Pokroky ve vývojové biologii

Sylabus

1) Jiří Pergner - Od genotypu k fenotypu – vývojové informace uložené v DNA mimo protein kódující sekvence V přednášce budou připomenuty známé poznatky o informaci uložené mimo protein-kódující sekvence jaderné DNA, konkrétně informace o struktuře promotorových sekvencí, miRNA a dlouhých nekódujících RNA. Tyto poznatky budou rozšířeny o recentní informace o vztahu těchto protein-nekódujících sekvencí k vývojovým procesům. Dále budou probrány aktuální pohledy na sekvence uložené v primární struktuře jaderné DNA nutné pro její organizaci v 3D prostoru a důležitost tohoto prostorového uspořádání k vývojovým procesům.

2) Vladimír Soukup - Genové regulační sítě a jejich vlastnosti Genové regulační sítě (GRN) během vývoje, jejich vlastnosti, logika, hierarchie a prostorová a časová souslednost. Komponenty GRN a vztahy mezi nimi, příklady modulů, nódy, jejich zesíťování, inputy a outputy, cis-regulace. GRN během embryonálního vývoje a specifikace buněčných linií na příkladu ježovky. Modifikace GRN a evoluce tělních plánů, evoluční stabilita kernelů a plasticita periferních částí. Evoluce nových znaků modifikací stávající GRN nebo koopcí GRN pro nové funkce.

3) Marie Macůrková - Časná embryogeneze bezobratlých  Nové pohledy na mozaikový a regulační vývoj, ustavení asymetrie, vliv stochastické genové exprese, srovnání časného vývoje zavedených a méně známých modelů bezobratlých Aktuální pohled na roli 3D struktury genomu ve vztahu k transkripční regulaci - Topologically associated domains (TADs). Vlastnosti TADs, jejich změny v evoluci a v průběhu ontogeneze. Nekódující RNA regulující genovou expresi.

4) Jan Mašek - Pokroky v časné embryogenezi obratlovců Embryonální kmenové buňky, iPSCs, organoidy, gastruloidy a embrya ze zkumavky5) Marie Macůrková - Regulace genové exprese v organogenezi Signální dráhy regulující vývoj vybraných orgánových soustav, rozdíly a podobnosti mezi různými skupinami živočichů, transkriptomika na úrovni orgánů

6) Robert Černý - Advances in Epithelial Developmental Biology: Ectoderm-endoderm interactions in developing vertebrate head  Pokroky v pochopení biologie epitelů na rozhraní ektodermu-endodermu.

7) Robert Černý - Advances in Mesenchyme Developmental Biology: Neural crest-derived mesenchyme as the prime example of developmental biology of mesenchymal cells Pokroky v biologii mesenchymatických buněk - "starý" mezodermální mesenchym vs. "nový" mesenchym původu neurální lišty.

8) Vladimír Krylov - Embryonální vývoj končetin u obratlovců  Vznik končetinového pupene, polarizace vyvíjejících se končetin, role HOX genů a jejich genových produktů včetně podřízených signálních drah. Poruchy při vývoji končetin, evoluční porovnání vývoje končetin napříč obratlovci

9) Vladimír Krylov - Embryonální vývoj orgánových základů u obratlovců  Embryonální vývoj základů srdce, trávicí a dýchací soustavy, primárních pohlavních orgánů a ledvin. Evoluční srovnání

10) Vladimír Soukup - Regenerace Regenerace vs. hojení. Příklady regenerujících tkání v živočišné říši, regenerace u obratlovců. Ocasatí obojživelníci coby mistři regenerace. Regenerace ocasu a končetiny. Dediferenciace, transdiferenciace a buněčné procesy během regenerace. Regenerace coby repetice vývoje?7)      Předmět je vyučován za podpory projektu Zvýšení kvality vzdělávání na UK a jeho relevance pro potřeby trhu práce, reg.č. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002362.

Anotace

Cílem kurzu je rozšířit znalosti studentů o vývojově biologických procesech probíraných v rámci bakalářského studia. Stejně významným aspektem je vedení studentů ke kritickému pohledu na publikovaná fakta a jejich schopnost analyticky rozebrat odborný text a jeho obsah prezentovat vědecky orientovanému publiku.