Betűméret: A A A

Molekuláris sejtbiológia I

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

2016/2017. 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: 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
DátumElőadás címeElőadó
1.I. 30. - II. 3.Eukarióta és prokarióta sejt, a genetikai információKeszler
A molekuláris biológia alapfogalmai, nukleinsavak szerkezete és funkcióiKeszler
2.II. 6-10.A kromoszómák és a DNS szerveződése IKeszler
A kromoszómák és a DNS szerveződése IIKeszler
3.II. 13-17.A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció IRónai
A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció IIRónai
4.II. 20-24.Transzkripció ICsala
Transzkripció IICsala
5.II. 27. - III. 3.Transzkripció IIICsala
A génexpresszió szabályozása, magi receptorokSipeki
6.III. 6-10.Transzkripciós faktorok, DNS-kötõ motívumokSipeki
A genetikai kód és a transzlációMészáros T.
7.III. 13-17.Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőségellenõrzésMészáros T.
8.III. 20-24.Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszer, az autofágia és válfajai IBánhegyi
Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszer, az autofágia és válfajai IIBánhegyi
9.III. 27-31.Vírusok ICsala
Vírusok IICsala
10.III. 3-7.Gének és a genom evolúciója, epigenetika INemoda
Gének és a genom evolúciója, epigenetika IINemoda
11.IV. 18-21.Molekuláris biológiai technikák IRónai
12.IV. 24-28.Molekuláris biológiai technikák IIRónai
13.V. 2-5.Molekuláris biológiai technikák IIIRónai
14.V. 8-12.Bioinformatika, rendszerbiológia IKapuy
Bioinformatika, rendszerbiológia IICsermely

Gyakorlatok


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

Csoportok


CsoportGyakorlatvezetőNapIdőpont
ÁOK A/1HrabákHétfő8:15-11:30
ÁOK A/2KukorHétfő8:15-11:30
ÁOK A/3MüllnerHétfő8:15-11:30
ÁOK B/1NémethHétfő8:15-11:30
ÁOK B/2BartaKedd14:15-17:30
ÁOK B/3LédecziPéntek11:30-14:45
ÁOK C/1KukorCsütörtök11:50-15:05
ÁOK C/2SarnyaiCsütörtök11:50-15:05
ÁOK C/3SőtiCsütörtök11:50-15:05
ÁOK D/1SzeitnerCsütörtök11:50-15:05
ÁOK D/2SipekiCsütörtök11:50-15:05
ÁOK D/3Mészáros Gy.Péntek11:30-14:45
ÁOK E/1Mészáros Gy.Szerda14:00-17:15
ÁOK E/2NemodaSzerda14:45-18:00
ÁOK E/3NémethSzerda13:15-16:30
ÁOK F/1VereczkeiKedd14:30-17:45
ÁOK F/2Mészáros Gy.Kedd14:30-17:45
ÁOK F/3VántusKedd14:30-17:45
ÁOK G/1VereczkeiSzerda11:15-14:30
ÁOK G/2VántusSzerda11:15-14:30
ÁOK G/3AndrásSzerda11:15-14:30
ÁOK H/1SipekiPéntek8:00-11:15
ÁOK H/2Mészáros T. / PerczePéntek8:00-11:15
ÁOK H/3TányaPéntek8:00-11:15

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.

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 KM és VMax 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.

1. 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.

1. pótdemonstráció


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.

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.