Laboratoř systémové biologie -- PV225

Náplň předmětu

Cílem předmětu je poznat a prakticky uchopit podstatu experimentálního pozorování chování živého organismu s vazbou na jeho počítačový model. Studenti se v rámci dvou týdenních bloků prakticky seznámí se dvěma experimentálními technikami měření (metabolomika a fotobiologie). Studenti se dále naučí jak zpracovat naměřená data a analyzovat je vzhledem k výstupům počítačového modelu.

Osnova

I Metabolomika

I.1 Metabolomika (Úvod; Metabolity; Fingerprinting a footprinting metabolitů; Profilování metabolitů; Cílená analýza metabolitů)

I.2 Role metabolomiky v~systémové biologii (Mikrobiální metabolomika; Rostlinná metabolomika; Humánní metabolomika)

I.3 Příprava vzorku pro metabolomické studie (Odběry vzorku; Zastavení metabolismu)

I.4 Metody používané v~metabolomice (Nukleární magnetická rezonance (NMR); Hmotnostní spektrometrie (MS); Kapalinová chromatografie (LC); Plynová chromatografie (GC); Kapilární elektroforéza (CE))

I.5 Analýza dat

II Fotobiologie

II.1 Fotochemické procesy fotosyntézy (Vymezení fotochemických procesů; Struktura a funkce thylakoidní membrány chloroplastu; Fotosystém I, fotosystém II, světlosběrné komplexy; Lineární a cyklický transport elektronů; Doprovodné fotoochrannéprocesy)

II.2 Role fotosyntézy v~systémové biologii (Fyzikální základy fotosyntézy; Biochemické základy fotosyntézy - modely; Fotosyntéza na různých hierarchických úrovních - upscaling)

II.3 Teoretické základy fluorometrie (Zdroje fluorescenční emise z~molekul chlorofylu; Principy měření fluorescence chlorofylu)

II.4 Metody indukované fluorescence chlorofylu ve studiu fotosyntézy ( Fluorescenční indukční jev (OJIP); Kautského křivka fluorescence chlorofylu; Kvantové výtěžky, analýza zhášecích mechanismů; Absorpční a emisní křivky

II.5 Sběr a analýza fluorometrických dat

III Rekonstrukce a analyza modelu

III.1 Principy modelovani dynamiky zive bunky, vyznam modelu v systemove biologii

III.2 Rekonstrukce modelu, zapis modelu

III.3 Metody a nastroje analyzy modelu

III.4 Srovnani modelu vuci experimentalne namerenym datum

Rozvrh

Výuka v semestru podzim 2013 bude probíhat blokově v posledních týdnech výuky semestru. Rozvrh bude upřesněn do konce října. Bude se jednat o jenodenni blok venovany fotobiologii, dvoudenni blok venovany metabolomice a jednodenni blok venovany pocitacovemu modelovani a vyuziti poznatku ve vypocetni systemove biologii. Studenti, jimz bude blokova vyuka kolidovat s povinnymi predmety budou z techto omluveni.

Den	Hodina	Učebna	Přednášející
5.12.	9:00--15:30	Univerzitní kampus Bohunice, Budova A13, přízemí: lab 115 přednáška a projekt - vliv záření a fotosyntetické procesy sledované pomocí metod fluorescence chlorofylu	prof. Barták
TBA	TBA	FI MU, místnost C516, Lab Sybila počítačové modelování dynamiky, cvičení na modelech fotosyntézy a metabolismu	Dr. Šafránek
TBA	TBA	Univerzitní kampus Bohunice, Budova A5, učebna 114 a laboratoř 229 přednáška a práce v laboratoři - metabolomika, příprava vzorků	Dr. Musilová

Studijní materiály

Fyziologie rostlin (skripta, relevantni je cast II zahrnujici fotosyntezu)
Studijni materialy k predmetu (autentizovano)
Materialy k estimaci parametrů pomocí COPASI

Požadavky na ukončení

K úspěšnému absolvování (zisku kolokvia) student odevzdá protokoly měření a zprávu o provedených experimentech (pro kazdy blok). Vzorovy priklad protokolu je k nahlednuti zde.

Kontakt

S dotazy se nevahejte obracet na Davida Safranka.