Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

J. Timko, P. Siekel a J. Turňa. Geneticky modifikované organizmy. VEDA, Bratislava, 2004. D.

Valková, J.Turňa a J. Timko. Úvod do molekulárnej biotechnológie. VEDA, Bratislava, 2005. B.R.

Glick a J.J. Pasternak. Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA,

ASM Press Washington 2003.

Úspešné absolvovanie písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné dosiahnuť najmenej 90% z celkového počtu bodov testu, na hodnotenie B je treba získať najmenej 85% bodov z testu, na získanie hodnotenia C treba dosiahnuť najmenej 70% bodov z testu, k hodnoteniu D najmenej 65% bodov z testu a na získanie hodnotenia E je potrebné mať najmenej 60% bodov z testu.. Druhou podmienkou je vypracovanie a odprezentovanie semestrálnej práce. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% z celkového počtu bodov, ktoré možno získať z písomného testu, alebo nevypracuje semestrálnu prácu. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Fyziológia a taxonomická diverzita mikroorganizmov vo vzťahu k ich biotechnologickému využitiu s dôrazom na využitie v agrobiotechnológiách a v environmentálnych biotechnológiách, extrémofilné mikroorganizmy a ich biotechnologické využitie. Hľadanie nových mikroorganizmov a ich metabolických funkcií pre využitie na priamu priemyselnú produkciu, a nové biotechnologické procesy. Bioprospekting – vyhľadávanie komerčne cenných biochemikálií a génov u rastlín, živočíchov a mikroorganizmov využiteľných vo výrobe potravín, vývoji liekov, preparátov voči škodcom a iných biotechnologických aplikáciách. SCP – single cell proteins, geneticky modifikované mikroorganizmy a rastliny v potravinárstve, potravinová bezpečnosť. Využitie geneticky modifikovaných mikroorganizmov v poľnohospodárstve, mikroorganizmy stimulujúce rastliny, mikrobiálna ochrana rastlín pred hmyzom a fytopatogénmi. Tvorba a využitie transgénnych rastlín v poľnohospodárstve, potravinárstve a farmácii. Vylepšenie technologických vlastností, odolnosť voči fytopatogénom, hmyzu, herbicídom, zvýšenie nutričnej hodnoty, predĺžená trvanlivosť. Rastliny I,II a III generácie, funkčné potraviny, rastliny ako bioreaktory. Transgénne zvieratá- metódy prípravy, využitie – živočíchy so zvýšenou intenzitou rastu, biofarmaceutiká produkované v mlieku cicavcov, humanizácia kravského mlieka. Biodegradabilita xenobiotík a ich odstránenie zo životného prostredia, aeróbne, anaeróbne biodegradácie toxických látok a ropných produktov, kometabolizmus. Bioremediácie prirodzené, biostimulácia, bioaugmentácia, génové techniky pri príprave účinných mikroorganizmov a rastlín, fytoremediácia. Detoxifikácia ťažkých kovov, na metabolizme závislé a nezávislé mechanizmy. Ťažba a ekologické opracovanie nerastných surovín s využitím mikroorganizmov. Využitie odpadov a fytomasy ako zdroj energie, prínosy molekulárnej biotechnológie. Environmentálna energetika, biopalivá, biologicky degradovateľné polyméry. Legislatívny rámec využívania geneticky modifikovaných organizmov v potravinárstve, poľnohospodárstve a environmentalistike.

Študent po úspešnom absolvovaní predmetu bude mať poznatky o obrovskej biodiverzite organizmov, hlavne mikroorganizmov a prehľad o súčasných poznatkoch a možnostiach využitia ich biotechnologického potenciálu s dôrazom na využitie v agrobiotechnológiách a v environmentálnych biotechnológiách, resp. ako možno tento potenciál cieleným štúdiom a dômyselnými technikami ešte viac umocniť. Absolvovaním predmetu študent bude mať poznatky o príprave transgénnych rastlín a živočíchov a ich využití v poľnohospodárstve, potravinárstve a farmácii.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

J. Timko, P. Siekel a J. Turňa. Geneticky modifikované organizmy. VEDA, Bratislava, 2004. D.

Valková, J.Turňa a J. Timko. Úvod do molekulárnej biotechnológie. VEDA, Bratislava, 2005. B.R.

Glick a J.J. Pasternak. Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA, ASM Press Washington 2003.

úspešné absolvovanie písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné dosiahnuť najmenej 90% z celkového počtu bodov testu, na hodnotenie B je treba získať najmenej 85% bodov z testu, na získanie hodnotenia C treba dosiahnuť najmenej 70% bodov z testu, k hodnoteniu D najmenej 65% bodov z testu a na získanie hodnotenia E je potrebné mať najmenej 60% bodov z testu.. Druhou podmienkou je vypracovanie a odprezentovanie semestrálnej práce. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% z celkového počtu bodov, ktoré možno získať z písomného testu, alebo nevypracuje semestrálnu prácu. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Fyziológia a taxonomická diverzita mikroorganizmov vo vzťahu k ich biotechnologickému využitiu s dôrazom na využitie v agrobiotechnológiách a v environmentálnych biotechnológiách, extrémofilné mikroorganizmy a ich biotechnologické využitie. Hľadanie nových mikroorganizmov a ich metabolických funkcií pre využitie na priamu priemyselnú produkciu, a nové biotechnologické procesy. Bioprospekting – vyhľadávanie komerčne cenných biochemikálií a génov u rastlín, živočíchov a mikroorganizmov využiteľných vo výrobe potravín, vývoji liekov, preparátov voči škodcom a iných biotechnologických aplikáciách. SCP – single cell proteins, geneticky modifikované mikroorganizmy a rastliny v potravinárstve, potravinová bezpečnosť. Využitie geneticky modifikovaných mikroorganizmov v poľnohospodárstve, mikroorganizmy stimulujúce rastliny, mikrobiálna ochrana rastlín pred hmyzom a fytopatogénmi. Tvorba a využitie transgénnych rastlín v poľnohospodárstve, potravinárstve a farmácii. Vylepšenie technologických vlastností, odolnosť voči fytopatogénom, hmyzu, herbicídom, zvýšenie nutričnej hodnoty, predĺžená trvanlivosť. Rastliny I,II a III generácie, funkčné potraviny, rastliny ako bioreaktory. Transgénne zvieratá- metódy prípravy, využitie – živočíchy so zvýšenou intenzitou rastu, biofarmaceutiká produkované v mlieku cicavcov, humanizácia kravského mlieka. Biodegradabilita xenobiotík a ich odstránenie zo životného prostredia, aeróbne, anaeróbne biodegradácie toxických látok a ropných produktov, kometabolizmus. Bioremediácie prirodzené, biostimulácia, bioaugmentácia, génové techniky pri príprave účinných mikroorganizmov a rastlín, fytoremediácia. Detoxifikácia ťažkých kovov, na metabolizme závislé a nezávislé mechanizmy. Ťažba a ekologické opracovanie nerastných surovín s využitím mikroorganizmov. Využitie odpadov a fytomasy ako zdroj energie, prínosy molekulárnej biotechnológie. Environmentálna energetika, biopalivá, biologicky degradovateľné polyméry. Legislatívny rámec využívania geneticky modifikovaných organizmov v potravinárstve, poľnohospodárstve a environmentalistike.

Študent po úspešnom absolvovaní predmetu bude mať poznatky o obrovskej biodiverzite organizmov, hlavne mikroorganizmov a prehľad o súčasných poznatkoch a možnostiach využitia ich biotechnologického potenciálu s dôrazom na využitie v agrobiotechnológiách a v environmentálnych biotechnológiách, resp. ako možno tento potenciál cieleným štúdiom a dômyselnými technikami ešte viac umocniť. Absolvovaním predmetu študent bude mať poznatky o príprave transgénnych rastlín a živočíchov a ich využití v poľnohospodárstve, potravinárstve a farmácii.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Smith J. E., 2009:Biotechnology,Cambridge university press, 280 pp.

Demain A. L., Davies J. E., 1999: Manual of industrial microbiology and biotechnology, American society for microbiology, 830 pp.

Friedman Y. 2006: Building Biotechnology, Thinkbiotech, 306 pp.

Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Manipulácie s kultúrami a kultivovanie. Procesy pred fermentáciami. Izolácia kultúr za účelom získavania nových aktivít. Vyhľadávanie nových aktivít. Uchovávanie kultúr. Vývin a príprava inokula. Maloobjemové tekuté a pevné fermentácie. Návrh experimentov za účelom vylepšenia fermentácií. Imobilizácia buniek a enzýmov. Vylepšovanie produkčných kmeňov negenetickými metódami. Kultivácia hypertermofilných a extrémne termoacidofilných mikroorganizmov.

Fermentačné procesy. Anaeróbne a aeróbne fermentácie, kontinuálne fermentácie. Metódy biokatalýzy a biotransformácie. Kultivácia cicavčích, rastlinných a hmyzích kultúr. Výber vstupných materiálov a vývin média pre industriálne fermentácie. Inštrumentálne vybavenie maloobjemových fermentorov. Prechod na veľkoobjemové mikrobiálne fermentácie. Analýza dát spojených s fermentačným procesom.

Procesy po fermentácii. Izolácia a identifikácia malých molekúl. Purifikácia a charakterizácia proteínov. Úvod do bioprocesov a biosimulácie. Biologická bezpečnosť a biotechnológia. Skúšobná výroba. Kontraktové fermentácie. Systémy na zabezpečovanie a kontrolu kvality (QA, QC).

Molekulárno-biologické pozadie produkčných kmeňov. Molekulárno-biologické pozadie aktinomycét a baktérií s adekváttnym dôrazom na e. coli a bacillus sp. Molekulárno-biologické pozadie klostrídií. Molekulárno-biologické pozadie vláknitých húb a kvasiniek. Genové manipulácie nepatogénnych pseudomonas kmeňov pre priemyselné a environmentálne procesy.

Aplikácia rekombinantných molekúl DNA v biotechnológiách. Bakteriálna genomika a genómová informatika. Dizajn a skladanie polycistronických operónov v E. coli. In vivo skladanie rekombinantných proteínov E. coli. Výber hostiteľského kmeňa E. coli pre optimálnu nadprodukciu rekombinantných proteínov. Mechanizmy degradácie mRNA v baktériách a ich dopad na stabilizáciu heterologickej expresie. Metódy optimalizácie enzýmov riadenou evolúciou. Polyhydroxyalkanoáty: biodegradovateľné polyméry produkované mikroorganizmami.

Ekonomika a legislatíva v biotechnológiách. Náklady na výskum. Priame a nepriame náklady. Náklady na výrobu a prevádzku. Návratnosť investícií. Duševné vlastníctvo v biotechnológiách. GMO a biotechnológie.

Študenti získajú vedomosti o molekulárno-biologických, mikrobiologických, technologických a legislatívnych procesoch, ktoré sa spájajú s farmaceutickými biotechnológiami ako takými. Získajú prehľad o procesoch potrebných pred fermentáciou vrátane tvorby, optimalizácie a aplikácie produkčného organizmu a použitého expresného systému. Získajú prehľad o uchovávaní produkčných kmeňov a vývoji inokulačných a fermentačných médií. Prehľad o typoch fermentácií v závislosti od produkčného organizmu a produktu. Prehľad o procesoch po fermentačnom procese potrebných na izoláciu aktívnej farmaceutickej ingrediencie. Získajú prehľad o najvýznamnejších farmaceutických produktoch produkovaných modernými biotechnológiami a spôsobe ich produkcie. Študenti taktiež získajú prehľad o legislatívnych náležitostiach spojených s produkovaným farmaceutických látok prostredníctvom biotechnológie.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13 týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Smith J. E., 2009:Biotechnology,Cambridge university press, 280 pp.

Demain A. L., Davies J. E., 1999: Manual of industrial microbiology and biotechnology, American society for microbiology, 830 pp.

Friedman Y. 2006: Building Biotechnology, Thinkbiotech, 306 pp.

100% účasť na seminároch. Realizácia aspoň 1 prezentácie z problematiky prednášanej na predmete Biotechnológia 2 v rozsahu aspoň 15 minút. Témy na prezentáciu budú oznámené na začiatku každého semestra. Vypracovanie seminárnej práce v rozsahu 5-10 A4 strán z prezentovanej problematiky na seminári. Hodnotenie bude kombinácia predvedenej prezentácie na seminári a odovzdanej seminárnej práce. A-Po formálnej a obsahovej stránke aj seminárna práca aj prezentácia na výbornej úrovni len s nepatrnými nedostatkami. B-Po formálnej alebo obsahovej stránke prezentácia alebo seminárna práca na výbornej úrovni, pričom ostatné položky dosahujú dobrú úroveň len menšími nedostatkami po obsahovej či formálnej stránke. C-Seminárna práca alebo prezentácia dosahujú po obsahovej alebo formálnej stránke aspoň dobrú úroveň s menšími nedostatkami, pričom nanajvýš jeden aspekt dosahuje dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré

závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. D-Seminárna práca alebo prezentácia po obsahovej alebo formálnej stránke dosahujú aspoň dobrú úroveň s menšími

nedostatkami, pričom nanajvýš dva aspekty dosahujú dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré

závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. E-Seminárna práca a

prezentácia po obsahovej a formálnej stránke dosahujú aspoň dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. FX-Aspoň jeden aspekt dosahuje nedostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom znižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Seminárne témy budú vyberané z nasledovných okruhov:

Manipulácie s kultúrami a kultivovanie. Izolácia kultúr za účelom získavania nových aktivít. Vyhľadávanie nových aktivít. Uchovávanie kultúr. Vývin a príprava inokula. Maloobjemové tekuté a pevné fermentácie. Návrh experimentov za účelom vylepšenia fermentácií. Imobilizácia buniek a enzýmov. Vylepšovanie produkčných kmeňov negenetickými metódami. Kultivácia hypertermofilných a extrémne termoacidofilných mikroorganizmov.

Fermentačné procesy. Anaeróbne a aeróbne fermentácie, kontinuálne fermentácie. Metódy biokatalýzy a biotransformácie. Kultivácia cicavčích, rastlinných a hmyzích kultúr. Výber vstupných materiálov a vývin média pre industriálne fermentácie. Inštrumentálne vybavenie maloobjemových fermentorov. Prechod na veľkoobjemové mikrobiálne fermentácie. Analýza dát spojených s fermentačným procesom.

Procesy po fermentácii. Izolácia a identifikácia malých molekúl. Purifikácia a charakterizácia proteínov. Úvod do bioprocesov a biosimulácie. Biologická bezpečnosť a biotechnológia. Skúšobná výroba. Kontraktové fermentácie. Systémy na zabezpečovanie a kontrolu kvality (QA, QC).

Genetika a molekulárna biológia produkčných kmeňov. Genetika aktinomycét. Genetika baktérií, genetika a molekulárna biológia e. coli a bacillus sp. Genetika klostrídií. Genetika vláknitých húb. Genetika kvasiniek. Genetické manipulácie nepatogénnych pseudomonas kmeňov pre priemyselné a environmentálne procesy.

Aplikácia rekombinantných molekúl DNA v biotechnológiách. Bakteriálna genomika a genómová informatika. Dizajn a skladanie polycistronických operónov v E. coli. In vivo skladanie rekombinantných proteínov E. coli. Výber hostiteľského kmeňa E. coli pre optimálnu nadprodukciu rekombinantných proteínov. Mechanizmy degradácie mRNA v baktériách a ich dopad na stabilizáciu heterologickej expresie. Metódy optimalizácie enzýmov riadenou evolúciou. Polyhydroxyalkanoáty: biodegradovateľné polyméry produkované mikroorganizmami.

Ekonomika a legislatíva v biotechnológiách. Náklady na výskum. Priame a nepriame náklady. Náklady na výrobu a prevádzku. Návratnosť investícií. Duševné vlastníctvo v biotechnológiách. GMO a biotechnológie.

Predmet nadväzuje na predmet Biotechnológia II a témy na seminárne práce a prezentácie budú volené v logickej nadväznosti na tento predmet. Študenti získajú schopnosti účelne a účinne sa orientovať v poskytovaných informáciách a naučia sa tieto informácie zostavovať do logických celkov vo forme seminárnej práce. Navyše získajú nielen vedomosti ale aj skúsenosti spojené so správnym prezentovaním získaných informácií z danej problematiky. Prezentovaním nazhromaždených informácií pred svojimi spolužiakmi nadobudnú väčšiu sebadôveru a istotu pre budúce prezentácie.

Forma výučby: cvičenie

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 52 hodín cvičení

Týždenný: 4 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Maniatis a kol. Laboratórny manuál, New York, 1989

Plná účasť na cvičniach a aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežnych písomných testov, vypracovanie protokolu a absolvovanie záverečného písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Identifikácia a charakterizácia bakteriofágov izolovaných z fermentačných kultivácií, 2. Izolácia a purifikácia bakteriofága lambda, 3. Stanovenie fyzikalno chemických parametrov pri expresii enzýmu v bunkách E. coli, 4. Bakteriálne fermentácie expresných proteínov a štúdium segregačnej stability plazmidov, 5. Identifikácia génov v bakteriálnej, rastlinnej a živočíšnej bunke využitím PCR a RT PCR reakcie, 6. Sekvenovanie molekúl DNA a následná analýza a porovnávania nukleotidových sekvencií v Gene Bank databázach, 7. Expresia proteínov, ich purifikácia FPLC a HPLC chromatografiou a stanovenie niektorých enzýmových aktivít (geta galaktozidáza, ATP-ázová aktivita....)

Získavanie laboratórnych zručností s pokročilými metódami molekulárnej biológie a biotechnológie.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Súbor legislatívnych zákonov vzťahujúcich sa na patentovú ochranu. 1. http://www.upv.sk, - web stránka Úradu priemyselného vlastníctva SR, Zákon č. 435/2001 Zb.; 2. http://www.wipo.org – web stránka Svetovej organizácie ochrany duševného vlastníctva v Ženeve; 3. Goldbach, Vogelsang/Wenke, Zimmer (1997). Protection of Biotechnological Matter under European and German Law.VCH-Law Books, Weinheim, Germany; 4. http://www.european-patent-office.org - web stránka Európskeho patentového úradu, EU direktíva 98/44/EC, a web stránka Patentového úradu USA (http://www.uspto.gov); 5. http://ep.espacenet.com - databázy patentov; 6. Stuchlík, S., Turňa, J. 2007. Duševné vlastníctvo vo vedách o živej prírode a biotechnológiách, vydavateľstvo sprintPRINT, Univerzita Komenského v Bratislave; 7. Kucka, Ľ., Stuchlík, S., Turňa J. 2009. Príručka písania patentovej prihlášky vo vedách o živej prírode a biotechnológiách. Vydavateľstvo CVTI SR, Bratislava

Pre absolvovanie predmetu je potrebná účasť na prednáškach. Skúška predmetu je formou písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Základné informácie o pojmoch duševné vlastníctvo, patentová ochrana, spôsoby patentovej, ochrany laboratórnych postupov, pripravených mikroorganizmov, technologických celkov; 2. Zákon o patentoch, dodatkových ochranných osvedčeniach, a o zmene a doplnení niektorých zákonov (Patentový zákon) - Zákon č. 435/2001 Zb.; 3. Svetová organizácia na ochranu duševnéhovlastníctva (WIPO) - aktivity a služby, PCT systém, Madridský systém pre medzinár. registráciu značiek; 4. Európsky patentový úrad, databázy patentov; 5. EU direktíva 98/44/EC - EU Biotech Direktíva -dôvody, opis a implementácia direktívy do národnej legislatívy; 6. Patentový úrad Spojených štátov , databázy patentov; 7. Stratégie získavania patentovej ochrany; 8. EPO procedúra (EPO procedure: filing, search, examination, grant, nationalization); 9. Design patentov v Európe

a USA; niektoré rozdiely medzi európskym a USA patentovým zákonom; 10. Písanie patentových nárokov. Vyhláška ÚPV SR č. 223/2002, ktorou sa vykonáva Zákon č. 435/2001 Zb.; 11. Ochrana práv duševného vlastníctva ako obchodný nástroj.; 12. Biotechnologické aspekty ochrany duševného vlastníctva - príklady.; 13. Parížska konvencia o Ochrane priemyselného vlastníctva, Budapeštianska dohoda o Medzinárodnom uznávaní vloženia mikroorganizmov do zbierky s aspektom patentovania

Náplňou predmetu je podať základné informácie o ochrane práv duševného vlastníctva, patentovej ochrane, spôsoboch patentovej ochrany laboratórnych postupov, pripravených mikroorganizmov, technologických celkov; s dôrazom na oblasť biotechnológie a vied o živej prírode.

Forma výučby: cvičenie

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín cvičení

Týždenný: 2 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Maniatis a kol. Laboratórny manuál, New York, 1989

Plná účasť na cvičeniach a aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežnych písomných testov, vypracovanie protokolu a absolvovanie záverečného písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Identifikácia a charakterizácia bakteriofágov izolovaných z fermentačných kultivácií, 2. Príprava bakteriálnych buniek na transformáciu a elektroporáciu a následná transformácia rekombinantého plazmidu s génom beta-galaktozidáza, 3. Stanovenie fyzikalno chemických parametrov pri expresii enzýmu v bunkách E. coli, 4. Bakteriálne fermentácie expresných proteínov a ich purifikácia IPLC a HPLC chromatografiou, 5. Identifikácia génov v bakteriálnej, rastlinnej a živočíšnej bunke využitím PCR a RT PCR reakcie, 6. Sekvenovanie molekúl DNA a následná analýza a porovnávania nukleotidových sekvencií v Gene Bank databázach.

Získavanie laboratórnych zručností s pokročilými metódami molekulárnej biológie a biotechnológie

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Strachan, T., Read A.P.: Human Molecular Genetics. 4. vydanie. Garland Science, Londýn 2010

Julian C. Knight: Human Genetic Diversity. Functional Consequences for Health and Disease.Oxford University Press, Oxford, New York, 2009.

Pre absolvovanie predmetu je potrebná účasť a aktivita na seminároch. Podmienkou je odovzdanie písanej seminárnej práce. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Riešenie problémových úloh v oblasti genetiky človeka so zameraním na asociačné štúdie, väzbovú analýzu, priamu a nepriamu DNA diagnostiku, populačnú genetiku a genetického stanovenia pravdepodobnosti identity a parentity.

Získanie pokročilých informácií v riešení problémových otázok v odbore humánnej genetiky.

Forma výučby: prednáška a seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 13 hodín prednášok a 13 hodín seminárov

Týždenný: 1 hodina prednášky a 1 hodina semináru Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. A. Lesk Introduction to Genomics.Second edition. Oxford university press 2011

Current Topics in Genome Analysis 2014. A lecture series covering contemporary areas in genomics and bioinformatics. NHGRI. http://www.genome.gov/12514286

2. Projekt ENCODE. Nature ENCODE explorer http://www.nature.com/encode/#/threads

3. M. Jobling et al. Human Evolutionary Genetics. Garland Science. 2013

Pre absolvovanie predmetu je povinná účasť na seminároch, pre ktoré je podmienkou v priebehu semestra postupne vypracovať 6 esejí v požadovanom rozsahu v rámci tematických okruhov osnovy predmetu na zadané témy podľa sprievodných prednášok. Výsledné hodnotenie vychádza z aktivity študenta v diskusiách na seminároch a priemeru hodnotení jednotlivých esejí, založených na posúdení vypracovaných textov podľa nasledujúcej schémy: A (92-100 %): Výnimočná esej obsahujúca dostatok zaujímavých a originálnych myšlienok, dokazujúca výbornú schopnosť analyzovať, syntetizovať a hodnotiť údaje z relevantných literárnych zdrojov. Intenzívna aktivita počas diskusií na seminároch. B (84-91%): Dobrá a dostatočne kompetentná esej obsahujúca niekoľko originálnych myšlienok, dokazujúca zjavnú schopnosť analyzovať, syntetizovať a hodnotiť údaje z relevantných literárnych zdrojov. Nadpriemerná aktivita počas diskusií na seminároch. C (76-83%): Adekvátna, primerane uspokojivá esej, zriedka obsahujúca originálne myšlienky, dokazujúca priemernú schopnosť analyzovať, syntetizovať a hodnotiť údaje z relevantných literárnych zdrojov. Dobrá aktivita počas diskusií na seminároch D (68-75%): Menej uspokojivá esej, prakticky bez vlastných a originálnych myšlienok, dokazujúca slabú schopnosť analyzovať, syntetizovať, hodnotiť ako aj vyhľadať údaje z relevantných literárnych zdrojov. Uspokojivá aktivita počas diskusií na seminároch E (60-67 %): Minimálne prijateľná esej, bez vlastných a originálnych myšlienok, dokazujúca slabú schopnosť analyzovať, syntetizovať, hodnotiť a vyhľadať údaje z relevantných literárnych zdrojov ako aj nedostatočné pochopenie niektorých základných prvkov kurzu. Minimálna aktivita počas diskusií na seminároch.

Fx (pod 60 %): Nedostatočne vypracovaná esej, dokazujúca nechopnosť analyzovať, syntetizovať, hodnotiť a vyhľadať údaje z relevantných literárnych zdrojov, indikujúca nedostatok porozumenia a

nepochopenie základnych znalostí a terminológie predmetu. Žiadna aktivita počas diskusií na seminároch. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1.Úvod do genomiky - definície a pojmy, základné princípy a prístupy. Kľúčové / najnovšie výzvy genomiky človeka. Prehľad genómových projektov. Projekt ENCODE

2.Evolučná genomika človeka - komparatívna genomika človeka a jeho najbližších príbuzných - fylogenéza, populačná genomika človeka, fylogenetické signály v genóme. Paleogenomika hominidov.

3.WGAS (Whole Genome Associations Studies) - princípy, základné prístupy a limity, chybné interpretácie, celogenómové štúdie pri odhaľovaní genetických faktorov multifaktoriálnych ochorení a komplexných znakov človeka.

4.Variabilita genómu človeka vo vzťahu k liečivám (farmakogenomika) a nádorom. Personalizovaná medicína a medicínska genomika.

5.Funkčná genomika - vzťah sekvencie a funkcie, algoritmy predikcie.

6.Štruktúrna genomika človeka, dynamika genómu a jej dopad na funkciu a evolúciu.

Náplňou prednášok predmetu je podať ucelený prehľad poznatkov a metodických prístupov jednotlivých oblastí genomiky a genomiky človeka s dôrazom na najzaujímavejšie výsledky a súčasné trendy v tejto oblasti. Zároveň je cieľom prednášok upriamiť pozornosť študentov na aktuálne výzvy a problémy genomiky človeka, z ktorých vybrané slúžia ako zadanie pre vypracovanie odborných esejí. Študent popri teoretických vedomostiach získa aj dodatočné skúsenosti s vyhľadávaním relevantných odborných literárnych zdrojov, spracovaním nájdených informácií do zmyslupnej a ucelenej textovej podoby ako aj formulovaním vlastných, originálnych myšlienok a hypotéz v rámci spracovávanej problematiky.

Forma výučby: prednáška a cvičenia

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok a 39 hodín cvičení

Týždenný: 2 hodiny prednášok a 3 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Strachan, T., Read A.P.: Human Molecular Genetics. 4. vydanie. Garland Science, Londýn 2010 (aj 3. Vydanie, 2004, sa dá použiť).

Julian C. Knight: Human Genetic Diversity. Functional Consequences for Health and Disease.Oxford University Press, Oxford, New York, 2009.

Lupski J. R.: Genomic disorders. The genomic basis of disease. Human Press, Totowa, New Jersey 2006.

Nussbaum, R. L., McInnes, R. R., Willard, H. F.: Klinická genetika. 6. vydanie, W. B. Sounders Company, Philadelphia, 2001. Český preklad.

Turnpenny, P., Ellard, S.: Emery’s elements of medical genetics. Elsevier Ltd. 2005.

Úspešné absolvovanie záverečného písomného testu z cvičenia a ústna skúška. Z písomného testu na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 91% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 81% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 71% bodov z testu, na hodnotenie D najmenej 66% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% bodov z testu. Ústnej skúšky sa nemôže zúčastniť študent, ktorý získa menej ako 60% bodov. Podmienkou na absolvovanie predmetu je záverečná ústna skúška. Na získanie hodnotenia A je potrebné preukázať vynikajúce znalosti z predmetu, mať veľmi dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky vyčerpávajúco (ekvivalent

najmenej 91 % bodov testu), na získanie hodnotenia B je potrebné preukázať výborné znalosti z predmetu, mať veľmi dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky vyčerpávajúco, hoci s menšími nedostatkami

(ekvivalent najmenej 81 % bodov testu), na hodnotenie C je potrebné preukázať dobré znalosti z

predmetu, mať dobrý celkový prehľad a vedieť samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj

odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky aspoň priemerne, s menšími nedostatkami (ekvivalent

najmenej 71 % bodov testu), na hodnotenie D je potrebné preukázať základné znalosti z predmetu, mať celkový prehľad a vedieť aspoň v základoch samostatne uvažovať o daných súvislostiach, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky, hoci s nedostatkami (ekvivalent najmenej 66 % bodov

testu), a na hodnotenie E je potrebné preukázať základné znalosti z predmetu, mať určitý prehľad, ako aj odpovedať na hlavné i doplňujúce otázky, hoci s nedostatkami (ekvivalent najmenej 60 % bodov testu). Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý preukáže menej ako 60% požadovaných vedomostí, t.j. menej ako ekvivalent 60 % bodov testu. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Teoretická časť

Metódy identifikácie a izolácie ľudských génov Funkčné a pozičné klonovanie. Základné postupy funkčného klonovania. Určenie chromozómovej pozície ako predpoklad pozičného klonovania: väzbová analýza, autozygotné mapovanie, využitie chromozómových prestavieb a LOH. "Chromosome walking" a tvorba kontigov. „Zoo-blotting“, iné metódy identifikácie špecifických klonov v kontigu. Identifikácia génov pomocou CpG ostrovčekov, a „exon trapping“. Úspechy a perspektívy pozičného klonovania. Využitie kandidátnych génov.

Skríning a detekcia mutácií v ľudskom genóme

Skríningové metódy založené na analýze heteroduplexov (HA, DHPLC, HRM, ..). Typizačné metódy (RA, ACRS, ASO, ARMS, Real-Time PCR, MLPA,...). Využitie týchto metód v praxi pri štúdiu spektra mutácií na jednotlivých génoch, pri diagnostike genetických ochorení, pri skríningu heterozygotov.

Molekulárna patológia

Klasifikácia mutácií, mutácie typu „loss of function“ a „gain of function“. Mechanizmy zníženia/straty funkcie génového produktu, mechanizmy pôsobenia produktov s abnormálnou funkciou. Neúplná penetrancia, variabilná expresia, genetická hetrogenita a pleiotropný účinok. Miesto špecifické mutácie v ľudskom genóme, patogénny potenciál repetitívnych sekvencií, génová konverzia, inverzie.

Molekulárna genetika vybraných dedičných ochorení človeka

Enzymopatie (alkaptonúria, fenylketonúria) poruchy génového produktu so špecifickou funkciou (cystická fibróza, hemofília A, spinálne svalové atrofie, Duchenneova a Beckerova svalová dystrofia, Huntingtonova chorea, poruchy sluchu, syndróm fragilného X), priónové choroby (kuru, Creutzfeldt-Jakobova choroba, BSE)

Molekulárna genetika komplexných ochorení

Charakteristika komplexných ochorení. Postup genetickej analýzy komplexných ochorení: spoluúčasť genetických faktorov (ukazovateľ rodinnej agregácie, štúdium dvojčiat, adopčné štúdie), segregačná analýza, mapovanie lokusov ovplyvňujúcich vnímavosť (neparametrická väzbová analýza, metóda „affected sib pairs“), asociačné štúdie („transmission disequlibrium test“, „haplotype relative risk), markery pre asocičné štúdie (SNP, celogenómová analýza, „sequence-based“ metóda).

Molekulárny aspekt onkogenézy

Onkogény a tumor supresívne gény. Mechanizmy aktivácie protonkogénov. Translokácie chromozómov a aktivácia onkogénov pri Burkittovom lymfóme, CML, Wilmsovom tumore a i. Recesívne tumor supresívne gény . Knudsonova hypotéza dvoch zásahov. Viactupňový proces karcinogenézy.

Molekulárny aspekt imunogenetiky

Štruktúra imunoglobulínov a ich genetických determinantnov. Imunoglobulínové génové rodiny a expresia Ig génov. Metódy štúdia Ig: myelómové bielkoviny a monoklonálne protilátky. Mechanizmy vzniku variability Ig.

Farmakogenetika

Definícia a význam farmakogenetiky. Faktory ovplyvňujúce variabilitu odpovede na lieky, farmakodynamika, farmakokinetika. Etické aspekty farmakogenetiky.

Génová a molekulárna terapia dedičných ochorení

Definícia génovej terapie. Princípy: náhrada génu, zabitie cieľovej bunky, oprava mutácie, cielená inhibícia génovej expresie. Typy génovej terapie: založené na DNA, RNA, somatická a zárodočná, priamy prenos a prenos pomocou bunky. Vektory: vírusové, nevírusové a bakteriálne. Obmedzenia: účinnosť, špecifita, bezpečnosť, regulácia expresie

Molekulárna genetika pri štúdiu ľudskej evolúcie

Porovnávacia genetika primátov. Molekulárna evolúcia ľudských rás a populačných celkov. Využitie polymorfizmov mtDNA a Y-chrom.: hypotéza “out of Africa” vs tzv. multiregionálna hypotéza. Základné haploskupiny mt a Y-chrom. DNA, ich pôvod a geografická distribúcia. Osídlenie Európy a mt haploskupiny.

Praktická časť

Priama DNA diagnostika bodových mutácií metódami alelovo špecifickej amplifikácie ARMS a BIPASA.

Sekvenovanie Sangerovou metódou a fragmentová analýza (časť I.) zahrňujúca izoláciu DNA z bukálnej sliznice, PCR amplifikáciu kontrolnej oblasti mt DNA a promótorovej oblasti UGT1A1 génu.

Sekvenovanie Sangerovou metódou a fragmentová analýza (časť II.), zahrňujúca purifikáciu PCR pred sekvenačnou amplifikáciou, sekvenačnú reakciu, purifikáciu sekvenačnej reakcie a fragmentovú analýzu.

Metódy vyhľadávania variácií DNA pomocou heteroduplexných analýz (HRM). Izolácia a práca s RNA. Analýza intronických mutácií. Bioinformatická analýza sekvenačných dát, identifikácia mutácií a práca s databázami, vyhodnotenie sekvenačných analýz mtDNA a fragmentovej analýzy UGT1A1, práca s databázami a bioinformatickými nástrojmi)

Absolvovaním predmetu študent získava prehľad o najnovších poznatkoch molekulárnej genetiky človeka v oblasti dedičných patologických stavov využívaných v medicínskej praxi. Najmä o metódach identifikácie génov a mutácií a ich využití v diagnostike viacerých modelových typov dedičných ochorení, tiež základné poznatky o molekulárnych aspektoch onkogenézy, imunogenetiky ako aj o možnostiach a aktuálnom stave génovej terapie. Ďalej získa základné poznatky o využívaní analýzy ľudského genómu pri štúdii evolúcie človeka a migrácií ľudských populácií. V rámci praktického cvičenia študenti osvoja základné metódy analýzy ľudského genómu a ich využitie v rôznych oblastiach ako je napr. DNA diagnostika dedičných ochorení, farmakogenetika, štúdium evolúcie a migrácie ľudských populácií a pod.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Branden C., Tooze J. : Introduction to Protein structures. Garland Publishing, London, 1991 2. Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005 .

Skúška predmetu je formou písomného testu s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Aminokyseliny-fyzikálno-chemické vlastnosti, peptidická väzba, sulfidická väzba, Wandervalsove sily, úloha glycinu pri tvorbe peptidového reťazca, peptidy, proteíny. 2. Základné princípy tvorby základných proteínových štruktúr, α-helix, dipolový moment, aminokyseliny tvoriace α-helix, β-štruktúra, topologické digramy-klasifikácia proteínovej štruktúry (vlasočnicová štruktúra, štruktúra gréckeho kľúča, β-α-β-štruktúra, štrukturálne domény). 3. α-štrukturálna doména (antiparalelné a-reťazce, geometrické usporiadanie α-helixu, hydrofóbne interakcie, hemoglobín, vzťah hemoglobínu a

ochorení), α-β štruktúra, princípy paralelnosti a antiparalelnosti reťazcov (štruktúra pyruvát kinázy), α/β reťazec, otvorenie stočeného reťazca (tyrozil-tRNA syntetáza, karboxylpeptidáza,

proteíny viažuce sa na arabinózu). 4. Antiparalelné β reťazce (väzba retinolu na reťazec), frekvencia štruktúry Greckego kľúča. DNA štruktúra, vzťah DNA-proteín. 5. Molekulárne mechanizmy génovej kontroly, vzťah regulácia, proteínová štruktúra cro proteínu, represor proteínu, ich interakcia s DNA, alosterická kontrola proteínov, štruktura helix-turn-helix (trp represor), štruktúra CAP proteínu, β-štruktura (met a ara represor). 6. Proteínová štruktúra a štrukturálne motývy eukaryotických transkripčných faktorov, štruktúry zinkových prstov, štruktúra kvasinkových transkripčných faktorov (Gal 4), štruktúra a regulácia leucínovým zipsom. 7. DNA polymerázy-multifunkčné enzýmy (DNA polymeráza I, Klenow fragment, T7 DNA polymeráza-proteínova štruktúra, kryštalizácia, štruktúra proteínových motývov, väzba proteínu na DNA a konformačné zmeny pri regulácii. 8. Enzýmy viažuce sa na nukleotidy (NAD závislá dehydrogenáza, FAD, cytochróm b2, b5), Proteínová štruktúra vírusových kapsidov, rozpoznávanie cudzích bielkovinových molekúl imunosystémom, membránové proteíny, rodiny receptorov. 9. Enzýmová katalýza, enzýmová kinetika, rýchlosť reakcie, Vmax, KM, substrátová špecificita, enzýmová inhibícia, rozdelenie enzýmov na základe špecificity reakcie. 10. Purifikácia proteínov, homogenizácia, princípy dialýzy, chromatografia (ionomeničová, afinitna, molekulové sitá, HPLC a FPLC), elektroforéza bielkovín, sekvenovanie bielkovín. 11. Elektrofokusácia, rentgen štruktúrna analýza, NMR metódy, príprava protilátok, imunobloting, sekvenovanie bielkovín. 12. Expresia bielkovín po klonovaní v expresných vektoroch (vektory lac promótorom, PL promótorom, T7 expresné systémy). 13. Príklady izolácie a purifikácie niektorých základných bielkovín (DNA polymeráza, restrikčná endonukleáza, endonukleáza), definícia purifikačného stupňa enzýmu, stanovenie čistoty proteínov.

Náplňou predmetu je podať ucelený obraz o štruktúre, funkcii a enzýmových aktivitách peptidov a proteínov v bunke. Prednáška je zameraná na charakterizáciu aminokyselín ako stavebných kameňov proteínov, prezentáciu základných štruktúr proteínov ako základ tvorby bunkových štruktúr, enzýmov a regulačných proteínov v bunke. Pre dosiahnutie týchto cieľov rozoberieme základne metódy expresie proteínov, izolácie a purifikácie štruktúr a popíšeme metódy štúdia štruktúry a funkcie proteínov.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Odprezentované prednášky budú prihláseným študentom poskytnuté vo forme PDF súborov v závere semestra. Súčasťou prednášok v PDF verzii budú aj elektronické odkazy na odporúčané prehľadové články a elektronické zdroje.

Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

PCR a jej modifikácie – kvalitatívna aj kvantitatívna PCR vrátane najrozšírenejších modifikácií a metódy detekcie amplifikácie či finálneho amplikónu

Mikroarray – technológia mikroarray a jej modifikácie pre high-throughput analýzy genotypizačného alebo kvantitatívneho charakteru

NGS – technológia sekvenovania novej generácie s predstavením aplikačne špecifických technických aspektov prípravy vzoriek pre high-throughput sekvenovanie

Bioinformatická analýza dát – špecifiká a problémy analýzy dát z high-throughput NGS systémov a prehľad základných a pokročilých nástrojov pre ich analýzu, anotácia výsledkov high-throughput analýz na základe získavania dát z rôznych voľne dostupných databáz.

Absolvovaním predmetu študent získa základné poznatky o možnostiach využitia state-of-art metód z oblasti molekulárnej biológie a genetiky. Študent na prednáškach získa prehľad o najaktuálnejších metódach a ich konkrétnej aplikácii na základe vzorových príkladov z reálnej laboratórnej praxe. Po absolovaní predmetu by študent mal by byť schopný sa orientovať nielen v aplikáciách ale aj v princípoch jednotlivých prezentovaných metodík a na ich základe si pri riešení vlastných výskumných úloh vybrať čo najefektívnejšiu metodiku. Najväčsí dôraz vrámci prednášok bude kladený na predstavenie najpoužívanejších variant PCR, mikroarray a sekvenovanie novej generácie, ktoré patria v súčasnosti medzi najprogresívnejšie univerzálne využívané molekulárne metódy a technológie. Dôležitou súčasťou budú prednášky zamerané na predstavenie bioinformatických postupov a nástrojov využívaných pri základnej aj pokročilej analýze a anotácii dát z high-throughput sekvenovania.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 52 hodín prednášok

Týždenný: 4 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Alberts, B., D.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts and J.D. Watson (2007) Molecular biology of the cell. 5rd edition. Garland Publishing Inc.;

2. Lodish, H., at al. (2012), 2. Watson, J.D., et al. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes - A Short Course, Third Edition Recombinant DNA. 2nd ed. Scientific American Books;

3. Krebs et al. Lewin‘s Genes X, Jones and Bartlett, Sudbury, Mass, 2011;

4. Alberts a kol. Základy bunečné biologie, Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2005 (Preklad z angličtiny);

5. Rosypal S.: Úvod do molekulárnej biológie I-III, 2002;

6. Turňa a kolektív, Rekombinantné DNA a biotechnológie, Alfa, Bratislava 1989;

7. Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005;

8. Prednášajúci poskytne zdroje relevantnej literatúry ku každej téme;

Pre absolvovanie predmetu je potrebné absolvovať písomný test s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80 bodov, na hodnotenie C najmenej 70 bodov, na hodnotenie D najmenej 65 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Expresia ľudského génomu; 2. Vývinová genetika človeka –molekulárno-biologické prístupy; 3. Architektúra ľudského génomu; 4. DNA microarray – metódy prípravy DNA čipov, technické nároky; 5. DNA microarray – aplikácie, spracovanie a interpretácia výsledkov; 6. Genetické asociacie – asociačné štúdie a ich interpretácia; 7. Fetálna DNA – využitie v diagnostike; 8. Experimentálne výskumné modely v biomedicíne;

9. Molekulárny výskum neurodegeneratívnych ochorení; 10. Protein – proteínové interakcie a metódy ich štúdia;

Študent získa reálnejší obraz o najnovších výskumných projektoch a študovaných oblastiach v molekulárnej biológii na Slovensku a vo svete. Prednášky sú stavané ako riešenie problému – projektu čo študenta vedie nie k učeniu sa faktov ale hľadaniu metodických prístupov ako odhaliť molekulárnu podstatu problému v najrôznejších oblastiach biologického výskumu.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Alberts, B., D.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts and J.D. Watson (2007) Molecular biology of the cell. 5rd edition. Garland Publishing Inc.;

2. Lodish, H., at al. (2012), 2. Watson, J.D., et al. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes - A Short Course, Third Edition Recombinant DNA. 2nd ed. Scientific American Books;

3. Krebs et al. Lewin‘s Genes X, Jones and Bartlett, Sudbury, Mass, 2011;

4. Alberts a kol. Základy bunečné biologie, Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2005 (Preklad z angličtiny);

5. Rosypal S.: Úvod do molekulárnej biológie I-III, 2002;

6. Turňa a kolektív, Rekombinantné DNA a biotechnológie, Alfa, Bratislava 1989;

7. Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005;

6. Prednášajúci poskytne zdroje relevantnej literatúry ku každej téme;

100% účasť na seminároch. Realizácia aspoň 1 prezentácie z problematiky prednášanej na predmete Pokroky molekulárnej biológie 1 v rozsahu aspoň 15 minút. Témy na prezentáciu budú oznámené na začiatku každého semestra. Vypracovanie seminárnej práce v rozsahu 5-10 A4 strán z prezentovanej problematiky na seminári. Hodnotenie bude kombinácia predvedenej prezentácie na seminári a odovzdanej seminárnej práce. A-Po formálnej a obsahovej stránke aj seminárna práca aj prezentácia na výbornej úrovni len s nepatrnými nedostatkami. B-Po formálnej alebo obsahovej stránke prezentácia alebo seminárna práca na výbornej úrovni, pričom ostatné položky dosahujú dobrú úroveň len menšími nedostatkami po obsahovej či formálnej stránke. C-Seminárna práca alebo prezentácia dosahujú po obsahovej alebo formálnej stránke aspoň dobrú úroveň s menšími nedostatkami, pričom nanajvýš jeden aspekt dosahuje dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. D- Seminárna práca alebo prezentácia po obsahovej alebo formálnej stránke dosahujú aspoň dobrú úroveň s menšími nedostatkami, pričom nanajvýš dva aspekty dosahujú dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. E-Seminárna práca a prezentácia po obsahovej a formálnej stránke dosahujú aspoň dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. FX-Aspoň jeden aspekt dosahuje nedostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom znižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Individuálne prezentácie študentov zamerané na tému súvisiacu s aktuálne odprednášanou prednáškou v rámci - Pokroky molekulárnej biológie 1. Následná diskusia ostatných študentov k prezentácie. V závere zhodnotenie a usmernenie diskutovaných otázok pedagógom. Študenti musia vedieť vysvetliť princípy použitých metodických postupov pri štúdiu jednotlivých tém. Následne výber a zdôvodnenie používaných experimentálnych postupov. K náročnejším témam bude zadaných viacej individuálnych prezentácií. Cieľom je zvýšiť záujem a pozornosť k prednášaným témam v rámci kurzu - Pokroky molekulárnej biológie 1 a rozvinúť aktívne štúdium a hlavne tvorivé myslenie o prednášaných problémoch.

Študent získa reálnejší obraz o najnovších výskumných projektoch a študovaných oblastiach v molekulárnej biológii na Slovensku a vo svete. Bližšie pochopí hlavne súvislosti a dopady prednášaných tém v rámci prednášky - Pokroky molekulárnej biológie 1. Prednášky sú stavané ako riešenie problému – projektu, čo študenta vedie nie k učeniu sa faktov ale hľadaniu metodických prístupov; ako odhaliť molekulárnu podstatu problému v najrôznejších oblastiach biologického výskumu.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Baltimore - Molecular a cell biology, New York 1998, Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005

Plná účasť na hodinách seminára a aktívna prezentácia výsledkov z preddiplomového cvičenia a prezentácia referátov z aktuálnych vedeckých poznatkov z oblasti molekulárnej biológie. Písomná seminárna práca a jej prezentácia na poslednom seminári semestra. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Riešenie problémových úloh-štruktúra, funkcia a fyzikálne vlastnosti aminokyselín a peptidov, 2. Riešenie problémových úloh – proteínové štruktúry, vlastnosti proteínov a ich úloha v bunke, 3. Riešenie problémových úloh - translácia v prokaryotickej a eukaryotickej bunke, 4. Riešenie problémových úloh – metódy izolácie a purifikácie proteínov z bakteriálnych buniek, pletív a tkanív, 5. Riešenie problémových úloh - membránového transportu v bunkách, 6. Riešenie problémových úloh – vzájomná interakcia proteínov a interakcia proteín a nukleová kyselina, 7. Genomika – porovnávanie genových a proteínovych štruktúr a vyhľadávanie domén, 8. Proteomika, 9. Základné metódy identifikácie proteínov a nukleových kyslín v bunke, 10. Základné metódy štúdia proteínov (elektroforéze, izoelektrická fokusácia, RTG štruktúrna analýzy, kryštalizácia proteínov, ...) 12. Informácia o priebežných výsledkoch z prediplomových cvičení, 13. Informácia o významných výsledkov z odbornej literatúry.

Získanie základných informácií o spracovaní diplomovej práce s dôrazom na vypracovanie literárneho prehľadu

Forma výučby: cvičenia

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 39 hodín cvičení

Týždenný: 3 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13.týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Bernard Perbal - A practical guide to molecular cloning, New York 1988

Plná účasť na hodinách cvičenia, aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežných písomných testov, vypracovanie protokolu a prezentácia výsledkov na odbornom seminári. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Zoznámenie sa s laboratóriom v ktorom sa uskutoční experimentálna časť diplomovej práce, 2. Zoznámenie sa s obsahovým zameraním budúcej práce, 3. Teoretická príprava na experimentálnu prácu, 5. Osvojenie si základných bezpečnostných predpisov pri práci v laboratóriu, 6. Osvojenie si základných experimentálnych techník používaných v laboratóriu, 7. Začatie základných experimentov diplomovej práce, príprava roztokov a kultivačných médií.

Základné informácie o zásadách práce v laboratóriu a metodických postupoch.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 52 hodín prednášok

Týždenný: 4 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Alberts, B., D.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts and J.D. Watson (2007) Molecular biology of the cell. 5rd edition. Garland Publishing Inc.;

2. Lodish, H., at al. (2012), 2. Watson, J.D., et al. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes - A Short Course, Third Edition Recombinant DNA. 2nd ed. Scientific American Books;

3. Krebs et al. Lewin‘s Genes X, Jones and Bartlett, Sudbury, Mass, 2011;

4. Alberts a kol. Základy bunečné biologie, Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2005 (Preklad z angličtiny)

5. Rosypal S.: Úvod do molekulárnej biológie I-III, 2002;

6. Prednášajúci poskytne zdroje relevantnej literatúry ku každej téme;

Pre absolvovanie predmetu je potrebné absolvovať písomný test s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80 bodov, na hodnotenie C najmenej 70 bodov, na hodnotenie D najmenej 65 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Horizontálny génový prenos; 2. Syntetické transpozóny a ich využitie; 3. In vivo genetické manipulácie; 4. GMO a horizontálny génový prenos; 5. Konštrukcia mikroorganizmov pre génové manipulácie; 6. Bakteriálne plazmidy a konštrukcia nových vektorov; 7. Metabolické inžinierstvo priemyselných kmeňov; 8. Heterologická expresia génov- príklady vybraných riešení; 9. Expresia extracelulárnych polysacharidov a jej regulácia; 10. Systémová biológia ako nový odbor formovaný z molekulárnej biológie; 11. Syntetická biológia a etické otázky; 12. Hmotnostná spektrometria biopolymérov

Študent získa reálnejší obraz o najnovších výskumných projektoch a študovaných oblastiach v molekulárnej biológii na Slovensku a vo svete. Prednášky sú stavané ako riešenie problému – projektu, čo študenta vedie nie k učeniu sa faktov, ale hľadaniu metodických prístupov ako odhaliť molekulárnu podstatu problému v najrôznejších oblastiach biologického výskumu.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Alberts, B., D.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts and J.D. Watson (2007) Molecular biology of the cell. 5rd edition. Garland Publishing Inc.; 2. Lodish, H., at al. (2012),

2. Watson, J.D., et al. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes - A Short Course, Third Edition Recombinant DNA. 2nd ed. Scientific American Books;

3. Krebs et al. Lewin‘s Genes X, Jones and Bartlett, Sudbury, Mass, 2011;

4. Alberts a kol. Základy bunečné biologie, Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2005 (Preklad z angličtiny);

5. Rosypal S.: Úvod do molekulárnej biológie I-III, 2002;

6. Turňa a kolektív, Rekombinantné DNA a biotechnológie, Alfa, Bratislava 1989;

7. Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005;

8. Prednášajúci poskytne zdroje relevantnej literatúry ku každej téme;

100% účasť na seminároch. Realizácia aspoň 1 prezentácie z problematiky prednášanej na predmete Pokroky molekulárnej biológie 2 v rozsahu aspoň 15 minút. Témy na prezentáciu budú oznámené na začiatku každého semestra. Vypracovanie seminárnej práce v rozsahu 5-10 A4 strán z prezentovanej problematiky na seminári. Hodnotenie bude kombinácia predvedenej prezentácie na seminári a odovzdanej seminárnej práce. A-Po formálnej a obsahovej stránke aj seminárna práca aj prezentácia na výbornej úrovni len s nepatrnými nedostatkami. B-Po formálnej alebo obsahovej stránke prezentácia alebo seminárna práca na výbornej úrovni, pričom ostatné položky dosahujú dobrú úroveň len menšími nedostatkami po obsahovej či formálnej stránke. C-Seminárna práca alebo prezentácia dosahujú po obsahovej alebo formálnej stránke aspoň dobrú úroveň s menšími nedostatkami, pričom nanajvýš jeden aspekt dosahuje dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. D- Seminárna práca alebo prezentácia po obsahovej alebo formálnej stránke dosahujú aspoň dobrú úroveň s menšími nedostatkami, pričom nanajvýš dva aspekty dosahujú dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. E-Seminárna práca a prezentácia po obsahovej a formálnej stránke dosahujú aspoň dostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom neznižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. FX-Aspoň jeden aspekt dosahuje nedostatočnú úroveň s nedostatkami, ktoré závažným spôsobom znižujú kvalitu prezentácie alebo seminárnej práce. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Individuálne prezentácie študentov zamerané na tému súvisiacu s aktuálne odprednášanou prednáškou v rámci - Pokroky molekulárnej biológie 2. Následná diskusia ostatných študentov k prezentácie. V závere zhodnotenie a usmernenie diskutovaných otázok pedagógom. Študenti musia vedieť vysvetliť princípy použitých metodických postupov pri štúdiu jednotlivých tém. Následne výber a zdôvodnenie používaných experimentálnych postupov. K náročnejším témam bude zadaných viacej individuálnych prezentácií. Cieľom je zvýšiť záujem a pozornosť k prednášaným témam v rámci kurzu - Pokroky molekulárnej biológie 2 a rozvinúť aktívne štúdium a hlavne tvorivé myslenie o prednášaných problémoch.

Študent získa reálnejší obraz o najnovších výskumných projektoch a študovaných oblastiach v molekulárnej biológii na Slovensku a vo svete. Bližšie pochopí hlavne súvislosti a dopady prednášaných tém v rámci prednášky - Pokroky molekulárnej biológie 2. Prednášky sú stavané ako riešenie problému – projektu čo študenta vedie nie k učeniu sa faktov ale hľadaniu metodických prístupov ako odhaliť molekulárnu podstatu problému v najrôznejších oblastiach biologického výskumu.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Darnell-Lodish-Baltimore: Molecular Cell Biology, niektoré z novších vydaní

Alberts-Bray-Johnoson-Lewis-Raff-Roberts-Walter: Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky, 1997, Český preklad z angličtiny

Kaušitz, Altaner a kol.: Onkológia, VEDA 2003

Aktuálne súhrnné články v popredných vedeckých časopisoch (Nature Reviews Cancer, Cancer Cell a i.)

Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Štruktúra eukaryotických génov, základné typy eukaryotických promótorov, metódy na určovanie aktivity eukaryotických promótorov; 2. Transkripcia - iniciácia a terminácia, transkripčné faktory, charakteristika mRNA s krátkym polčasom rozpadu, molekulárno-biologické metódy, ktorými sa dá určiť transkripčný počiatok; 3. Onkoproteíny, tumor supresorové proteíny, prenos bunkových signálov; 4. Kontrola bunkového cyklu; 5. Typy poškodenia DNA a základné mechanizmy opravy DNA; 6. p53 a príbuzné proteíny, 7. Apoptóza a autofágia, morfologická a biochemická charakteristika, iniciačné stimuly a hlavné regulátory; 8. Angiogenéza, hypoxia – biologické následky a molekulové dráhy; 9. Bunková adhézia, migrácia a invazívnosť, metastatická kaskáda, medzibunková komunikácia; 10. Ochorenia spojené s poruchami v reguláciách bunkových dejov.

Objasniť podstatu molekulových mechanizmov, ktoré riadia a kontrolujú expresiu génov v rôznych fyziologických a patologických situáciách, a ktoré regulujú prenos signálov v eukaryotickej bunke a medzi bunkami. Detailne vysvetliť, ako tieto mechanizmy určujú priebeh rôznych bunkový dejov, ktoré kľúčové molekuly sa na nich podieľajú a akým spôsobom odpovedajú na stimuly z vonkajšieho aj vnútorného prostredia. Tento predmet má zásadnou mierou prispieť k pochopeniu základných molekulárnych princípov životných fenoménov na úrovni bunky a tkaniva.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Baltimore - Molecular a cell biology, New York 1998.

Plná účasť na hodinách seminára a aktívna prezentácia výsledkov z preddiplomového cvičenia a prezentácia referátov z aktuálnych vedeckých poznatkov z oblasti molekulárnej biológie. Písomná seminárna práca a jej prezentácia na poslednom seminári semestra. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Práca s literatúrou a počítačovými databázami, 2. Riešenie problémových úloh z transkripcie v prokaryoticke a eukaryotickej bunke, 3. Riešenie problémových úloh z translácie v prokaryoticke a eukaryotickej bunke, 4. Riešenie problémových úloh z replikácie v prokaryoticke a eukaryotickej bunke, 5. Riešenie problémových úloh z membránového transportu v bunkách, 6. Riešenie problémových úloh z membránového transportu medzi bunkou a prostredím, 7. Genomika, 8. Proteomika, 9. Regulácia metabolických cyklov v bunke, 10. Informácia o priebežných výsledkoch z prediplomových cvičení, 11. Informácia o priebežných výsledkoch z prediplomových cvičení,

12. Posledné novinky z odborného časopisu Nature - referovanie, 13. Posledné novinky z časopisu Science - referovanie.

Vypracovanie základnej osnovy literárneho prehľadu diplomovej práce.

Forma výučby: cvičenie

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 65 hodín cvičení

Týždenný: 5 hodín cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Bernard Perbal - A practical guide to molecular cloning, New York 1988

Plná účasť na hodinách cvičenia, aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežných písomných testov, vypracovanie protokolu a prezentácia výsledkov na odbornom seminári. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Pokračovanie v experimentálnej práci v laboratóriu, 2. Osvojenie si náročnejších laboratórnych techník používaných pri experimentoch, 3. Pravidelné štúdium najnovších poznatkov v študovanej problematike a ich aplikácia v laboratóriu, 4. Rozpracovanie najnovších dostupných techník pre prácu v laboratóriu. 5. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu teoretického prehľadu v diplomovej práci, 6. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu Materiál

a metód v diplomovej práci, 7. Pravidelné experimenty v laboratóriu

Praktické skúsenosti s experimentálnymi metódami súvisiacimi s realizáciou cieľov diplomovej práce.

Forma výučby: laboratórna prax

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 3 týždne súvislá prax

Týždenný: 3 týždne súvislá prax Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Maniatis M., Laboratory methods, London, 1995

Hodnotenie praxe na základe dochádzky, pracovného výkonu, spísania protokolu a rozhodnutia školiteľa u ktorého sa prax uskutočňuje. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Príprava kultivačných médií, kultivácia bakteriálnych, rastlinných alebo živočíšnych buniek, 2. Izolácie a purifikácie plazmidov, práca s restrikčnými endonukleázami, 3. Transformácie buniek molekulou DNA, 4. Identifikácia rekombinantov využitím metód využívaných v laboratóriu (identifikácia na miskách, PCR identifikácia, sekvenovanie, hybridizačné metódy, práca s radoizotópmi a pod.), 5. Vyhodnotenie a interpretácia dosiahnutých výsledkov.

Náplňou predmetu je rozpracovanie témy diplomovej práce, zvládnutie základných metód práce a obsluhy prístrojového vybavenia v laboratóriu.

Forma výučby: cvičenia a semináre

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín cvičení a 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny cvičení a 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Grones J., Stuchlik S.: Cvicenia z molekulárnej biológie, UK, Bratislava, 1996, Turňa,Ján - Stuchlík, Stanislav - Drahovská, Hana - Gálová, Zdenka - Timko, Jozef: Techniky rekombinantných DNA. - Bratislava : Veda, 2004

Plná účasť na hodinách cvičenia, aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežných písomných testov, vypracovanie protokolu a prezentácia výsledkov na odbornom Seminári 3. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Cvičenie je zamerané na precvičenie pokročilých metód molekulárnej biológie, Pokročilé metódy heterologickej expresie v prokaryotoch, Refolding rekombinantných proteínov, Pokročilé techniky práce s bakteriofágmi, Izolácia a purifikácia bakteriofágov a ich DNA, Metódy štúdia horizontálneho génového prenosu. Pokročilé metódy PCR pre identifikáciu a typizáciu patogénnych baktérií, Metódy štúdia živočíšneho a ľudského genómu.

Získanie teoretických vedomostí ako aj laboratórnych zručností s pokročilými metódami molekulárnej biológie

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Moat A., Foster J., Spector M., Microbial physiology, kap. 20, Willey 2002

Wilson M., McNab R., Henderson B.: Bacterial disease mechanism, Cambridge university press 2002

Wilson et al. Bacterial Pathogenesis: a Molecular Approach. ASM Press; 3 edition 2010

Pre absolvovanie predmetu je potrebné absolvovať písomný test s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80 bodov, na hodnotenie C najmenej 70 bodov, na hodnotenie D najmenej 65 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Úvod a definovanie základných pojmov v molekulárnej biológii patogénnych baktérií. Symbiotické, komenzálne a patogénne baktérie. Virulencia a faktory virulencie.

2. Molekulárno-biologické metódy štúdia bakteriálnych patogénov. Molekulárne Kochove postuláty. Modely ochorení a modelové zvieratá. Metódy štúdia funkcie jednotlivých faktorov a metódy celogenómového screeningu nových faktorov virulencie.

3. Sekrécia proteínov. Sekretované a povrchové proteíny ako virulenčné faktory. Hlavné a špecializované sekrečné systémy u G+ a G- baktérií.

4. Bakteriálne toxíny. Povrchovo aktívne toxíny, superantigény, pore forming toxíny, internalizované AB-toxíny, efektory T3SS a T4SS, enzýmy degradujúce membrány.

5. Adherencia a invázia. Fimriálne a nefimbriálne adhezíny. Invázia do hostiteľských buniek a prežívanie v hostiteľovi.

6. Interakcia patogénov s imunitým systémom hostiteľa. Vrodená a získaná imunita hostiteľa. Spôsoby prekonania imunity.

7. Regulácia expresie virulenčných faktorov. Úrovne reglácie génovej expresie. Alternatívne sigma faktory a globálna regulácia. Dvojzložkové regulátory u baktérií.

8. Bakteriálny biofilm a patogenita. Vlastnosti biofilmu. Regulácia prechodu medzi planktonickým životom baktérií a biofilmom. Quorum senzing.

9. Bakteriálne patogény rastlín. Spoločné a rozdielne vlastnosti baktérií patogénnych pre rastliny a živočíchy. Životný cyklus Agrobacterrium tumefaciens a rizobiálnych baktérií.

10. Genomika patogénnych baktérií. Základný a prídavný genóm patogénnych baktérií. Horizontálny génový transfer a evolúcia baktérií.

11. Moderné metódy prípravy vakcín. Príprava vakcín genomickými prístupmi.

12. Zloženie a funkcia črevnej mikroflóry. Metódy identifikácie črevných baktérií. Zloženie mikroflóry u zdravých ľudí a pacientov v závislosti od veku a zloženia stravy.

Náplňou predmetu je oboznámiť študentov s molekulárnymi mechanizmami bakteriálnych infekčných ochorení, t. j. genetickými faktormi virulencie u rôznych patogénnych druhov ako aj zodpovedajúcimi cieľovými štruktúrami u hostiteľa. Prednáška zahŕňa základné kroky infekčného procesu, adherencia, invázia, produkcia toxínov a únik pred obranou hostiteľa, ako aj využitie týchto poznatkov pri vývoji nových terapeutických stratégií.

Forma výučby: prednáška a cvičenia

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok a 26 hodín cvičení

Týždenný: 2 hodiny prednášok a 2 hodiny cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Hovatta I at al. DNA Microarray Data Analysis. CSC, Helsinky, 2005. Draghici S. Statistics and Data Analysis for Microarrays Using R and Bioconductor. Chapman and Hall/CRC, 2011.

Pre absolvovanie predmetu je nevyhnutná účasť na cvičeniach a odovzdanie protokolov zo všetkých cvičení. Skúška predmetu je formou písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Základné štatistické pojmy; 2. Analýza DNA arrays – analýza obrazu; 3. Analýza DNA arrays – predspracovanie; 4. Analýza DNA arrays – normalizácia; 5. Analýza DNA arrays – kontrola kvality; 6. Analýza DNA arrays – expresné profily a klastrová analýza; 7. Analýza DNA arrays – špecifiká platformy Affymetrix a ďalšie aspekty; 8. NGS – prehľad princípov a technológií; 9. NGS – kontrola kvality; 10. NGS – skladanie genómov de novo; 11. NGS – mapovanie a detekcia variantov; 12. NGS – RNA-seq; 13. NGS – ChIP-seq

Študenti získajú zakladné znalosti v dvoch kľúčových oblastiah analýzy high-throughput – analýza dát z DNA Arrays a NGS (Next Generation Sequencing). Študent získa základné znalosti z prípravy a anlýzy experimentov DNA čipov, s dôrazom hlavne na analýzu expresie génov. V druhej časti predmetu získa študent základné zručnosti v analýze NGS dát so zdôraznením rozdielov pre jednotlivé dostupné technologické platformy NGS (Illumina, 454, SOLiD, IonTorrent..), pričom sa oboznámi hlavne so skladaním genómov de novo, RNA-seq a ChIP-seq analýze.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Immunology- Kubby, Immunobiology-Janeway, Základy imunologie-Horejší

Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Molekularna imunológia: zakladné pojmy, vrodená ziskana imunita, definicia imunogen, antigén, adjuvans, struktúra antigénov, imunosupresia, autoimunita, imunodeficiencia, 2. Imunoglobulíny: objav imunoglobulínov, enzymatické štúdium štruktúry, biologická funkcia imunoglobulínov, efektorove funkcie, izotypy, alotypy, idiotypy, orgánova distribúcia izotypov, štruktura imunoglobulínov Fab, CDR ich uloha štruktura, pantova oblasť, konstantna oblasť-Fc, kryštalograficka štruktúra Ig, imunoglobulinova super rodina. 3 Variabilita Ig: paradigma diverzity Ig, história študia variability protilátok, , prepojenosť pokroku laboratorných techník s chápaním diverzity pritilátok, genetické usporiadanie génového lokusu imunoglobulínov, fenomén somatickej rekombinácie Ig lokusu a jej biologický význam a dopad pre imunitný systém, molekuôlarny mechanizmus rekombinácie Ig génov, 4 Variability Ig: mechanizmy dosahovania variability spektra Ig, rekombunácie , precizny cutting neprecizny spoj, pridávanie P a N nukleotidov, volná kombinovatelnosť, segmentov, volná kombinovateľnosť reťazcov, mechanizmy hypermutácie, Milstainov experiment a Nobelova cena za objad afinity maturationtranskripcia Ig génov , splicing a uloha v BCR a sIg expresiií, class switch a uloha vybraných cytokínov, alelická exklúzia jej biologický význam, regulácia expresie Ig, 5 Major histocompatibility complex, MHC: História objavu MHC restrikciee, Doherty a Zinkernagel, Nobelova cena za MHC, laboratorny experiment dokazujúci MHC restrikciu, génový lokus MHC cloveka, mysi, dedičnosť MHC, klasické, neklasické MHC gony, kryštalografická a biologická štruktura MHC I a II rozdiely štruktúry a biologickej funkcie, expresivita MHC , porovnanie MHC žliabku MHCI a II, predikcia vazobnej preferencie MHCI, biologický dôsledok odlišnej štruktúry MHC žliabku, MHC vo vzťahu k responsivite k patogénom, význam MHC v evolúcií druhu, promiskuita MHC a jej biologický váznam, CD1, 6 Prezentácia antigénov: exocytická a endocytická draha, proteázomy a imunoproteázomy, TAP transporter, ubiquitinová dráha, molekulárne šaperoný a molekularny mechanizmus prezentácie antigénov cytosolického povodu, neklasicke molekuly MHC v endocytickej dráhe, molekularny mechanizmuch exocytickej dráhy, APC bunky ich vztah k B T bunkám, uloha endozomov v exocytickej dráhe, spajanie antigenov s MHCII, crosprocessing. Prepojenost haplotypov a MHC aliel s vybranými ochoreniami 7 TCR: štruktúra TCR jeho porovnanie s Ig štrukturou, genový lokus TCR , CD3, CD8, CD4 ich kooperácia s APC, cytotoxicita, efektorove mechanizmy Tc buniek, význam CD4 v diferenciácií B buniek, mechanizmy diverzifikácie TCR, komplex MHC peptid TCR 8 Komplement: historia objavu komplementu, prepojenost funkcie komplementu a protilátok, klasická , alternativna a lektinova draha komplementu, molekularne mechanizmy jednotlivých dráh, aktivácia, amplifikácia signalnej drahy komplementu, uloha C3 komponentu 9 Komplement pokracovanie: efektorove drahy komplementu, mac komplex, lyza buniek, lýza nevinneho suseda, vypis patogenov citlivých na aktivitu komplementu, faktory rezistencie voci komplenetu, regulacie komplementovej drahy pred formovaním a po sformovaní MAC complexu, molekularne mechanizmy ich posobenia, poruchy komplementu a ich imunologický a imunopatologický dopad na organizmus, 10 Vakcinácia: história vakcinácie medicinsky význam vakcinácie, eradikacia infekcných ochorení, typy vakcín , spôsoby imunizacie porovnanie vakcín živých, atenuovaných, splitovaných inaktivovaných, DNA vakcín, moderne trendy vo vakcinológii, postoj laickej i vedeckej verejnosti k vakcinácií, adjuvansy, 11: Imunologické laboratórne metódy: ELISA priama, denaturacná, sendvicová, sekundárne protilátky, konjugacia výhody , nevyhody poly a monoklonových protilátok, priprva monoklonových protilátok, humanizácia monoklonových protilátok, imunoprecipitácia, imunofluorescencia, westernblot, chipassay, priprava immuneho séra, imunoPCR, proximity ligation assay PLA, Hemaglutinácia, kompeticné imunoassaye, detekcia neutralizacných protilátok,hemaglutinačno inhibičný test HIT, Virus neutralizačný test, TCID50, rappid culture assay, plaková titrácia, in vivo imaging (autofluorescencia, luciferasu, RFP, GFP) determinácia LD50 letal dose 50%.

Predmet podáva komplexný pohľad na molekulárne mechanizmy predovšetkým adaptívnej imunity. Dôraz je kladený na pochopenie molekulárnych mechanizmov rozpoznania patogénnych agens imunitným systémom a efektorových mechanizmov zabezpečujúcich obnovu a trvalé udržanie homeostázy organizmu, imunologickú pamäť. Predmet venuje pozornosť i kľúčovým mechanizmom diverzifikácie špecifickej imunity voči enormnej diverzite potenciálnych patogénov. Cieľom prednášok je priblíženie historických mílnikov so zameraním na praktický a aplikačný význam imunologických vedomostí pre laboratórnu a biomedicínsku a farmaceuticku prax. Náplňou predmetu je chápanie kontextu imunitnej reakcie od molekulárnej úrovne cez bunkovú organovú až na úroveň organizmu a kooperáciu jednotlivých komponentov imunizného systému v snahe odstrániť cudzorodý patogén. Okrajovo sa predmet venuje i imunopatologickym stavom vyplývajúcim z malfunkcii imunitného systému a prepojeniu vrodenej a získanej imunity.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Stárka, L. 2007: Pokroky v endokrinologii, Maxdorf, 785 s.

Young, W. F. et al, 2011: The Netter Collection of Medical Illustrations: The Endocrine System, Saunders, 256 s

Hodnotenie bude založené na výsledkoch písomnej a ústnej skúšky (váha skúšky v hodnotení: 100%). Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Stručná osnova predmetu:

Predmet ponúka študentom princípy endokrinných chorôb a ich súčasné porozumenie. Prednášky sú rozdelené podľa poškodeného endokrinného systému. Medzi prednáškami budú:

• Princípy fungovania endokrinného systému – negatívna spätná väzba, regulácia

• Hypotalamo-hypofyzárny systém – panhypopituitarizmus, Sheehanov syndróm

• Štítna žľaza – hypertyroidizmus, hypotyroidizmus, Graves-Basedowova choroba

• Prištítne telieska – hyperparatyroidizmus

• Nadobličky – Cushingov syndróm, Addisonova choroba, feochromocytóm

• Diabetes mellitus I – klasifikácia, princípy, etiológia

• Diabetes mellitus II – patogenéza, symptomatológia, princípy liečby

• Diabetes mellitus III – akútne a chronické komplikácie

• Pohlavné choroby – poruchy puberty, menštruačného cyklu, menopauza, andropauza

• Kardiálne hormóny – zlyhávanie srdca, diuréza

• Renálne hormóny – polycytémia vera, vitamín D

• Hormóny gastrointestinálneho systému – gastrinóm, karcinoid

• Fyziológia hormónov rastlín a hmyzu

Študenti získajú vedomosti o základoch najčastejších endokrinných ľudských chorobách vrátane ich etiológie, patogenézy a patofyziológie liečby. Fyziológia a patofyziológia endokrinných systémov bude vysvetlená na molekulárnej, orgánovej i symptomatologickej úrovni. Študenti sa navyše dozvedia o možnostiach modelovať jednotlivé endokrinné choroby na animálnych modeloch.

Po úspešnom absolvovaní skúšky by študenti mali byť schopní:

• Rozumieť normálnej a patologickej fyziológii najčastejších endokrinných chorôb vrátane základných patomechanizmov

• Pochopiť princípy modelovania endokrinných chorôb

• Čítať s pochopením a spracovať publikácie o experimentoch modelujúcich ľudské endokrinné choroby u zvierat

Forma výučby: Prednášky

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26

Týždenný: 2 Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná alebo dištančná

T. Hianik, Základy molekulárnej biofyziky, Skriptá, Univerzita Komenského, 1987;

T. Hianik, Structure and physical properties of biomembranes and model membranes. Acta Physica Slovaca, 2006, vol. 56, No. 6, 687-805;

D. Uhríková a kol. Biofyzika - Vybrané kapitoly, Učebnica pre vysoké školy, Univerzita Komenského v Bratislave, 2015, ISBN 978-80-223- 3800-4;

P.F. Dillon, Biophysics: a physiological approach, Cambridge University Press, 2012;

B. Alberts et al., Základy buněčné biologie: úvod do molekulární biologie buňky, Espero Publishing, 2001, ISBN 80-902-906-04.

Hodnotenie predmetu prebieha formou priebežného (samostatná práca) a záverečného hodnotenia (ústna skúška). Úspešné absolvovanie predmetu odráža dostatočnú orientáciu študenta v uvedenej problematike. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov, na hodnotenie B najmenej 84% bodov, na hodnotenie C najmenej 76% bodov, na hodnotenie D najmenej 68% bodov a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra aj v anglickom jazyku)

predmet sa vyučuje v letnom semestri

Štruktúra a vlastnosti nukleových kyselín. Superšpiralizácia. Topológia DNA. DNA- proteínové interakcie. DNA/RNA aptaméry. Štruktúra bielkovín, peptidová väzba. Sekundárna štruktúra bielkovín. Typy interakcií v makromolekulách. Konformácia polypeptidového reťazca. Priestorová stavba bielkovín. Fázové prechody v biopolyméroch (prechody globula-klbko). Štruktúra biomembrán a ich modelov. Polymorfizmus membrán. Fázové prechody a mechanické vlastnosti membrán. Mechanizmy vodivosti membrán. Pasívny a aktívny iónový transport. Membránové receptory. Mechanizmy mechanorecepcie a optickej recepcie. Membránová teória excitácie. Model Hodgkina a Huxleyho. Štruktúra svalu a svalových vlákien. Experimenty Hilla. Vzťah medzi silou a záťažou. Elektrochemické spriahnutie svalovej kontrakcie. Teória svalovej kontrakcie.

Získanie vedomostí o mechanizmoch procesov prebiehajúcich v živých organizmoch na molekulárnej úrovni.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Pre absolvovanie predmetu je potrebná účasť na prednáškach. Skúška predmetu je formou písomného testu/eseje v rozsahu 3-4 strán. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 85%, na získanie hodnotenia B najmenej 75%, na hodnotenie C najmenej 70%, na hodnotenie D najmenej 65% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Molekulárna detekcia a výskum rastlinných vírusov; 2. RNA interferencia u Trypanozóm; 3. Výskum „food-born“ patogénu Cronobacter sakazaki; 4. Výskum mikrobiálnych komunít v umeleckých objektoch; 5. Štúdium priónov; 6. Bakteriálne bunkové delenie a diferenciácia; 7. Využitie transgénnych organizmov pri štúdiu vývinu a vývoja; 8. Využitie mol. biol. metód pri mikrobiálnej analýze potravín; 9. Úloha opravných mechanizmov DNA v onkogenéze; 10. Techniky detekcie génovej expresie, 11. Regulácia replikácie bakteriálnych plazmidov - modely plazmidových replikónov.

Prednášky sú zamerané na prezentáciu posledných trendov v molekulárnej biológii. Cieľom cyklu prednášok je oboznámiť študentov s témami výskumu na Katedre molekulárnej biológie, ako aj na špičkových pracoviskách ďalších vedeckých inštitúcií (SAV a podobne).

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

High-Throughput Next Generation Sequencing: Methods and Applications (Methods in Molecular Biology); Young Min Kwon , Steven C. Ricke; 2011; Springer Protocols;

Skúška predmetu je formou písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať spolu s hodnotením z cvičení najmenej 92%, na získanie hodnotenia B najmenej 84%, na hodnotenie C najmenej 76%, na hodnotenie D najmenej 68% a na hodnotenie E najmenej 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Úvod - Úvod do NGS, princípy sekvenovania (SOLiD; Illumina; Roche; Ion Torrent/Ion proton; PacBio; Oxford nanopore a i.), rozvoj bioinformatiky akcelerovaný technológiou NGS.

Typy knižníc – Spôsoby prípravy knižníc, Fragmentová knižnica (transpozómom (Nextera), ultrazvukové štiepenie (Covaris) enzymatické štiepenie), mate-paired knižnica, PCR príprava knižníc

Kroky kontroly kvality - kvantifikácia (nanodrop vs fluorescenčné merania: qubit, agilent, qPCR), kompatibilita indexov, problémy s hybridizáciami, veľkosť knižníc, kontrola z výsledných dát (falošne pozitívne/negatívne výsledky)

De novo sekvenovanie - príprava knižníc, analýza dát (primárna, sekundárna), bioinformatické nástroje de novo skladanie kontigov

Resekvenovanie DNA - Malé genómy vs veľké genómy (baktérie, fágy, plazmidy, mtDNA...), amplikónové sekvenovanie (PCR produkty), enrichment (hybridizácie prób), exómové sekvenovanie (amplikónový alebo hybridizačný prístup), problematika referenčných sekvencií, prístupy pri analýze dát, bioinformatické algoritmy pri resekvenovaní (mapovanie..), efektívna práca s nájdenými genetickými variantmi pomocou bioinformatických nástrojov

Resekvenovanie RNA - RNA vírusy v tkanivách, minoritne zastúpené RNA, štúdium úrovne a zmien expresie génov globálne, štúdium malých RNA (siRNA, miRNA), algoritmy pre RNA seq dáta, vhodný dizajn experimentov

Resekvenovanie fetálnej DNA – NGS v praxi, príprava knižníc bez štiepenia, analýza dát (primárna, sekundárna), bioinformatické nástroje

Metagenomika

• Targeted approach - 16s rRNA sekvenovanie, primárna analýza dát, algoritmy, bioinformatické hodnotenie mikrobiálnej diverzity

• metagenomika celých genómov, algoritmy rekonštrukcia jednotlivých genómov v populačných vzrorkách

Sekvenovanie novej generácie sa za ostatné roky stala výrazným akcelerátorom poznania mnohých biologických fenoménov. To by však nebolo možne s prudkým rozvojom nových, resp. efektívnejších bioinformatických metód schopných pracovať s masívnymi dávkami dát. Významných zmien doznali aj metódy používané pri spracovaní vzoriek, pričom rôzne analyty a rôzne ciele analýzy sú spojené so špecifikami v rôznych stupňoch procesu. Tento kurz predstavuje rozšírený prehľad problematiky NGS od plánovania experimentov až k bioinformatickému spracovaniu dát.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Branden C., Tooze J. : Introduction to Protein structures. Garland Publishing, London, 1991 2. Whitford D. Proteins – structure and function, John Wiley & Sons, Ltd, 2005 .

Skúška predmetu je formou písomného testu s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 84 bodov, na hodnotenie C najmenej 76 bodov, na hodnotenie D najmenej 68 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Metódy identifikácia génov v bunkách prokaryotických baktérií. 2. Metódy na charakterizáciu a vlastnosti replikónových oblastí plazmidov bakteriálnych buniek. 3. Metódy identifikácie a charakterizácia promótorových prokaryotických génov. 4. Spôsoby klonovania a expresie toxických a litických génov u baktérií. 5. Metódy na identifikáciu patogénnych baktérií v potravinách. 6. Metódy identifikácie geneticky podmienených ochorení u ľudí. 7. Metódy identifikácie živočíšnych druhov. 8. Posledné trendy vo vývoji identifikačných a analytických metód v rastlinnej molekulárnej biológii.

Náplňou predmetu je podať ucelený obraz štandardných a špeciálnych metódach pri štúdiu štruktúry, vlastností a funkcie biomakromolekúl, nukleových kyselín, a proteínovo. Na dosiahnutie týchto cieľov sa vyberú kľúčové experimenty na ktorých sa dajú demonštrovať metódy na reálnych experimentoch.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 14 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

1. Alberts, B., D.Bray, J.Lewis, M.Raff, K.Roberts and J.D. Watson (2007) Molecular biology of the cell. 5rd edition. Garland Publishing Inc.; 2. Lodish, H., at al. (2012),

2. Watson, J.D., et al. (2007) Recombinant DNA: Genes and Genomes - A Short Course, Third Edition Recombinant DNA. 2nd ed. Scientific American Books;

3.. Primrose, S.B. , TwymanR.M. (2006). Principles of Gene Manipulation, and Genomics, 7TH ED. Blackwell Publ.;

Pre absolvovanie predmetu je potrebné absolvovať písomný test s celkovým ohodnotením 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 80 bodov, na hodnotenie C najmenej 70 bodov, na hodnotenie D najmenej 65 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Metódy identifikácie a typizácie baktérií. Metódy založené na sekvenovaní: single locus PCR, MLST a celogenómové sekvenovanie. Sekvenačne nezávislé metódy: PFGE, ribotypizácia, RAPD. Vyhodocovanie dát typizačných metód.

2. Kultivačne nezávislé metódy detekcie baktérií. Metódy izolácie a amplifikácie environmentálnej DNA. Elektoforetické metódy na analýzu amplifikovanej environmentálnej DNA: ARDRA, SSCP, DGGE, TGGE, tRFLP, ITS-PCR. Nextgen sekvenovanie - 16S rRNA marker a whole DNA sekvenovanie.

3. Metódy detekcie GMO v potravinách a poľnohospodárskych produktoch. Metódy založené na real time PCR. Kritériá a parametre používaných analytických metód.

4. Molekulárno genetická analýza geneticky modifikovaných živočíchov. Vývoj a využitie GM živočíchov. Posudzovanie rizika pri využití GMO.

5. Druhová, individuálna identifikácia a parentálne analýzy živočíchov. Polymorfizmus DNA pri identifikácii živočíchov. Vyhodnotenie výsledkov individuálnej identifikácie.

6. Forenzné analýzy. Izolácia DNA z biologických vzoriek. Druhová identifikácia živočíšnej DNA. DNA barcoding.

7. Metódy detekcie dedičných ochorení u zvierat. Príklady detekcie vybraných ochorení a znakov u domácich a hospodárskych zvierat.

Náplňou predmetu je priniesť poznatky o metódach identifikácie na úrovni druhu a organizmu používané pri výskume baktérií, rastlín, živočíchov a človeka. Prednášky sú zamerané na špecializované metódy výskumu DNA u rôznych organizmov a využitie týchto poznatkov v mikrobiológii, poľnohospodárstve, potravinárstve a v medicíne.

Forma výučby: cvičenie

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 182 hodín cvičení

Týždenný: 14 hodín cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Bernard Perbal - A practical guide to molecular cloning, New York 1988

Plná účasť na hodinách cvičenia, aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežných písomných testov, vypracovanie protokolu a prezentácia výsledkov na odbornom seminári. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

1. Pokračovanie v experimentálnej práci v laboratóriu, 2. Osvojenie si náročnejších laboratórnych techník používaných pri experimentoch, 3. Pravidelné štúdium najnovších poznatkov v študovanej problematike a ich aplikácia v laboratóriu, 4. Rozpracovanie najnovších dostupných techník pre prácu v laboratóriu. 5. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu teoretického prehľadu v diplomovej práci, 6. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu Materiál

a metód v diplomovej práci, 7. Pravidelné experimenty v laboratóriu

Získavanie výsledkov experimentov súvisiacich s náplňou cieľov diplomovej práce

Forma výučby: cvičenie

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 182 hodín cvičení

Týždenný: 14 hodín cvičení Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Bernard Perbal - A practical guide to molecular cloning, New York 1988

Plná účasť na hodinách cvičenia, aktívna účasť pri experimentoch, absolvovanie priebežných písomných testov, vypracovanie protokolu a prezentácia výsledkov na odbornom seminári. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

: Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

1. Pokračovanie v experimentálnej práci v laboratóriu, 2. Osvojenie si náročnejších laboratórnych techník používaných pri experimentoch, 3. Pravidelné štúdium najnovších poznatkov v študovanej problematike a ich aplikácia v laboratóriu, 4. Rozpracovanie najnovších dostupných techník pre prácu v laboratóriu. 5. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu teoretického prehľadu v diplomovej práci, 6. Sústreďovanie najnovšej študijnej literatúry pre prípravu Materiál

a metód v diplomovej práci, 7. Pravidelné experimenty v laboratóriu

Získanie laboratórnych výsledkov diplomovej práce

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Aktívna účasť na všetkých seminároch, odprezentovanie dvoch prezentácií, vypracovanie literárneho prehľadu k diplomovej práci. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Individuálne prezentácie študentov zamerané na predstavenie svojej diplomovej práce v kontexte s literárnymi poznatkami s cieľom ujasniť si ciele diplomovej práce a zároveň rozšíriť spektrum poznatkov o riešených projektoch pre kolegov. Individuálne prezentácie študentov zamerané na riešenie experimentálnych problémov, výber a zdôvodnenie používaných experimentálnych postupov. Diskusie študentov k prezentáciám. Pokyny pre vypracovanie diplomovej práce.

Študent po absolvovaní predmetu bude mať ujasnené ciele diplomovej práce, zvládnutý prehľad literatúry a ujasnené experimentálne postupy. Absolvovaním predmetu študenti zároveň získajú prehľad o aktuálne riešených problémoch v oblasti biotechnológií a molekulárnej biológie.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Aktívna účasť na všetkých seminároch, vypracovanie ústnej aj posterovej prezentácie svojej diplomovej práce. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Diskusie o analýze výsledkov dosahovaných pri jednotlivých experimentoch, o spôsoboch spracovania výsledkov do diplomovej práce na základe pokynov katedry.

Individuálne prezentácie študentov zamerané na predstavenie predbežných výsledkov a záverov diplomovej práce s dôrazom na ústnu prezentáciu.

Prezentácia diplomovej práce vo forme posterovej prezentácie.

Absolvovaním predmetu študent dokáže spísať výsledky svojej experimentálnej práce do uceleného diela – diplomovej práce, ktorá bude spĺňať odborné a formálne požiadavky a bude schopný prácu predstaviť formou ústnej aj posterovej prezentácie.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Principles of Economics, 6th Edition; N. Gregory Mankiw, Harvard University; ISBN-10: 0538453052

Building Biotechnology: Biotechnology Business, Regulations, Patents, Law, Policy and Science, 4th edition; Yali Friedman; ISBN-10: 1934899291

Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 91% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 81% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 71% bodov z testu, na hodnotenie D najmenej 66% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Úvod do ekonómie a ekonomiky - vymedzenie pojmov, trh a mechanizmy trhovej ekonomiky, subjekty trhovej ekonomiky,

Interakcia subjektov na trhoch - domácnosti a firmy na trhu tovarov a služieb, trh práce, formovanie rovnováhy na trhu v podmienkach dokonalej konkurencie a nedokonalej konkurencie

Úloha štátu v trhovej ekonomike – postavenie štátu pri interakcii domácností a firiem na trhoch, meranie výkonnosti ekonomiky, Firma - ciele firiem, právne formy firiem, životný cyklus firmy, nositele hodnoty firmy, úloha marketingu pri štarte a rozvoji podniku

Účtovníctvo - Na čo slúži účtovníctvo?, základné koncepty v účtovníctve, audit

Príprava na podnikanie - Do your research!, čo je to Business plan, Formálne predpoklady vzniku,

Zdroje financovania začínajúcej firmy, úloha marketingu pri štarte a rozvoji podniku

Biotechnologické podniky – Špecifiká biotechnologických firiem, rozdelenie biotechnologických podnikov, prípadové štúdie

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

zákon 151/2002 Z.z, novela 448/2012 Z.z

Úspešné absolvovanie písomného testu. Na získanie hodnotenia A je potrebné dosiahnuť najmenej 90% z celkového počtu bodov testu, na hodnotenie B je treba získať najmenej 85% bodov z testu, na získanie hodnotenia C treba dosiahnuť najmenej 70% bodov z testu, k hodnoteniu D najmenej 65% bodov z testu a na získanie hodnotenia E je potrebné mať najmenej 60% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% z celkového počtu bodov, ktoré možno získať z písomného testu. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Definície a história GMO. Definícia geneticky modifikovaných organizmov a génových techník, história. Dohoda o biologickej diverzite, Kartágenský protokol. Molekulárno-biologická charakterizácia GMO. Donorový a recipientný organizmus, vnášané gény a sekvencie, modifikácia existujúcich determinantov patogenicity, posúdenie následkov možného horizontálneho prenosu. Stanovenie toxicity a alergenicity. Vedecké hodnotenie rizika. Právny rámec pre hodnotenie rizika a komunikácie o riziku, identifikácia a charakterizácia nebezpečenstva, expozícia, proces hodnotenia rizika. Geneticky modifikované rastliny a potraviny. Princíp podstatnej rovnocennosti (substantial equivalence), zamýšľané/nezamýšľané účinky. Označovanie potravín. Manažment rizika dopadu GMO na životné prostredie. Opatrenia na zníženie rizika. Medzinárodná spolupráca v administratíve používania GMO v rámci EU. Porovnanie legislatívy s vyspelými krajinami, etika, morálka. Nariadenia, smernice, odporúčania EU. Poslanie EFSA v systéme bezpečnosti potravín. Slovenská republika - Národný rámec regulácie používania GMO a výrobkov z nich. Právny základ pre rozhodovacie konania, zákon o používaní genetických technológií a GMO (č.151/2002 Z.z, novela

448/2012 Z.z), orgány príslušné na výkon štátnej správy ku GMO na Slovensku. Vykonávacia vyhláška k zákonu. Spôsoby používania gen. technológií a GMO, povinnosti používateľa, registrácia, posudok z posudzovania rizika, ohlásenia, havarijný plán.

Absolvovaním predmetu študent získa dostatok poznatkov o legislatívnom zabezpečení a o procese hodnotenia rizika geneticky modifikovaných organizmov (GMO), ktoré mu umožnia utvoriť si správny názor na využívanie gen. technológií a GMO. Po absolvovaní predmetu bude študent schopný vypracovať posudok z posudzovania rizika a používať GMO v uzavretých priestoroch v intenciách nariadení a smerníc EU ako aj zákona o používaní genetických technológií a GMO.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Groves M. J., 2006: Pharmaceutical biotechnology-second edition, CRC press, 396 pp.

Walsh, G.., 2007: Pharmaceutical biotechnology. John Wiley and Sons Ltd, 465 pp.

Watson J.D. a kol. 2007: Recombinant DNA (3. vydanie). WH Freeman and Co.

Glick. BR and Pastrenak JJ 2003 Molecular Biotechnology (3. vydanie) ASM Press

Realizácia aspoň dvoch prezentácií z problematiky prednášanej na predmete Biotechnológia a biomedicína v rozsahu aspoň 15 minút. Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Molekulárna diagnostika v medicíne. Metódy detekcie molekúl DNA, RNA a proteínov pri rôznych typoch ochorení a ich význam v terapii. Personalizovaná medicína. Heterogenita ochorení a odpovedí na liečbu založená na genetických a environmentálnych faktoroch. Farmakogenomika. Cielene navrhnuté liečivá. Kmeňové bunky. Vlastnosti kmeňových buniek. Embryonálne a dospelé kmeňové bunky. Indukované pluripotentné kmeňové bunky. Regeneračná medicína. Typy terapie kmeňovými bunkami. In vitro a in vivo metódy. Výroba tkanív a orgánov. Biomateriály. Génová terapia. Princíp a možnosti použitia génovej trapie. Vektory. GT monogénových ochorení, sebrvražendá GT, gene silencing GT. Ochorenia liečené GT, perpektívy a problémy. Diagnostika a terapia bakteriálnych a vírusových infekcií. Sekvenačné a sekvenačne-nezávislé metódy analýzy baktérií a vírusov. Nové prístupy pri hľadaní nových antibiotík a antivirotík. Diagnostika a terapia nádorových ochorení. Onkomarkery a ich využitie v diagnostike. Cielená liečba nádorových ochorení.

Modelové organizmy pri výskume nových terapeutických stratégií. Molekulárne modely ľudských

ochorení. Bunkové línie a transgénne zvieratá pri štúdiu monogénnych, polygénnych ochorení a

infekčných ochorení.

Študenti získajú vedomosti o molekulárno-biologických, mikrobiologických, technologických a legislatívnych procesoch, ktoré sa spájajú s biomedicínskymi postupmi v diagnostike a terapii. Získajú prehľad o najnovších prístupoch v oblastiach molekulárnej diagnostiky, personalizovanej medicíny, regeneračnej a génovej terapie, ako aj vo vybraných oblastiach onkologických a infekčných ochorení. Študenti si precvičia schopnosti účelne a účinne sa orientovať v poskytovaných informáciách a naučia sa tieto informácie zostavovať do logických celkov vo forme prezentácie. Navyše získajú nielen vedomosti ale aj skúsenosti spojené so správnym prezentovaním získaných informácií z danej problematiky. Prezentovaním nazhromaždených informácií pred svojimi spolužiakmi nadobudnú väčšiu sebadôveru a istotu pre budúce prezentácie.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Groves M. J., 2006: Pharmaceutical biotechnology-second edition, CRC press, 396 pp.

Walsh, G.., 2007: Pharmaceutical biotechnology. John Wiley and Sons Ltd, 465 pp.

Watson J.D. a kol. 2007: Recombinant DNA (3. vydanie). WH Freeman and Co. . Glick. BR and Pastrenak JJ 2003 Molecular Biotechnology (3. vydanie) ASM Press

Realizácia aspoň dvoch prezentácií z problematiky prednášanej na predmete Biotechnológia a biomedicína v rozsahu aspoň 15 minút. Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v letnom semestri.

Molekulárna diagnostika v medicíne. Metódy detekcie molekúl DNA, RNA a proteínov pri rôznych typoch ochorení a ich význam v terapii. Personalizovaná medicína. Heterogenita ochorení a odpovedí na liečbu založená na genetických a environmentálnych faktoroch. Farmakogenomika. Cielene navrhnuté liečivá. Kmeňové bunky. Vlastnosti kmeňových buniek. Embryonálne a dospelé kmeňové bunky. Indukované pluripotentné kmeňové bunky. Regeneračná medicína. Typy terapie kmeňovými bunkami. In vitro a in vivo metódy. Výroba tkanív a orgánov. Biomateriály. Génová terapia. Princíp a možnosti použitia génovej trapie. Vektory. GT monogénových ochorení, sebrvražendá GT, gene silencing GT. Ochorenia liečené GT, perpektívy a problémy. Diagnostika a terapia bakteriálnych a vírusových infekcií. Sekvenačné a sekvenačne-nezávislé metódy analýzy baktérií a vírusov. Nové prístupy pri hľadaní nových antibiotík a antivirotík. Diagnostika a terapia nádorových ochorení. Onkomarkery a ich využitie v diagnostike. Cielená liečba nádorových ochorení. Modelové organizmy pri výskume nových terapeutických stratégií. Molekulárne modely ľudských ochorení. Bunkové línie a transgénne zvieratá pri štúdiu monogénnych, polygénnych ochorení a infekčných ochorení.

Študenti získajú vedomosti o molekulárno-biologických, mikrobiologických, technologických a legislatívnych procesoch, ktoré sa spájajú s biomedicínskymi postupmi v diagnostike a terapii. Získajú prehľad o najnovších prístupoch v oblastiach molekulárnej diagnostiky, personalizovanej medicíny, regeneračnej a génovej terapie, ako aj vo vybraných oblastiach onkologických a infekčných ochorení. Študenti si precvičia schopnosti účelne a účinne sa orientovať v poskytovaných informáciách a naučia sa tieto informácie zostavovať do logických celkov vo forme

prezentácie. Navyše získajú nielen vedomosti ale aj skúsenosti spojené so správnym prezentovaním

získaných informácií z danej problematiky. Prezentovaním nazhromaždených informácií pred svojimi spolužiakmi nadobudnú väčšiu sebadôveru a istotu pre budúce prezentácie.

Forma výučby: prednáška

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín prednášok

Týždenný: 2 hodiny prednášok Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Groves M. J., 2006: Pharmaceutical biotechnology-second edition, CRC press, 396 pp.

Walsh, G.., 2007: Pharmaceutical biotechnology. John Wiley and Sons Ltd, 465 pp.

Watson J.D. a kol. 2007: Recombinant DNA (3. vydanie). WH Freeman and Co. .

Glick. BR and Pastrenak JJ 2003 Molecular Biotechnology (3. vydanie) ASM Press

Realizácia aspoň 2 prezentácie z problematiky prednášanej na predmete Farmaceutická biotechnológia v rozsahu aspoň 15 minút. Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Úvod do biofarmácie. Vývoj biofarmaceutík, predklinické a klinické skúšky, schvaľovací proces nových liečív, schvaľovací proces v USA a Európe a s tým spojená dokumentácia. Etická komisia. GMP a príručka kvality. EDQM a liekopis. Ochrana dát a duševného vlastníctva. Výrobný proces biofarmaceutík. Up stream procesy, produkčná fáza a down stream procesy. Kontrola finálneho produktu, stabilizácia biofarmaceutík a lieková formula. Stabilitné skúšky, injekčná voda, čisté priestory, pyrogenita a endotoxíny. Výrobný odpad a jeho likvidácia. Produkčné organizmy. Základné prvky expresných systémov, stabilizačné prvky, optimalizácia génu, kultivačné podmienky, expresné systémy E. coli, regulácia vybraných promótorov, ďalšie produkčné baktérie, eukaryotický gén-bakteriálny systém. Kvasinkové expresné systémy, Pichia pastoris expresný systém a expresné systémy vláknitých húb. Bakulovírusový expresný systém a hmyzí expresný systém. Porovnanie expresných systémov. Významné biofarmaceutika. Cytokíny, interferóny, Betaferon, interleukíny, Proleukín, TNF, Beromun, hemopoetické rastové faktory, Neorecormon, rastové faktory, Palifermin, hormóny, Inzulín crb, inzulín prb, inzulínové analógy, krvné produkty, koagulanty a enzýmy, Benefix, protilátky, vakcíny, Energix B a adjuvanty. Expresia cudzorodých génov v cicavčích bunkách. Spôsoby zavedenia DNA do bunky. Markerove gény. Produkcia heterológnych proteínov v eukaryotických bunkách. Homologická rekombinácia. Tranzientný stav. Inaktivácia génov. “ES” bunky. Využitie cicavčích tkanivových kultúr na produkciu komplexných ľudských proteínov. Príprava rekombinantných zvierat. Transgénne myšky. Chimérické zvieratá. Imprinting. Tkanivovo špecifická expresia. Klonovanie zvierat (ovca Dolly a pod.). Živočíchy ako bioreaktory. Genetické inžinierstvo rastlín. Výhody aj nevýhody rastlín pre génové inžinierstvo. Ti-plazmid a vektory na jeho báze. Markerove gény. Zavedenie DNA do rastlinnej bunky. Transformácia chloroplastov. Rastliny rezistentné k infekciám, hmyzu, herbicídom, vonkajším zmenám. Modifikovanie vlastností rastlín. Cielené expresie. Rastliny ako bioreaktory. Rekombinantné vakcíny. Limity klasických vakcín. Podjednotkové vakcíny. Atenuované vakcíny. Výhody a nevýhody podjednotkových vakcín. DNA vakcíny, jedlé vakcíny. Protilátky. Príprava polyklonálnych protilátok. Výhody a nevýhody polyklonálnych protilátok. Monoklonálne protilátky – hybridómová technológia, rekombinantné protilátky a ich využitie. Abzýmy – protilátky s enzýmovou aktivitou. Proteínové a génové inžinierstvo. Zvyšovanie stability proteínov. Zmena kinetických vlastností enzýmov a ich špecificity. „Phage display“. DNA „shuffling“.

Študenti získajú vedomosti o molekulárno-biologických, mikrobiologických, technologických a legislatívnych procesoch, ktoré sa spájajú s farmaceutickými biotechnológiami ako takými. Získajú prehľad o procesoch potrebných pred fermentáciou vrátane tvorby, optimalizácie a aplikácie produkčného organizmu a použitého expresného systému. Získajú prehľad o uchovávaní produkčných kmeňov a vývoji inokulačných a fermentačných médií. Prehľad o typoch fermentácií v závislosti od produkčného organizmu a produktu. Prehľad o procesoch po fermentačnom procese potrebných na izoláciu aktívnej farmaceutickej ingrediencie. Získajú prehľad o najvýznamnejších farmaceutických produktoch produkovaných modernými biotechnológiami a spôsobe ich produkcie.

Študenti sa oboznámia so základnými technikami používanými pri príprave rekombinantných živočíšnych bunkových línií, rastlín a zvierat a ich konkrétneho využitia na produkciu farmaceuticky

využiteľných látok. Oboznámia sa s prípravou rekombinantných vakcín a protilátok a získajú základ

vedomostí o možnostiach proteínového inžinierstva. Získajú taktiež prehľad o legislatívnych náležitostiach spojených s produkovaným farmaceutických látok prostredníctvom biotechnológie. Študenti si precvičia schopnosti účelne a účinne sa orientovať v poskytovaných informáciách a naučia sa tieto informácie zostavovať do logických celkov vo forme prezentácie. Navyše získajú nielen vedomosti ale aj skúsenosti spojené so správnym prezentovaním získaných informácií z danej problematiky. Prezentovaním nazhromaždených informácií pred svojimi spolužiakmi nadobudnú väčšiu sebadôveru a istotu pre budúce prezentácie.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 26 hodín seminárov

Týždenný: 2 hodiny seminárov Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia: prezenčná / dištančná

Groves M. J., 2006: Pharmaceutical biotechnology-second edition, CRC press, 396 pp.

Walsh, G.., 2007: Pharmaceutical biotechnology. John Wiley and Sons Ltd, 465 pp.

Watson J.D. a kol. 2007: Recombinant DNA (3. vydanie). WH Freeman and Co. .

Glick. BR and Pastrenak JJ 2003 Molecular Biotechnology (3. vydanie) ASM Press

Realizácia aspoň 2 prezentácie z problematiky prednášanej na predmete Farmaceutická biotechnológia v rozsahu aspoň 15 minút. Záverečný písomný test. Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 92% bodov z testu, na získanie hodnotenia B najmenej 84% a menej ako 92% bodov z testu, na hodnotenie C najmenej 76% bodov a menej ako 84% z testu, na hodnotenie D najmenej 68% a menej ako 76% bodov z testu a na hodnotenie E najmenej 60% a menej ako 68% bodov z testu. Kredity nebudú udelené študentovi, ktorý získa menej ako 60% bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v anglickom jazyku)

Predmet bude vyučovaný iba v zimnom semestri.

Úvod do biofarmácie. Vývoj biofarmaceutík, predklinické a klinické skúšky, schvaľovací proces nových liečív, schvaľovací proces v USA a Európe a s tým spojená dokumentácia. Etická komisia. GMP a príručka kvality. EDQM a liekopis. Ochrana dát a duševného vlastníctva. Výrobný proces biofarmaceutík. Up stream procesy, produkčná fáza a down stream procesy. Kontrola finálneho produktu, stabilizácia biofarmaceutík a lieková formula. Stabilitné skúšky, injekčná voda, čisté priestory, pyrogenita a endotoxíny. Výrobný odpad a jeho likvidácia. Produkčné organizmy. Základné prvky expresných systémov, stabilizačné prvky, optimalizácia génu, kultivačné podmienky, expresné systémy E. coli, regulácia vybraných promótorov, ďalšie produkčné baktérie, eukaryotický gén-bakteriálny systém. Kvasinkové expresné systémy, Pichia pastoris expresný systém a expresné systémy vláknitých húb. Bakulovírusový expresný systém a hmyzí expresný systém. Porovnanie expresných systémov. Významné biofarmaceutika. Cytokíny, interferóny, Betaferon, interleukíny, Proleukín, TNF, Beromun, hemopoetické rastové faktory, Neorecormon, rastové faktory, Palifermin, hormóny, Inzulín crb, inzulín prb, inzulínové analógy, krvné produkty, koagulanty a enzýmy, Benefix, protilátky, vakcíny, Energix B a adjuvanty. Expresia cudzorodých génov v cicavčích bunkách. Spôsoby zavedenia DNA do bunky. Markerove gény. Produkcia heterológnych proteínov v eukaryotických bunkách. Homologická rekombinácia. Tranzientný stav. Inaktivácia génov. “ES” bunky. Využitie cicavčích tkanivových kultúr na produkciu komplexných ľudských proteínov. Príprava rekombinantných zvierat. Transgénne myšky. Chimérické zvieratá. Imprinting. Tkanivovo špecifická expresia. Klonovanie zvierat (ovca Dolly a pod.). Živočíchy ako bioreaktory. Genetické inžinierstvo rastlín. Výhody aj nevýhody rastlín pre génové inžinierstvo. Ti-plazmid a vektory na jeho báze. Markerove gény. Zavedenie DNA do rastlinnej bunky. Transformácia chloroplastov. Rastliny rezistentné k infekciám, hmyzu, herbicídom, vonkajším zmenám. Modifikovanie vlastností rastlín. Cielené expresie. Rastliny ako bioreaktory. Rekombinantné vakcíny. Limity klasických vakcín. Podjednotkové vakcíny. Atenuované vakcíny. Výhody a nevýhody podjednotkových vakcín. DNA vakcíny, jedlé vakcíny. Protilátky. Príprava polyklonálnych protilátok. Výhody a nevýhody polyklonálnych protilátok. Monoklonálne protilátky – hybridómová technológia, rekombinantné protilátky a ich využitie. Abzýmy – protilátky s enzýmovou aktivitou. Proteínové a génové inžinierstvo. Zvyšovanie stability proteínov. Zmena kinetických vlastností enzýmov a ich špecificity. „Phage display“. DNA „shuffling“.

Študenti získajú vedomosti o molekulárno-biologických, mikrobiologických, technologických a legislatívnych procesoch, ktoré sa spájajú s farmaceutickými biotechnológiami ako takými. Získajú prehľad o procesoch potrebných pred fermentáciou vrátane tvorby, optimalizácie a aplikácie produkčného organizmu a použitého expresného systému. Získajú prehľad o uchovávaní produkčných kmeňov a vývoji inokulačných a fermentačných médií. Prehľad o typoch fermentácií v závislosti od produkčného organizmu a produktu. Prehľad o procesoch po fermentačnom procese potrebných na izoláciu aktívnej farmaceutickej ingrediencie. Získajú prehľad o najvýznamnejších

farmaceutických produktoch produkovaných modernými biotechnológiami a spôsobe ich produkcie.

Študenti sa oboznámia so základnými technikami používanými pri príprave rekombinantných živočíšnych bunkových línií, rastlín a zvierat a ich konkrétneho využitia na produkciu farmaceuticky využiteľných látok. Oboznámia sa s prípravou rekombinantných vakcín a protilátok a získajú základ vedomostí o možnostiach proteínového inžinierstva. Získajú taktiež prehľad o legislatívnych náležitostiach spojených s produkovaným farmaceutických látok prostredníctvom biotechnológie.

Študenti si precvičia schopnosti účelne a účinne sa orientovať v poskytovaných informáciách a naučia sa tieto informácie zostavovať do logických celkov vo forme prezentácie. Navyše získajú nielen vedomosti ale aj skúsenosti spojené so správnym prezentovaním získaných informácií z danej problematiky. Prezentovaním nazhromaždených informácií pred svojimi spolužiakmi nadobudnú väčšiu sebadôveru a istotu pre budúce prezentácie.

Forma výučby: prednáška/cvičenie/seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):

Týždenný: 2/2/1 Za obdobie štúdia: 28/28/14

Metóda štúdia: prezenčná

Murray P., Rosenthal K., Pfaller M.: Medical Microbiology, Elsevier 2012, ISBN: 978-0-323- 08692-9

Hogg S: Essential Microbiology, John Wiley & Sons, Ltd. 2013, ISBN 978-1-119- 97891-6

Štefanovič J., Hanzen J.: Lexikón lekárskej bakteriológie, HPL SERVIS spol. s.r.o., 2013, ISBN 978-80-971151-1-1.

Štefanovič J.: Lexikón bakteriológie, Slovenská lekárska komora, 2008.

Aktuálne internetové zdroje

Prerekvizita pre štátnu skúšku - Lekárska mikrobiológia a virológia

Záverečná skúška je podmienená ukončením praktickej skúšky z praktických cvičení s minimálnym hodnotením E. Záverečná skúška pozostáva z ústnej rozpravy, ktorá je hodnotená štandardným spôsobom: A (100-92 %); B (91-84 %); C (83-76 %); D (75-68 %); E (67-60 %); FX (59-0 %).

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v slovenskom a anglickom jazyku)

Mikroorganizmy ako pôvodcovia infekčných ochorení; Základné pojmy pri vývine infekčného ochorenia (patogenita, virulencia, brána vstupu, cesty prenosu, patogenéza, inkubačná doba); Základy epidemiológie, základné termíny a metódy epidemiológie, rozdelenie infekcií podľa miesta výskytu; Patogénne a podmienečne patogénne mikroorganizmy, ich faktory virulencie, mikrobiálne exotoxíny a endotoxíny; Gram-pozitívne baktérie: Actinomyces, Firmicutes a Tenericutes; Gramnegatívne baktérie: Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, pseudomonády a ďalšie Gram-negatívne paličky: Pasteurellaceae (Haemophilus, Pasteurella, Bordetella, Brucella, Francisella); Spirochéty (Treponema, Borrelia, Leptospira), chlamýdie a rickettsie; Základné identifikačné postupy využívané v lekárskej mikrobiológii; Úvod do antiinfekčnej terapie - základné pojmy a história; Klasifikácia antimikrobiálnych látok a ich chemická štruktúra; Mechanizmy účinku a rezistencie baktérií voči antibiotikám; Dezinfekčné látky; Metódy zisťovania citlivosti baktérií na antibiotiká.

Študenti sa oboznámia s hlavými skupinami pôvodcov bakteriálnych infekčných ochorení a získajú prehľad o jednotlivých skupinách antimikrobiálnych látok. Oboznámia sa taktiež so základnými diagnostickými metódami v detekcii patogénnych mikroorganizmov - mikroskopickými, kultivačnými a sérologickými metódami ako aj sledovaním citlivosti patogénnych mikroorganizmov na antiinfekčné terapeutiká.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 39

Týždenný: 3 Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia:

prezenčná, dištančná

Foret F. et al., Capillary zone electrophoresis, VCH, Weinheim, 1993; Manz A, Pamme N., Iossifidi D., Bioanalytical Chemistry, Imperial College Press, London 2004; Evans G. (ed.) A Handbook of Bioanalysis and Drug Metabolism, CRC Press 2004; Mitchelson K., New High Throughput Technologies for DNA Sequencing and Genomics, Elsevier 2007; Venn R.F., Principles and Practice of Bioanalysis, CRC Press, 2003; www.analytika.sk; Aktuálne informácie v odborných a vedeckých časopisoch - Analytical and Bioanalytical Chemistry, Journal of Bioanalysis and Biomedicine, Bioseparation, Journal Chromatography A a B, Journal of Separation Science, Electrophoresis a iné.

Hodnotenie zahŕňa vypracovanie a prezentáciu seminárnej práce (maximálne 40 bodov), aktívnu účasť na prezentačných cvičeniach (maximálne 20 bodov) a záverečnú písomnú previerku (maximálne 40 bodov), spolu maximálne za 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné celkovo získať najmenej 92 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 84 bodov, na hodnotenie C najmenej 76 bodov, na hodnotenie D najmenej 68 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v slovenskom a anglickom jazyku)

• Všeobecné pojmy a parametre charakterizujúce elektroseparačný proces a terminológia.

• Elektroforetická koncepcia pohyblivosti iónov. Elektroseparačné mechanizmy.

• Charakteristika elektroseparačných metód, ich funkcia a význam v analytických, preparatívnych

a obmedzene aj v priemyslových postupoch.

• Disperzné efekty v elektroseparáciach a ich vyhodnocovanie.

• Zónová elektroforéza. Separácie v pravom roztoku nosného elektrolytu. Inštrumentácia a

praktické využitie počítačovej simulačnej techniky na optimalizáciu.

• Separácie v micelotvorných roztokoch. Micelárna elektrokineticka chromatografia.

Inštrumentácia a praktické využitie počítačovej simulačnej techniky.

• Izotachoforéza a izoelektrická fokusácia. Základné princípy, inštrumentácia a počítačová

simulačná technika. Separácia a analýza proteínov.

• Elektroforetické separácie v roztokoch polymérov a v géloch.

• Chirálne elektroseparácie a ich využitie na kontrolu liečiv.

• Kombinácie elektroseparačných metód a ich využitie v bioanalýze, v molekulárnej biológii a

biotechnológii.

• Elektroseparácie na mikročipoch. Miniaturizácie separačných kolón a kanálikov. Pokroky a

aplikácie mikročipových elektroseparácií v oblastiach záujmov molekulárnej biológie, biochémie

a biotecchnológií.

• Riešenie problémov z rôznych oblastí spoločenskej a výrobnej praxe a využitie elektroseparácií v

analytických postupoch, preparatívnych a niektporých priemyslových postupoch (case studies).

Predmet je vyučovaný formou aktívnych seminárov a prezentačných cvičení využitím počítačových

simulačných programov, na ktorých sa študent sa oboznámi s teoretickými a praktickými základmi

elektroseparačných metód. Študent porozumie princípom jednotlivých elektroseparačných techník

uskutočňovaných najmä v kapilárach a na mikročipoch, vhodných na štúdium širokej škály biomolekúl, napr. hormónov, aminokyselín, peptidov, proteínov, nukleových kyselín, sacharidov a pod. Študent získa informácie o analytických a preparatívnych elektroseparačných procesoch a metódach používaných v analýze biotechnologických produktov, bioanalýze, klinickej analýze a laboratórnej diagnostike.

Forma výučby: seminár

Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách): 39

Týždenný: 3 Za obdobie štúdia: 13. týždňov

Metóda štúdia:

prezenčná, dištančná

Meyer V. R.: Practical High-Performance Liquid Chromatography, 5th Ed,J. Wiley Sons 2010 ;Rossomando E.F. a kol.: HPLC in Enzymatic Analysis; J. Wiley Sons 1998; Hanai T.: HPLC A Practical Guide, Health Research Foundation, Kyoto, Japan, 1999; Katz E. a kol: Handbook of HPLC, Marcel Dekker 1998, D. A. Skoog, F. J. West, F. J. Holler, S. R. Crouch: Analytical Chemistry. An Introduction. Saunders Coll. Publ.2000; G. Schwedt:The Essential Guide to Analytical Chemistry, Wiley, New York, 1997; P. Klouda, Moderní analytické metody, Nakl. P. Klouda Ostrava, 2.vyd. 2002;R. Kellner, J-M. Mermet, M. Otto, Analytical Chemistry, John Wiley & Sons Australia, Ltd, 2013; J. Lehotay., Separačné metódy v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2009; J. Sádecká, A. Purdešová, Úprava vzorky v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2012; J. Labud a kol., Príručka vybraných pojmov v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2012; www.analytika.sk; Aktuálne informácie v odborných a vedeckých časopisoch - Analytical and Bioanalytical Chemistry, Journal of Bioanalysis and Biomedicine, Bioseparation, Journal Chromatography A a B, Journal of Separation Science, Electrophoresis a iné.

Výsledná známka zahŕňa hodnotenie zo záverečného písomného testu, spolu maximálne 100 bodov. Na získanie hodnotenia A je potrebné celkovo získať najmenej 92 bodov, na získanie hodnotenia B najmenej 84 bodov, na hodnotenie C najmenej 76 bodov, na hodnotenie D najmenej 68 bodov a na hodnotenie E najmenej 60 bodov. Hodnotenie je identické aj pri dištančnej forme vzdelávania.

Slovenský v kombinácii s anglickým (študijná literatúra v slovenskom a anglickom jazyku)

Semináre zahŕňajú nasledujúce tematické okruhy.

1. Definícia kvapalinovej chromatografie (LC). Charakteristika separačných mechanizmov a metód, funkcia a význam LC v analytických, preparatívnych a priemyslových postupoch biotechnológie, biochémie a molekulárnej biológie.

2. Všeobecné pojmy a parametre charakterizujúce rozsah separácie, terminológia; distribučný pomer, distribučná konštanta, Nernstov rozdeľovací zákon, distribučné a chemické rovnováhy v systémoch analyt-mobilná fáza-stacionárna fáza v LC. Prakticky využiteľné výpočty.

3. Interakcie biologicky významných látok v separačných systémoch LC. Výpočty, kinetické a termodynamické aspekty, vzťah pojmov separácia a rozlíšenie v LC a vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografii (HPLC). Prakticky využiteľné výpočty.

4. Chromatografické separácie, klasifikácia podľa rôznych kritérií. Teória chromatografického deja, kvalitatívna a kvantitatívna chromatografická analýza – zjednocujúci prístup.

5. Vysokoúčinná kvapalinová chromatografia (HPLC) v biologických vedách. Inštrumentácia v HPLC, kolónové vs planárne techniky. Výpočty.

6. Chromatografické systémy v LC (HPLC, TLC). Počítačové simulácie a výpočty.

7. Separačné mechanizmy v HPLC. Systémy s normálnym usporiadaním stacionárnej a mobilnej fázy. Systémy s obráteným (reverzným) usporiadaním stacionárnej a mobilnej fázy. Adsorpčná LC, rozdeľovacia LC, iónovo-výmenná LC, afinitná LC. Bioafinita v HPLC. LC využívajúca prevažne hydrofilné interakcie (HILIC) , HIC. LC metódy využívajúce prevažne hydrofóbne interakcie (RPLC, HIC).

8. Separácie v mobilných fázach – v pravých roztokoch a v micelotvorných roztokoch, micelová kvapalinová chromatografia (MLC). Vlastnosti typických stacionárnych fáz. Gélová chromatografia (SEC), výpočty. Úprava biologických vzoriek využitím SPE.

9. Prietokové detektory využívané v HPLC – UV, UV-VIS, IČ, NMR, FLD, RI, PAD, Amperometrické, Coulochemické, MS, ELSD a iné

10. Predkolónová a pokolónová derivatizácia (fyzikálna, chemická a biologická). Typické aplikácie HPLC metód.

11. Validovanie analytických metód so zameraním na separačné metódy. Výpočty.

12. Riešenie typových problémov z rôznych oblastí spoločenskej a výrobnej praxe a typické využitie LC a HPLC metód v analytických postupoch, preparatívnych a priemyslových postupoch (case studies) v biochémii, molekulárnej biológii a biotechnológii.

13. Budúce trendy vo vývoji metód HPLC, miniaturizácia, nano HPLC v genomike, proteomike, lipidomike, metatolomike; komprehenzívne techniky, multidimenzionálna HPLC a podobne podľa aktuálneho vývoja.

Študenti sa oboznámia s teoretickými a praktickými základmi metód kvapalinovej chromatografie s dôrazom na vysokoúčinné techniky (HPLC). Na výučbu HPLC metód využívame zjednocujúci prístup založený na koncepcii transportných a distribučných javov, ktoré sa uplatňujú v moderných separačných metódach. HPLC metódy sú základom separačnej purifikácie, chemickej bioanalýzy, dôkazov, stanovenia biomolekúl, kvantitatívneho merania charakteristík biologicky významných chemických látok a ich kontroly používaných v analýze biotechnologických produktov, bioanalýze, klinickej analýze, diagnostike a podobne. Študent získa informácie o klasifikácii analytických, preparatívnych a priemyselných chromatografických procesov a metód. Súčasťou predmetu sú tiež praktické výpočty z oblasti HPLC a riešenie modelových situácií zo spoločenskej praxe, ktoré sú diskutované v médiách. Teoretické a praktické základy HPLC sú vyučované formou aktívnych účastí na seminároch.