Evoluce genomu

Sylabus

*

1. Původ genomu první živé systémy; koevoluce nukleových kyselin a proteinů; RNA svět; genetický kód *

2. Evoluce genů definice genu; typy genů; základní struktura genu; exony a introny; genové rodiny; pseudogeny; počty genů v genomech; nekódující DNA; vznik nových genů; horizontální přenos genů *

3. Genom, transkriptom a proteom * první genomy - lineární nebo cirkulární; typy genomů - prokaryotický a eukaryotický genom (mitochondrie, chloroplasty); velikosti genomu a jejich změny během evoluce; repetitivní sekvence; transkriptom a proteom - exprese genomu *

4. Metody studia genomů Sekvenační technologie (DNA, RNA sekvenování); bioinformatika; genetické a fyzické mapy; molekulární cytogenetika; metody molekulární biologie, průtoková cytometrie *

5. Evoluce uspořádání genomů a srovnávací genomika kompartmentalizace genomu; anatomie eukaryotického genomu - chromosomy; počty chromosomů; přestavby v uspořádání genomu; syntenie; polyploidizace, fylogeneze *

6. Dynamika genomů repetice; mobilní genetické elementy; retroelementy; DNA transpozony; původ a evoluce mobilních elementů; šíření mobilních elementů; role transpozonů v přestavbách genomů; umlčování transpozonů *

7. Zvláštní vlastnosti některých částí genomu evoluce sexuality; způsoby určování pohlaví (environmentální, genotypové); pohlavní chromosomy a jejich evoluce; mitochondriální genom, chloroplasty *

8. Vztah vlivu prostředí a evoluce genomu efekt prostředí na expresi genů; souvislost změn v genomu v důsledku změn prostředí; globální změny prostředí; vztah mezi genomem a fenotypovými znaky organismů *

9. Evoluce lidského genomu organizace lidského genomu (podíl exonů, intronů, repetitivních sekvencí); evoluce člověka; recentní selekce zachytitelná v lidském genomu; využití znalostí studia lidského genomu (např. v medicíně); přestavby genomu a rakovina, aneuploidie *

10. Využití genomického výzkumu a jednotlivá odvětví genomiky hledání genetických změn zodpovědných za adaptivní znaky; GMO; nové přístupy v medicíně; farmakogenomika; imunogenomika; metagenomika; fylogenomika; epigenomika; sociologický impakt genomického výzkumu a etické otazníky

Anotace

UPOZORNĚNÍ: Jelikož jsem trvale na Novém Zélandu, bude výuka v akademickém roce 2022/2023 probíhat ONLINE. Přednášky budou ve standartním čase jednou týdně prostřednitvím videokonference na zoom. Hodnocení předmětu zústává stejné. Zkouška bude probíhat ústně online. Velice děkuji za pochopení!!!!

Evoluční genomika je progresivním odvětvím biologického výzkumu. Spolu se stále vzrůstající dostupností sekvenování celých genomů se rozvíjí obor, který si klade za cíl zodpovědět základní evoluční otázky typu: Jak a proč se mění velikost genomu? Mají některé druhy více kódující DNA než jiné a pokud ano, proč? Které změny genomu jsou spojené s hlavními evolučními událostmi? Jak se organismy liší v uspořádání genomů? Tento obor se snaží porozumět tomu, jak změny obsahu a uspořádání genomů souvisí s diversitou života na Zemi, a které procesy tyto změny formovali. Evoluce genomu jako samostatný univerzitní předmět shrnuje různé aspekty vyplývající z výzkumu genomů, jejich evoluce a srovnání genomů mezi organismy. Přednáška posluchače provede oborem od základních principů evoluce genomů přes srovnávací genomiku a zvláštnosti genomů (jako jsou např. pohlavní chromosomy) až po praktické aspekty využití genomického výzkumu v lidské společnosti.

Přednáška je určena převážně pro magisterské studenty. Pro její absolvování doporučuji předchozí seznámení s genetickými a evolučními předměty jako je např. Úvod do evoluční biologie, Genetika atp. Pro hlubší pochopení celého oboru pak doporučuji současně, nebo následně absolvovat předměty jako např. Evoluční genetika,

Evoluce fenotypu, Evoluční genetika člověka, Molekulární ekologie