Betűméret: A A A

Molekuláris sejtbiológia I

ÁOK (6 kredit, kollokvium, Dr. Bánhegyi Gábor; AOKOVM464_1M)

FOK (4 kredit, kollokvium, Dr. Bánhegyi Gábor; FOKOOVM205_1M)

2018/2019. tanév II. félév

Tanulmányi felelős: Dr. Sipeki Szabolcs

Leírás


A félév anyaga a prokarióta és az eukarióta sejtek felépítése, a molekuláris biológia (a genetikai információ tárolása, örökítése és kifejeződése, a proteosztázis), az alapvető és az orvosláshoz kötődő molekuláris biológiai technikák, a rendszerbiológia és a bioinformatika. Az előadásokon és gyakorlatokon elhangzó tananyag megtanulását segítik az e-könyvként hozzáférhető Biokémia, Molekuláris és Sejtbiológia egyetemi jegyzet (szerk.: Bánhegyi Gábor és Sipeki Szabolcs, Semmelweis Kiadó) megfelelő fejezetei, valamint a gyakorlatok leírása (Orvosi Kémiai és Biokémiai Gyakorlatok, egyetemi jegyzet, szerk.: Keszler Gergely, Semmelweis Kiadó).

A félév során egy szóbeli és egy írásbeli beszámolón értékeljük a hallgatók felkészülését – mindkettőn 1-5 osztályzattal. A szóbeli demonstráción a hallgatók az előre megadott tételsor egy tételéből felelnek egy oktatónál, aki nem lehet a saját gyakorlatvezetőjük.

A félév a kredit megszerzéséhez szükséges szóbeli vizsgával (kollokvium) zárul. A vizsgára bocsátás (aláírás) feltétele, hogy a hallgató a szóbeli beszámolón legalább 2-es eredményt érjen el, és legalább 11 gyakorlatot teljesítsen. A félév végi kollokviumon nem kell a IV. sorozatból tételt húzniuk azoknak a hallgatóknak, akik a két félévközi beszámoló osztályzatával legalább 4,0 átlagot érnek el.

Előadások


Helyszín és időpont:
hétfőn 11:50-12:45, EOK (Tűzoltó u. 37-47.) Szent-Györgyi és Hári termek
szerdán 12:30-13:30, EOK (Tűzoltó u. 37-47.) Szent-Györgyi és Hevesy termek
Időtartam: 55/60 perc

Oktatási hétDátumElőadás címeElőadó
1.Febr. 4-8.Eukarióta és prokarióta sejt, a genetikai információKeszler
A molekuláris biológia alapfogalmai, nukleinsavak szerkezete és funkciói Keszler
2.Febr. 11-15.A kromoszómák és a DNS szerveződése IKeszler
A kromoszómák és a DNS szerveződése IIKeszler
3.Febr. 18-22.A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció IRónai
A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció IIRónai
4.Febr. 25. - Márc. 1.Transzkripció ICsala
Transzkripció IICsala
5.Márc. 4-8.Transzkripció III Csala
A génexpresszió szabályozásaSipeki
6.Márc. 11-14.Magi receptorok, transzkripciós faktorok, DNS-kötő motívumok.Sipeki
A genetikai kód és a transzláció IMészáros T.
7.Márc. 18-22.A genetikai kód és a transzláció II Mészáros T.
Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőség-ellenőrzés IMészáros T.
8. Márc. 25-29.Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőségellenőrzés IIMészáros T.
Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszerBánhegyi
9.Ápr. 1-5.Az autofágia és válfajai Bánhegyi
Mobil genetikai elemek, vírusok ICsala
10.Ápr. 8-12.Mobil genetikai elemek, vírusok II Csala
Molekuláris biológiai technikák I: PCRRónai
11.Ápr. 23-26.Molekuláris biológiai technikák II: Mutációk vizsgálata Rónai
12.Ápr. 29. - Máj. 3.Molekuláris biológiai technikák III: Génexpresszió vizsgálata, klónozásRónai
13.Máj. 6-10.Gének és a genom evolúciója, epigenetika INemoda
Gének és a genom evolúciója, epigenetika II Nemoda
14.Máj. 13-17.Molekuláris biológiai technikák V: Knock out technikákNémeth
Molekuláris biológiai technikák VI: GénsebészetNémeth

Gyakorlatok


Helyszín: EOK (Tűzoltó u. 37-47.) 1. emelet, D fésű

HétDátumGyakorlat
1.Febr. 4-8.Fehérjék I
2.Febr. 11-15.Fehérjék II
3.Febr. 18-22.Oszlopkromatográfia
4.Febr. 25. - Márc. 1.SDS-PAGE
5.Márc. 4-8.Sejtfrakciók vizsgálata I
6.Márc. 11-14.Sejtfrakciók vizsgálata II
7.Márc. 18-22.β-galaktozidáz
8.Márc. 25-29.In vitro transzláció (FOK: Plazmidemésztés)
9.Ápr. 1-5.Demonstráció (szóbeli)
10.Ápr. 8-12.Plazmidemésztés (FOK: Bioinformatika)
11.Ápr. 23-26.Bioinformatika (FOK: PCR-RFLP I)
12.Ápr. 29 - Máj. 3.PCR-RFLP I (FOK: PCR-RFLP II)
13.Máj. 6-10.PCR-RFLP II (FOK: PCR-RFLP III)
14.Máj. 13-17.Zárthelyi dolgozat (írásbeli gyakorlati beszámoló)

Csoportok


CsoportGyakorlatvezetőNapIdőpontLabor
ÁOK A/1KállaiCsütörtök08:00-11:001
ÁOK A/2MüllnerCsütörtök08:00-11:002
ÁOK A/3NémethCsütörtök08:00-11:003
ÁOK B/1HrabákSzerda08:00-11:001
ÁOK B/2NagySzerda08:00-11:002
ÁOK B/3MinhTuSzerda08:00-11:003
ÁOK C/1KuruczSzerda08:00-11:004
ÁOK C/2SipekiCsütörtök13:00-16:001
ÁOK C/3KukorCsütörtök13:00-16:002
ÁOK D/1SomogyiCsütörtök13:00-16:003
ÁOK D/2Kovács-NagyCsütörtök13:00-16:004
ÁOK D/3VántusCsütörtök13:00-16:005
ÁOK E/1GyöngyösiPéntek08:00-11:001
ÁOK E/2SarnyaiPéntek11:15-14:151
ÁOK E/3MolnárHétfő13:00-16:005
ÁOK F/1LédecziPéntek11:15-14:152
ÁOK F/2Mészáros Gy.Péntek11:15-14:153
ÁOK F/3PerczePéntek11:15-14:154
ÁOK G/1ZámbóPéntek08:00-11:002
ÁOK G/2TolnaiPéntek08:00-11:003
ÁOK G/3MinhTuPéntek08:00-11:004
ÁOK H/1BánlakiKedd08:00-11:001
ÁOK H/2SzelényiKedd08:00-11:002
ÁOK H/3VereczkeiKedd08:00-11:003
FOK/1GyöngyösiCsütörtök11:10-12:401
FOK/2KövecsesCsütörtök11:10-12:402
FOK/3NémethPéntek14:25-15:551
FOK/4StroePéntek14:25-15:552
FOK/5KukorCsütörtök11:10-12:403
FOK/6Márton/HolczerCsütörtök11:10-12:404

Tételek


I. A genetikai információ tárolása és örökítése

  1. A pro- és eukarióta sejtek összehasonlítása: a kompartimentáció jelentősége és a legfontosabb sejtorganellumok szerepe.
  2. A nukleotidok felépítése. A nukleinsavak primer és szekunder szerkezete (DNS, különböző RNS-k).
  3. A génállomány kondenzációja pro- és eukarióta sejtekben. A topoizomerázok és a kromatinfehérjék szerepe.
  4. A humán kromoszómák szerkezete és sejtciklusfüggő változásai.
  5. A humán genom felépítése; kódoló és génexpressziót szabályzó szekvenciák. A humán genom nem-kódoló szakaszai: intronok, pszeudogének, ismétlődő szekvenciák.
  6. A szemikonzervatív DNS-replikáció elve. A replikációs villa, vezető és késlekedő szál.
  7. A replikáció folyamata pro- és eukariótákban. Az ehhez szükséges enzimek, fehérjék összehasonlítása.
  8. Telomer régió: az eukarióta kromoszómák végének replikációja, a telomeráz működése és jelentősége.
  9. A legfontosabb DNS károsodások. A dezamináció javításának mechanizmusa.
  10. A timin dimerek kialakulása és javítása. A mismatch repair.
  11. A pontmutációk. A spontán pontmutációk kialakulása. A polimorfizmusok. A DNS-variációk lehetséges hatása a képződő RNS-re ill. fehérjére.
  12. A genetikai variációk szerepe a betegségek kialakulásában, a genetikai faktorok meghatározásának jelentősége és lehetőségei.
  13. A polimeráz láncreakció és a real-time PCR működésének lényege, alkalmazási területei.
  14. Genetikai mutációk és polimorfizmusok vizsgálati módjai (RFLP, allél-specifikus PCR, DNS-szekvenálás és primerextenzió).
  15. Géntechnológiai eljárások és orvosbiológiai jelentőségük (transzgenikus állatok; knock-out, knock-in és knock-down technikák, klónozás).

II. A genetikai információ kifejeződése

  1. Az E. coli RNS‑polimeráz szerkezete és működése. A transzkripció iniciációja és terminációja prokarióta sejtekben, a prokarióta transzkripciós egység.
  2. Az RNS típusai, a különböző RNS-ek funkciója. Az rRNS és a tRNS szintézise.
  3. A transzkripció szabályozása prokariótákban. Erős és gyenge promóterek, konstitutív gének, operon fogalma, pozitív/negatív szabályozás.
  4. Az eukarióta gének szerkezete, a transzkripció iniciációja és terminációja eukarióta sejtekben.
  5. A transzkripció szabályozása eukariótákban. Specifikus transzkripciós faktorok, szabályozó szekvenciák, koaktivátorok, korepresszorok.
  6. Az eukarióta mRNS érése.
  7. Az eukarióta géneszpresszió transzkripciót követő lépéseinek szabályozása.
  8. A mikroRNSek képződése és szabályozó mechanizmusaik eukarióta sejtekben.
  9. DNS metiláció és hiszton módosítások jelentősége eukariótákban.
  10. Az eukarióta mRNS poszttranszkripciós módosításai és stabilitásának szabályozása.
  11. A DNS-kötő fehérjék és jellegzetes szerkezeti elemeik prokaroitákban (hélix-kanyar-hélix) és eukariotákban (hiszton-fold, héix-hurok-hélix, cink-ujj, leucin cipzár) példákkal.
  12. Az eukarióta magi receptorok (szteroid, tiroid, Ah receptor) szerkezete és működése.
  13. A génkifejeződés vizsgálata (real-time PCR, DNS-chip, riportergén).

III. A proteosztázis, a vírusok, rendszerbiológia

  1. A genetikai kód. A tRNS szerepe, szerkezete, az aminoacil tRNS szintetázok, a kodon-antikodon kapcsolat.
  2. A prokarióta és az eukarióta riboszómák szerkezete, a riboszóma ciklus, a tRNS kötődése a riboszómákhoz a transzláció során.
  3. A transzláció iniciációs szakasza prokariótákban és eukariótákban. A transzláció szabályozása eukariótákban, az eIF2 faktor foszforilációjának szerepe.
  4. A transzláció elongációs szakasza prokariótákban és eukariótákban, terminálás. A fehérjeszintézis gátlószerei.
  5. A fehérjék poszt-transzlációs módosításai.
  6. A proteosztázis fogalma. Intracelluláris fehérjelebontás módozatai.
  7. Proteaszóma felépítése és működése. Immunoproteaszóma. TAP. ERAD. Proteaszóma gátlás.
  8. Az autofágia fajtái, a lizoszóma szerepe.
  9. A bakteriofágok replikációjának lítikus és lizogén útja (a fág-represszor).
  10. Az állati vírusok csoportosítása replikációs mechanizmusuk szerint. A retrovírusok szerkezete és replikációja.
  11. Rekombináns DNS készítése (klónozás) és fontosabb alkalmazási területei.
  12. A humán génterápia eszköztára (in vivo és ex vivo technikák; génaugmentáció, virális és nem-virális vektorok; célzott genomszerkesztés a CRISPR/Cas9-rendszer segítségével).

IV. Gyakorlati kérdések

  1. A fehérjék reverzibilis és irreverzibilis kicsapása, ennek elvi alapjai.
  2. A fehérjék színreakciói a bennük található aminosavaknak köszönhetően (xantoprotein-, Millon-, Adamkiewicz-reakció).
  3. A peptid-kötés kimutatása, a fehérjék mennyiségi meghatározása: a Biuret reakció. Az SH-csoportok mérése Ellmann szerint.
  4. Fehérjék elválasztása kis molekulatömegű anyagoktól, molekula-szűrés elve.
  5. Bioinformatikai módszerek lehetséges alkalmazásai (szekvencia-adatbázisok, polimorfizmusok azonosítása, primertervezés, restrikciós enzimek keresése).
  6. A fehérjék SDS-poliakrilamid gél-elektroforézise, szérum fehérjék elválasztása, a Western blot módszer, a fehérjék specifikus kimutatása.
  7. A β-galaktozidáz indukciója E. coliban.
  8. Plazmidok emésztése restrikciós endonukleázokkal, a fragmentumok analízise gél-elektroforézissel.
  9. Egy ízérző receptor genotipizálása PCR-RFLP módszerrel.
  10. A szubcelluláris frakciók egyes marker enzimeinek detektálása.
  11. Fehérjék egyedi előállítása in vitro transzlációval. CSAK ÁOK HALLGATÓKNAK!

Demonstráció


Az első demonstráció tételei

  1. A pro- és eukarióta sejtek összehasonlítása: a kompartmentáció jelentősége és a legfontosabb sejtorganellumok szerepe.
  2. A nukleotidok felépítése. A nukleinsavak primer és szekunder szerkezete (DNS, különböző RNS-ek).
  3. A génállomány kondenzációja pro- és eukarióta sejtekben. A topoizomerázok és a kromatinfehérjék szerepe.
  4. A humán kromoszómák szerkezete és sejtciklusfüggő változásai.
  5. A humán genom felépítése; kódoló és génexpressziót szabályzó szekvenciák. A humán genom nem-kódoló szakaszai: intronok, pszeudogének, ismétlődő szekvenciák.
  6. A szemikonzervatív DNS-replikáció elve. A replikációs villa, vezető és késlekedő szál.
  7. A replikáció folyamata pro- és eukariótákban. Az ehhez szükséges enzimek és egyéb fehérjék összehasonlítása.
  8. Telomer régió: az eukarióta kromoszómák végének replikációja, a telomeráz működése és jelentősége.
  9. A legfontosabb DNS-károsodások. A dezamináció javításának mechanizmusa.
  10. A timin dimerek kialakulása és javítása. A „mismatch repair”.
  11. A pontmutációk. A spontán pontmutációk kialakulása. A polimorfizmusok. A DNS-variációk lehetséges hatása a képződő RNS-re, illetve fehérjére.
  12. Az E. coli RNS‑polimeráz szerkezete és működése. A transzkripció iniciációja és terminációja prokarióta sejtekben, a prokarióta transzkripciós egység.
  13. Az RNS típusai, a különböző RNS-ek funkciója. Az rRNS és a tRNS szintézise.
  14. A transzkripció szabályozása prokariótákban. Erős és gyenge promóterek, konstitutív gének, operon fogalma, pozitív/negatív szabályozás.
  15. Az eukarióta gének szerkezete, a transzkripció iniciációja és terminációja eukarióta sejtekben.
  16. A transzkripció szabályozása eukariótákban. Specifikus transzkripciós faktorok, szabályozó szekvenciák, koaktivátorok, korepresszorok.
  17. Az eukarióta mRNS érése.
  18. Az eukarióta géneszpresszió transzkripciót követő lépéseinek szabályozása.
  19. Az eukarióta mRNS poszttranszkripciós módosításai és stabilitásának szabályozása.
  20. A DNS-kötő fehérjék és jellegzetes szerkezeti elemeik prokariótákban (hélix-kanyar-hélix) és eukariótákban (hiszton-fold, héix-hurok-hélix, cink-ujj, leucin cipzár) példákkal.
  21. Az eukarióta magi receptorok (szteroid, tiroid, AH-receptor) szerkezete és működése.
  22. A genetikai kód. A tRNS szerepe és szerkezete; az aminoacil-tRNS-szintetázok, a kodon-antikodon kapcsolat.
  23. A prokarióta és az eukarióta riboszómák szerkezete, a riboszóma ciklus, a tRNS kötődése a riboszómákhoz a transzláció során.
  24. A transzláció iniciációs szakasza prokariótákban és eukariótákban. A transzláció szabályozása eukariótákban, az eIF2 faktor foszforilációjának szerepe.
  25. A transzláció elongációs szakasza prokariótákban és eukariótákban; a transzláció terminálása. A fehérjeszintézis gátlószerei.

Pótdemonstráció


A pótdemonstrációt 2019. április 26. pénteken tartjuk 14:20-tól a gyakorlati termeinkben.

A rendes, 9. heti demonstrációról egészségügyi okból hiányzott hallgatók orvosi igazolás bemutatása mellett bármilyen osztályzatot kaphatnak, az igazolatlanul távol maradottak és korábban sikertelenül beszámolók legfeljebb elégségest (2-est).

Letöltés


Előadásábrák, konzultációs anyagok, gyakorlati jegyzetek és egyéb kiegészítések a tananyaghoz innen tölthetők le.
A letöltésekhez szükséges jelszót minden jogosult személyesen a gyakorlatvezetőjétől tudhatja meg.