CYTOTAXONOMIE A CYTOGENETIKA
Garant: prof. Ing. Jaroslav Doležel, DrSc.
Typ: A-Z-2/0/2
Typ ukončení: Zkouška
Kredity: 4
Sylabus přednášek:
Definice cytogenetiky a cytotaxonomie. Předmět studia a jeho význam. Stručná historie. Metodologické přístupy. Buněčné jádro a jeho struktura. Chromatin a jeho typy; složení chromatinu; proteiny chromatinu. Lokalizace chromozómů v interfázním jádře. Formy DNA v chromozómech. Typy DNA sekvencí na chromozómech. Jadérko. Základní struktura chromozómů eukaryont. Morfologie chromozómů. Idiogram, karyotyp, karyogram. Centroméra, typy centromér; kinetochor; teloméra; oblast organizátoru jadérka. Karyotyp. Specializované typy chromozómů; jejich funkce; evoluce vzniku; Polyténní chromozómy; štětkovité chromozómy; telocentrické chromozómy; isochromozómy; B-chromozómy; pohlavní chromozómy. Chromozómy a buněčný cyklus. Chování chromozómů v průběhu bučného cyklu. Mitóza a cytokineze. Evoluce mitózy. Varianty buněčného cyklu a mitózy. Poruchy mitózy. Endoreduplikace; endomitóza; polysomatie. Změny v počtu chromozómů. Euploidie; aneuploidie. Haploidie; diploidie; polyploidie. Mechanismy vzniku změn počtu chromozómů. Vliv změn počtu chromozómů na fertilitu. Genetická rekombinace. Meióza; párování chromozómů; role heterochromatinu; vznik chiasmat; synaptonemální komplex; crossing-over. Poruchy meiózy. Evoluce meiózy. Strukturní změny chromozómů. Klastogeny. Kinetika indukce chromozomálních aberací. Mechanismy jejich vzniku. Distribuce aberací na chromozómu a v genomu. Hodnocení chromozómových aberací. Metody studia chromozómů. Základní typy barvení. Fluorescenční barvení chromozómů. Proužkování chromozómů. Detekce oblasti organizátoru jadérka. Molekulární cytogenetika. Lokalizace DNA sekvencí na chromozómech. In situ hybridizace, genomická in situ hybridizace, "painting" chromozómů. Velikost eukaryontního genomu. Stanovení jeho velikosti; biochemické a cytochemické metody. Statická a průtoková cytometrie. C-hodnota; paradox C-hodnoty. Nukleotypický efekt. Změny obsahu jaderné DNA v průběhu fylogeneze. Změny v počtu a struktuře chromozómů, jejich role při vzniku reprodukčních bariér a při speciaci. Agmatoploidie. Speciace hybridizací. Klonální kmplex; agamický komplex; heterogamický komplex; polyploidní komplex; homogamický komplex.
Sylabus cvičení:
- blok G1
- úvodní cvičení (Program na semestr, poučení o bezpečnosti práce v cytologické laboratoři. Seminární práce. Základy mikroskopování na školním mikroskopu)
- Identifikace chromozómu – I - Mitóza (Historie cytogenetiky, principy mikroskopie, techniky barvení chromozómů. Metafázní chromozómy v kořenových špičkách cibule, bobu a ředkvičky - předpůsobení, fixáž, macerace, barvení. Feulgenova reakce, příprava roztlakových a trvalých preparátů - vyhodnocení vlastních preparátů).
- blok G2
- Diferenciální barvení chromozómů, metody živočišné cytogenetiky (C, Q, G, N – banding. Barvení jadérka a organizátoru jadérka – NOR u bobu a cibule. Metody živočišné cytogenetiky. Preparace a barvení mozkových ganglií Drosophila melanogaster).
- blok G3
- Identifikace chromozómu – II - Meióza (Chromozómy v meióze. Rychlé barvící techniky v rostlinné cytologii - orcein, karmín, barvení hematoxylínem. Barvení prašníků pažitky (Allium schoenoprasum) laktopropionorceinem a železitým acetokarmínem, orientace ve fázích meiózy a přesný popis vlastního meiotického preparátu. Demonstrace různých karyotypů rostlin a živočichů).
- blok G4
- Velikost genomu, aneuploidie: (pracoviště ÚEB Olomouc – Mgr. Jan Vrána, Ph.D.) Materiály ke cvičení budou dodány dodatečně
- Exkurze v laboratořích Hemto-onkologické kliniky FN a LF UP v Olomouci
Studijní materiály:
CCGSB - skriptum ke cviceni 2017.pdf
CCGSB - Navody barveni chromozomu 2017.pdf