Molekuláris sejtbiológia I

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.

Helyszín: EOK (Tűzoltó u. 37-47.) Szent-Györgyi terem
Időtartam: 55/60 perc
(ÁOK A-D: hétfőn 13:40-14:35 és szerdán 13:00-14:00)
(ÁOK E-H: hétfőn 16:05-17:00 és szerdán 8:00-9:00)

Oktatási hét	Dátum	Előadás címe	Előadó
1.	I. 30. - II. 3.	Eukarióta és prokarióta sejt, a genetikai információ	Keszler
		A molekuláris biológia alapfogalmai, nukleinsavak szerkezete és funkciói	Keszler
2.	II. 6-10.	A kromoszómák és a DNS szerveződése I	Keszler
		A kromoszómák és a DNS szerveződése II	Keszler
3.	II. 13-17.	A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció I	Rónai
		A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció II	Rónai
4.	II. 20-24.	Transzkripció I	Csala
		Transzkripció II	Csala
5.	II. 27. - III. 3.	Transzkripció III	Csala
		A génexpresszió szabályozása, magi receptorok	Sipeki
6.	III. 6-10.	Transzkripciós faktorok, DNS-kötõ motívumok	Sipeki
		A genetikai kód és a transzláció	Mészáros T.
7.	III. 13-17.	Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőségellenõrzés	Mészáros T.
8.	III. 20-24.	Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszer, az autofágia és válfajai I	Bánhegyi
		Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszer, az autofágia és válfajai II	Bánhegyi
9.	III. 27-31.	Vírusok I	Csala
		Vírusok II	Csala
10.	III. 3-7.	Gének és a genom evolúciója, epigenetika I	Nemoda
		Gének és a genom evolúciója, epigenetika II	Nemoda
11.	IV. 18-21.	Molekuláris biológiai technikák I	Rónai
12.	IV. 24-28.	Molekuláris biológiai technikák II	Rónai
13.	V. 2-5.	Molekuláris biológiai technikák III	Rónai
14.	V. 8-12.	Bioinformatika, rendszerbiológia I	Kapuy
		Bioinformatika, rendszerbiológia II	Csermely

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

Hét	Dátum	Gyakorlat / Konzultáció
1.	I. 30. - II. 3.	Fehérjék I
2.	II. 6-10.	Fehérjék II
3.	II. 13-17.	Papír- és vékonyréteg-kromatográfia*
4.	II. 20-24.	Gélelektroforézis*
5.	II. 27. - III. 3.	Ureáz enzim vizsgálata
6.	III. 6-10. (péntek 11.00-13.00 szünet)	β-Galaktozidáz
7.	III. 13-17. (szerda szünet)	Molekuláris biológia (K)
8.	III. 20-24.	Demonstráció (szóbeli)
9.	III. 27-31.	Plazmidemésztés*
10.	IV. 3-7.	PCR-genotipizálás I*
11.	IV. 18-21. (hétfõ szünet)	PCR-genotipizálás II*
12.	IV. 24-28. (szerda szünet)	Biotechnológia (K)
13.	V. 1-5. (hétfõ szünet)	Zárthelyi dolgozat (írásbeli beszámoló)
14.	V. 8-12.	Oszlopkromatográfia

*csoportokként más-más sorrendben, lásd a részletes programot (ÁOK A-D és ÁOK E-H)

Csoport	Gyakorlatvezető	Nap	Időpont
ÁOK A/1	Hrabák	Hétfő	8:15-11:30
ÁOK A/2	Kukor	Hétfő	8:15-11:30
ÁOK A/3	Müllner	Hétfő	8:15-11:30
ÁOK B/1	Németh	Hétfő	8:15-11:30
ÁOK B/2	Barta	Kedd	14:15-17:30
ÁOK B/3	Lédeczi	Péntek	11:30-14:45
ÁOK C/1	Kukor	Csütörtök	11:50-15:05
ÁOK C/2	Sarnyai	Csütörtök	11:50-15:05
ÁOK C/3	Sőti	Csütörtök	11:50-15:05
ÁOK D/1	Szeitner	Csütörtök	11:50-15:05
ÁOK D/2	Sipeki	Csütörtök	11:50-15:05
ÁOK D/3	Mészáros Gy.	Péntek	11:30-14:45
ÁOK E/1	Mészáros Gy.	Szerda	14:00-17:15
ÁOK E/2	Nemoda	Szerda	14:45-18:00
ÁOK E/3	Németh	Szerda	13:15-16:30
ÁOK F/1	Vereczkei	Kedd	14:30-17:45
ÁOK F/2	Mészáros Gy.	Kedd	14:30-17:45
ÁOK F/3	Vántus	Kedd	14:30-17:45
ÁOK G/1	Vereczkei	Szerda	11:15-14:30
ÁOK G/2	Vántus	Szerda	11:15-14:30
ÁOK G/3	András	Szerda	11:15-14:30
ÁOK H/1	Sipeki	Péntek	8:00-11:15
ÁOK H/2	Mészáros T. / Percze	Péntek	8:00-11:15
ÁOK H/3	Tánya	Péntek	8:00-11:15

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.

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.

III. A proteosztázis

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.

IV. Rendszerbiológia, molekuláris biológia a gyakorlatban

1. A humán genom. Genetikai variációk szerepe a betegségek kialakulásában, a genetikai faktorok meghatározásának jelentősége és lehetőségei
2. A polimeráz láncreakció és a real-time PCR működésének lényege, alkalmazási területei
3. Genetikai mutációk és polimorfizmusok vizsgálati módjai (RFLP, allél-specifikus PCR, DNS-szekvenálás és primerextenzió)
4. A génkifejeződés vizsgálata (real-time PCR, DNS-chip, riportergén)
5. Rekombináns DNS készítése (klónozás) és fontosabb alkalmazási területei.
6. Biológiai hálózatok: a kisvilágság, a csomópontok, a hálózatos csoportok és a hálózatos hierarchia. E fogalmak jellemzése és jelentősége az egyedi fehérjékben, illetve a sejtet alkotó hálózatokban (példák). 
7. Nódusok és hálózatos kapcsolatok jelentősége a fehérje-fehérje kölcsönhatási, a metabolikus, a jelátviteli és a génexpressziós, valamint a sejtszervecskék által alkotott hálózatokban.
8. A fehérjék reverzibilis és irreverzibilis kicsapása, ennek elvi alapjai.
9. A fehérjék színreakciói a bennük található aminosavaknak köszönhetően (xantoprotein-, Millon-, Adamkiewicz-reakció).
10. A peptid-kötés kimutatása, a fehérjék mennyiségi meghatározása: a Biuret reakció. Az SH-csoportok mérése Ellmann szerint.
11. Fehérjék elválasztása kis molekulatömegű anyagoktól, molekula-szűrés elve.
12. A papír- és vékonyréteg-kromatográfia elve, aminosavak elválasztása.
13. A fehérjék SDS-poliakrilamid gél-elektroforézise, szérum fehérjék elválasztása, a Western blot módszer, a fehérjék specifikus kimutatása.
14. Az ureáz enzim K_M és V_Max értékének meghatározása, az ureáz enzim kompetitiv és nem-kompetitiv gátlása.
15. A β-galaktozidáz indukciója E. coliban.
16. Plazmidok emésztése restrikciós endonukleázokkal, a fragmentumok analízise gél-elektroforézissel.
17. Egy ízérző receptor genotipizálása PCR-RFLP módszerrel.

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.

Az első demonstráció szóbeli pótlására és javítására 2017. március 31. (péntek) 13:00 órakor adunk lehetőséget. Gyülekező az EOK első emeleti folyosóján a gyakorlati termek előtt. Az orvos által igazolt hiányzásukat pótló hallgatók bármilyen osztályzatot kaphatnak. Aki a demonstrációról igazolatlanul hiányzott, vagy azon elégtelen osztályzatot kapott, legfeljebb elégségesre javíthat.

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