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 hét | Dátum | Előadás címe | Előadó |
---|---|---|---|
1. | Febr. 4-8. | Eukarióta és prokarióta sejt, a genetikai információ | Keszler |
A molekuláris biológia alapfogalmai, nukleinsavak szerkezete és funkciói | Keszler | ||
2. | Febr. 11-15. | A kromoszómák és a DNS szerveződése I | Keszler |
A kromoszómák és a DNS szerveződése II | Keszler | ||
3. | Febr. 18-22. | A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció I | Rónai |
A DNS replikációja, hibajavítása, rekombináció II | Rónai | ||
4. | Febr. 25. - Márc. 1. | Transzkripció I | Csala |
Transzkripció II | Csala | ||
5. | Márc. 4-8. | Transzkripció III | Csala |
A génexpresszió szabályozása | Sipeki | ||
6. | Márc. 11-14. | Magi receptorok, transzkripciós faktorok, DNS-kötő motívumok. | Sipeki |
A genetikai kód és a transzláció I | Mészáros T. | ||
7. | Márc. 18-22. | A genetikai kód és a transzláció II | Mészáros T. |
Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőség-ellenőrzés I | Mészáros T. | ||
8. | Márc. 25-29. | Poszttranszlációs fehérjemódosítások, folding, minőségellenőrzés II | Mészáros T. |
Proteosztázis, az ubikvitin-proteaszóma rendszer | Bánhegyi | ||
9. | Ápr. 1-5. | Az autofágia és válfajai | Bánhegyi |
Mobil genetikai elemek, vírusok I | Csala | ||
10. | Ápr. 8-12. | Mobil genetikai elemek, vírusok II | Csala |
Molekuláris biológiai technikák I: PCR | Rónai | ||
11. | Ápr. 23-26. | Molekuláris biológiai technikák II: Mutációk vizsgálata | Rónai |
12. | Ápr. 29. - Máj. 3. | Molekuláris biológiai technikák III: Génexpresszió vizsgálata, klónozás | Rónai |
13. | Máj. 6-10. | Gének és a genom evolúciója, epigenetika I | Nemoda |
Gének és a genom evolúciója, epigenetika II | Nemoda | ||
14. | Máj. 13-17. | Molekuláris biológiai technikák V: Knock out technikák | Németh |
Molekuláris biológiai technikák VI: Génsebészet | Németh |
Gyakorlatok
Helyszín: EOK (Tűzoltó u. 37-47.) 1. emelet, D fésű
Hét | Dátum | Gyakorlat |
---|---|---|
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
Csoport | Gyakorlatvezető | Nap | Időpont | Labor |
---|---|---|---|---|
ÁOK A/1 | Kállai | Csütörtök | 08:00-11:00 | 1 |
ÁOK A/2 | Müllner | Csütörtök | 08:00-11:00 | 2 |
ÁOK A/3 | Németh | Csütörtök | 08:00-11:00 | 3 |
ÁOK B/1 | Hrabák | Szerda | 08:00-11:00 | 1 |
ÁOK B/2 | Nagy | Szerda | 08:00-11:00 | 2 |
ÁOK B/3 | MinhTu | Szerda | 08:00-11:00 | 3 |
ÁOK C/1 | Kurucz | Szerda | 08:00-11:00 | 4 |
ÁOK C/2 | Sipeki | Csütörtök | 13:00-16:00 | 1 |
ÁOK C/3 | Kukor | Csütörtök | 13:00-16:00 | 2 |
ÁOK D/1 | Somogyi | Csütörtök | 13:00-16:00 | 3 |
ÁOK D/2 | Kovács-Nagy | Csütörtök | 13:00-16:00 | 4 |
ÁOK D/3 | Vántus | Csütörtök | 13:00-16:00 | 5 |
ÁOK E/1 | Gyöngyösi | Péntek | 08:00-11:00 | 1 |
ÁOK E/2 | Sarnyai | Péntek | 11:15-14:15 | 1 |
ÁOK E/3 | Molnár | Hétfő | 13:00-16:00 | 5 |
ÁOK F/1 | Lédeczi | Péntek | 11:15-14:15 | 2 |
ÁOK F/2 | Mészáros Gy. | Péntek | 11:15-14:15 | 3 |
ÁOK F/3 | Percze | Péntek | 11:15-14:15 | 4 |
ÁOK G/1 | Zámbó | Péntek | 08:00-11:00 | 2 |
ÁOK G/2 | Tolnai | Péntek | 08:00-11:00 | 3 |
ÁOK G/3 | MinhTu | Péntek | 08:00-11:00 | 4 |
ÁOK H/1 | Bánlaki | Kedd | 08:00-11:00 | 1 |
ÁOK H/2 | Szelényi | Kedd | 08:00-11:00 | 2 |
ÁOK H/3 | Vereczkei | Kedd | 08:00-11:00 | 3 |
FOK/1 | Gyöngyösi | Csütörtök | 11:10-12:40 | 1 |
FOK/2 | Kövecses | Csütörtök | 11:10-12:40 | 2 |
FOK/3 | Németh | Péntek | 14:25-15:55 | 1 |
FOK/4 | Stroe | Péntek | 14:25-15:55 | 2 |
FOK/5 | Kukor | Csütörtök | 11:10-12:40 | 3 |
FOK/6 | Márton/Holczer | Csütörtök | 11:10-12:40 | 4 |
Tételek
I. A genetikai információ tárolása és örökítése
- A pro- és eukarióta sejtek összehasonlítása: a kompartimentáció jelentősége és a legfontosabb sejtorganellumok szerepe.
- A nukleotidok felépítése. A nukleinsavak primer és szekunder szerkezete (DNS, különböző RNS-k).
- A génállomány kondenzációja pro- és eukarióta sejtekben. A topoizomerázok és a kromatinfehérjék szerepe.
- A humán kromoszómák szerkezete és sejtciklusfüggő változásai.
- A humán genom felépítése; kódoló és génexpressziót szabályzó szekvenciák. A humán genom nem-kódoló szakaszai: intronok, pszeudogének, ismétlődő szekvenciák.
- A szemikonzervatív DNS-replikáció elve. A replikációs villa, vezető és késlekedő szál.
- A replikáció folyamata pro- és eukariótákban. Az ehhez szükséges enzimek, fehérjék összehasonlítása.
- Telomer régió: az eukarióta kromoszómák végének replikációja, a telomeráz működése és jelentősége.
- A legfontosabb DNS károsodások. A dezamináció javításának mechanizmusa.
- A timin dimerek kialakulása és javítása. A mismatch repair.
- A pontmutációk. A spontán pontmutációk kialakulása. A polimorfizmusok. A DNS-variációk lehetséges hatása a képződő RNS-re ill. fehérjére.
- A genetikai variációk szerepe a betegségek kialakulásában, a genetikai faktorok meghatározásának jelentősége és lehetőségei.
- A polimeráz láncreakció és a real-time PCR működésének lényege, alkalmazási területei.
- Genetikai mutációk és polimorfizmusok vizsgálati módjai (RFLP, allél-specifikus PCR, DNS-szekvenálás és primerextenzió).
II. A genetikai információ kifejeződése
- Az E. coli RNS‑polimeráz szerkezete és működése. A transzkripció iniciációja és terminációja prokarióta sejtekben, a prokarióta transzkripciós egység.
- Az RNS típusai, a különböző RNS-ek funkciója. Az rRNS és a tRNS szintézise.
- A transzkripció szabályozása prokariótákban. Erős és gyenge promóterek, konstitutív gének, operon fogalma, pozitív/negatív szabályozás.
- Az eukarióta gének szerkezete, a transzkripció iniciációja és terminációja eukarióta sejtekben.
- A transzkripció szabályozása eukariótákban. Specifikus transzkripciós faktorok, szabályozó szekvenciák, koaktivátorok, korepresszorok.
- Az eukarióta mRNS érése.
- Az eukarióta géneszpresszió transzkripciót követő lépéseinek szabályozása.
- A mikroRNSek képződése és szabályozó mechanizmusaik eukarióta sejtekben.
- DNS metiláció és hiszton módosítások jelentősége eukariótákban.
- Az eukarióta mRNS poszttranszkripciós módosításai és stabilitásának szabályozása.
- A DNS-kötő fehérjék és jellegzetes szerkezeti elemeik prokaroitákban (hélix-kanyar-hélix) és eukariotákban (hiszton-fold, héix-hurok-hélix, cink-ujj, leucin cipzár) példákkal.
- Az eukarióta magi receptorok (szteroid, tiroid, Ah receptor) szerkezete és működése.
- A génkifejeződés vizsgálata (real-time PCR, DNS-chip, riportergén).
III. A proteosztázis, a vírusok, rendszerbiológia
- A genetikai kód. A tRNS szerepe, szerkezete, az aminoacil tRNS szintetázok, a kodon-antikodon kapcsolat.
- A prokarióta és az eukarióta riboszómák szerkezete, a riboszóma ciklus, a tRNS kötődése a riboszómákhoz a transzláció során.
- A transzláció iniciációs szakasza prokariótákban és eukariótákban. A transzláció szabályozása eukariótákban, az eIF2 faktor foszforilációjának szerepe.
- A transzláció elongációs szakasza prokariótákban és eukariótákban, terminálás. A fehérjeszintézis gátlószerei.
- A fehérjék poszt-transzlációs módosításai.
- A proteosztázis fogalma. Intracelluláris fehérjelebontás módozatai.
- Proteaszóma felépítése és működése. Immunoproteaszóma. TAP. ERAD. Proteaszóma gátlás.
- Az autofágia fajtái, a lizoszóma szerepe.
- A bakteriofágok replikációjának lítikus és lizogén útja (a fág-represszor).
- Az állati vírusok csoportosítása replikációs mechanizmusuk szerint. A retrovírusok szerkezete és replikációja.
- Rekombináns DNS készítése (klónozás) és fontosabb alkalmazási területei.
- 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).
- Nódusok és hálózatos kapcsolatok jelentősége a fehérje-fehérje kölcsönhatási, a metabolikus, a jelátviteli és a génexpressziós, valamint a sejtszervecskék által alkotott hálózatokban.
IV. Gyakorlati kérdések
- A fehérjék reverzibilis és irreverzibilis kicsapása, ennek elvi alapjai.
- A fehérjék színreakciói a bennük található aminosavaknak köszönhetően (xantoprotein-, Millon-, Adamkiewicz-reakció).
- A peptid-kötés kimutatása, a fehérjék mennyiségi meghatározása: a Biuret reakció. Az SH-csoportok mérése Ellmann szerint.
- Fehérjék elválasztása kis molekulatömegű anyagoktól, molekula-szűrés elve.
- A papír- és vékonyréteg-kromatográfia elve, aminosavak elválasztása.
- A fehérjék SDS-poliakrilamid gél-elektroforézise, szérum fehérjék elválasztása, a Western blot módszer, a fehérjék specifikus kimutatása.
- A β-galaktozidáz indukciója E. coliban.
- Plazmidok emésztése restrikciós endonukleázokkal, a fragmentumok analízise gél-elektroforézissel.
- Egy ízérző receptor genotipizálása PCR-RFLP módszerrel.
- A szubcelluláris frakciók egyes marker enzimeinek detektálása.
- Fehérjék egyedi előállítása in vitro transzlációval. CSAK ÁOK HALLGATÓKNAK!
1. demonstráció
Az első demonstráció 2017/18-as tételei
- A pro- és eukarióta sejtek összehasonlítása: a kompartmentáció jelentősége és a legfontosabb sejtorganellumok szerepe.
- A nukleotidok felépítése. A nukleinsavak primer és szekunder szerkezete (DNS, különböző RNS-ek).
- A génállomány kondenzációja pro- és eukarióta sejtekben. A topoizomerázok és a kromatinfehérjék szerepe.
- A humán kromoszómák szerkezete és sejtciklusfüggő változásai.
- A humán genom felépítése; kódoló és génexpressziót szabályzó szekvenciák. A humán genom nem-kódoló szakaszai: intronok, pszeudogének, ismétlődő szekvenciák.
- A szemikonzervatív DNS-replikáció elve. A replikációs villa, vezető és késlekedő szál.
- A replikáció folyamata pro- és eukariótákban. Az ehhez szükséges enzimek és egyéb fehérjék összehasonlítása.
- Telomer régió: az eukarióta kromoszómák végének replikációja, a telomeráz működése és jelentősége.
- A legfontosabb DNS-károsodások. A dezamináció javításának mechanizmusa.
- A timin dimerek kialakulása és javítása. A „mismatch repair”.
- A pontmutációk. A spontán pontmutációk kialakulása. A polimorfizmusok. A DNS-variációk lehetséges hatása a képződő RNS-re, illetve fehérjére.
- Az E. coli RNS‑polimeráz szerkezete és működése. A transzkripció iniciációja és terminációja prokarióta sejtekben, a prokarióta transzkripciós egység.
- Az RNS típusai, a különböző RNS-ek funkciója. Az rRNS és a tRNS szintézise.
- A transzkripció szabályozása prokariótákban. Erős és gyenge promóterek, konstitutív gének, operon fogalma, pozitív/negatív szabályozás.
- Az eukarióta gének szerkezete, a transzkripció iniciációja és terminációja eukarióta sejtekben.
- A transzkripció szabályozása eukariótákban. Specifikus transzkripciós faktorok, szabályozó szekvenciák, koaktivátorok, korepresszorok.
- Az eukarióta mRNS érése.
- Az eukarióta géneszpresszió transzkripciót követő lépéseinek szabályozása.
- Az eukarióta mRNS poszttranszkripciós módosításai és stabilitásának szabályozása.
- A DNS-kötő fehérjék és jellegzetes szerkezeti elemeik prokariótákban (hélix-kanyar-hélix) és eukariótákban (hiszton-fold, héix-hurok-hélix, cink-ujj, leucin cipzár) példákkal.
- Az eukarióta magi receptorok (szteroid, tiroid, AH-receptor) szerkezete és működése.
- A genetikai kód. A tRNS szerepe és szerkezete; az aminoacil-tRNS-szintetázok, a kodon-antikodon kapcsolat.
- A prokarióta és az eukarióta riboszómák szerkezete, a riboszóma ciklus, a tRNS kötődése a riboszómákhoz a transzláció során.
- A transzláció iniciációs szakasza prokariótákban és eukariótákban. A transzláció szabályozása eukariótákban, az eIF2 faktor foszforilációjának szerepe.
- A transzláció elongációs szakasza prokariótákban és eukariótákban; a transzláció terminálása. A fehérjeszintézis gátlószerei.
1. pótdemonstráció
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.