|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1: Úvod. Problémy v hygieně potravin řešené metodami molekulární biologie. Izolace nukleových kyselin - požadavky na izolaci, výchozí materiál, metodické principy. Analýza a kvantifikace izolovaných nukleových kyselin. 2: Elektroforéza - princip, používané nosiče, elektroforetické pufry, faktory ovlivňující elektroforézu. Detekce separovaných molekul. Modifikace elektroforetických technik (PFGE, SSCP, TGGE, DGGE aj.) 3: Enzymy používané v molekulární biologii, manipulace s nukleovými kyselinami, enzymové úpravy in vitro. Polymerázy, restrikční endonukleázy. Polymorfismus délky restrikčních fragmentů (RFLP). Praktické využití RFLP v hygieně potravin. 4: Polymerázová řetězová reakce (PCR) - principy, podmínky, reakční komponenty, základy navrhování primerů, praktické využití PCR v hygieně potravin. 5: Modifikace PCR (RT-PCR, nested PCR, multiplex PCR, aj.). Real-time PCR (qPCR). LAMP. Sekvenování DNA. Principy, reakční komponenty, použití. Automatický sekvenátor. Základy hodnocení sekvenčních dat. 6: Sekvenování příští generace (Next Generation Sequencing, NGS). Princip a přístupy NGS. Celogenomové sekvenování. NGS v hygieně potravin. 7: Geneticky modifikované organismy (GMO). Princip a příklady genetických modifikací, GMO v hygieně potravin. Praktická cvičení: 1. Izolace DNA ze svalové tkáně 2. Stanovení koncentrace izolované DNA 3. Polymerázová řetězová reakce (PCR) I - navrhování primerů 4. Polymerázová řetězová reakce (PCR) II - příprava 5. Polymerázová řetězová reakce (PCR) III - provedení 6. Elektroforetická separace produktů PCR I - příprava 7. Elektroforetická separace produktů PCR II - provedení 8. Přečištění PCR produktu I - příprava 9. Přečištění PCR produktu II - provedení 10. Zpracování sekvenčních dat, software MEGA 11. Databáze GenBank, BOLD 12. Vyhodnocení sekvenčních dat 13. Závěr, zhodnocení a interpretace výsledků 14. Zápočet
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednáška, Laboratorní a stolní práce
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty s vybranými základními metodami molekulární biologie, jejich principy a modifikacemi. Studenti dále získají informace o základních problémech v hygieně potravin, které lze pomocí metod molekulární biologie řešit, a seznámí se s vybranými bioinformatickými nástroji a databázemi. V praktických cvičeních studenti řeší konkrétní praktický problém z oblasti hygieny potravin (identifikace neznámého masového vzorku pomocí analýzy DNA).
1. teoretické znalosti Student umí: - vysvětlit principy základních molekulárně-biologických metod - popsat provedení základních molekulárně-biologických metod a jejich uplatnění v praxi - popsat problémy hygieny potravin řešitelné metodami molekulární biologie - orientovat se ve veterinárních otázkách veřejného zdraví, např. epidemiologie, přeshraniční epizootické nemoci, nemoci přenosné ze zvířat na člověka (zoonotické) a nemoci vzniklé v potravinách; nemoci, jež se vyskytují zřídka nebo opakovaně, hygiena a technologie potravin 2. praktické dovednosti Student dovede: - zpracovat vzorky určené pro vyšetření metodami molekulární biologie podle zásad správné laboratorní praxe - použít základní bioinformatické nástroje a databáze potřebných pro práci se sekvenčními daty - správně provést izolaci DNA ze vzorku, provést PCR a gelovou elektroforézu - na základě analýzy sekvenčních dat identifikovat taxonomický původ analyzované potraviny 3. kompetence Student je schopen: - pracovat efektivně jako člen týmu odborníků různých disciplín, kteří spolupracují na poskytování služeb - prokázat schopnost celoživotního učení a závazek k učení a profesnímu rozvoji. Patří sem zaznamenávání a reflexe odborných zkušeností a přijímání opatření ke zlepšení výkonu a schopností - účastnit se procesu vlastního auditu i hodnocení v rámci skupiny kolegů s cílem zlepšit vlastní výkonnost - shromažďovat, uchovávat a přepravovat vzorky; vybírat vhodné diagnostické testy, interpretovat a porozumět omezením výsledků testů - provádět inspekci potravin a krmiv, včetně vyšetření post-mortem u potravinových zvířat a inspekce návazné technologie potravin - samostatně zvolit vhodnou metodu pro řešení daného problému hygieny potravin včetně posouzení omezení a možností jednotlivých metod - vyhodnotit výsledky molekulárně-biologického vyšetření potravinového vzorku
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Zkouška ústní, Zápočet písemný, XX Systematické pozorování studenta
Požadavky pro udělení zápočtu: - absolvování všech praktických cvičení - vypracování protokolu k zadanému úkolu - správná identifikace vzorku na základě analýzy sekvenčních dat Požadavky pro splnění zkoušky: - podmínkou připuštění ke zkoušce je získání zápočtu - dostačující úroveň znalostí ze dvou okruhů otázek (molekulární biologie v hygieně potravin + izolace nukleových kyselin + PCR; elektroforéza + enzymové metody + sekvenování DNA + GMO) - student si losuje dvě otázky (po jedné z každého okruhu), má k dispozici 30 minut na přípravu
|
|
Doporučená literatura
|
-
Aly Farag El Sheikha, Robert Levin, Jianping Xu. Molecular techniques in food biology: safety, biotechnology, authenticity and traceability. Hoboken, NJ, 2018. ISBN 978-1-11-937459-6.
-
Šmarda J. a kol. Metody molekulární biologie. ISBN 80-210-3841-1.
|