białek. Regulacja ekspresji genów - mutanty operonu laktozowego. Regulacja ekspresji genów – potranskrypcyjne wyciszanie genów Caenorhabditis elegans przez regulatorowe RNA. Genomy – zajęcia interaktywne (pod warunkiem dostępu do sali komputerowej). Izolacja DNA plazmidowego, genomowego DNA E. coli, genowego DNA roślinnego. Restrykcja i elektroforeza DNA. Mapowanie restrykcyjne. Identyfikacja płci metodą PCR.