Pokročilé metody v současné genomice a proteomice

Anotace kurzu

Současné bioanalytické aplikace v mnoha prakticky významných biologických a biochemických oborech (potravinářství, humánní i veterinární klinická analýza, environmentální analýzy atp.), stejně jako výuka biologie či chemie na středních školách, se opírají o specifické analytické nástroje vzešlé z metodického výzkumu v genomice a proteomice. Cílem tohoto kurzu je představit frekventantům z těchto oborů pokročilé přístupy a současné možnosti jednotlivých přístupů, které jim umožní řešit oborové problémy na aktuální, vysoce odborné úrovni a dosahovat tak nejlepších možných výsledků. Kurz bude veden předními odborníky v dané problematice.

Kurz zaměřený na rozšiřování dovedností (upskilling) v rámci Národního plánu obnovy podpořený MŠMT, registrační číslo NPO_MUNI_MSMT-16606/2022.

Bez popisku
Bez popisku
Bez popisku

Základní informace

Pro koho je kurz určen?

Kurz je poskytován zdarma a je určen pro laboranty, výzkumníky, představitele kontrolních orgánů, učitele, ale i pro zájemce z řad odborné veřejnosti. Účastníci se registrují na celý kurz, po jehož absolvování získají certifikát.

Kdy kurz proběhne?

Přednášky se uskuteční v šesti blocích, které budou probíhat každý pátek v průběhu měsíce září a říjen 2024, tj. 20. 9., 27. 9., 4. 10., 11. 10., 18. 10., a 25. 10. 2024 v době od 12:00 do 16:00 hodiny.

Kde bude kurz probíhat?

Místem setkání bude učebna 211 v pavilonu C02 v Univerzitním kampusu Bohunice Masarykovy univerzity. První číslo určuje patro, tj. II. nadzemní patro. Nejlépe je do areálu vstoupit přes aulu B22 nebo vchodem VH1 a koridorem dojít k pavilonu. Pro navigaci použijte orientační plán kampusu.

Na místo je možné se dopravit městkou hromadnou dopravou nebo autem z možností parkování na odstavných parkovištích za obchodním centrem Campus Square (zadarmo) nebo přímo v obchodním centru Campus Square (3 hodiny zdarma, pak zpoplatněno). Učebna je ze všech míst v cca desetiminutové docházkové vzdálenosti.

Načítám mapu…

Mám zájem se zúčastnit, co pro to mohu udělat?

Registrace na kurz Pokročilé metody v současné genomice a proteomice je již otevřena. V případě zájmu o absolvování kurzu se, prosím, registrujte nejpozději do 19. 9. 2024. Kurz bude probíhat hybridně. Prezenčně je kapacita 20 účastníků, online kapacita je neomezená.

doc. Mgr. Jan Havliš, Dr.

Pedagogický zástupce NCBR

telefon: 549 49 4148
e‑mail:

Program

20. září 2024, 12:00-16:00

Metody extrakce, purifikace a kvantifikace nukleových kyselin

​Přednášející: Mgr. Petra Procházková Schrumpfová, Ph.D.
Čas: 12:00-14:00
Rozsah: 2 hodiny

Izolace celkové DNA/RNA z různých typů tkání a pletiv; izolace specifických typů nukleových kyselin (NK) (např. mDNA, ctDNA, nekódující RNA) moderními metodami; izolace NK určené pro sekvenování nové generace (NGS, next-generation sequencing); ověřování čistoty NK a přesné měření velmi malých koncentrací NK; specifika práce s komerčně dostupnými kity na izolaci DNA/RNA z různých typů tkání; separace NK se zaměřením na gelové elektroforézy (agarózové, polyakrylamidové); principy a separační vlastnosti gelů; méně používané typy elfo (např. nízkotající a alkalické agarózy; denaturující či nedenaturujíci akrylamidové gely); možná úskalí a odstraňování problémů a interpretace výsledků.

qPCR – princip, moderní přístupy, aplikace, především v klinice

Přednášející: doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc.
Čas: 14:00-16:00

Rozsah: 2 hodiny

Princip a provedení (sekvenčně specifická a sekvenčně nespecifická qPCR, varianty sekvenčně specifické qPCR, multiplex analýza, analýza bodu tání DNA). Design experimentu, optimalizace podmínek reakce, vyhodnocení (absolutní a relativní kvantifikace). Příklady použití (stanovení hladin transkriptů + srovnání s alternativními metodami, diagnostika včetně infekce SARS-Cov2, detekce GMO, detekce fytopatogenů).​

27. září 2024, 12:00-16:00

Analýza genové exprese a nástroje systémové biologie

Přednášející: doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Čas: 12:00-14:00
Rozsah: 2 hodiny

V přednášce bude popsána struktura genu včetně nejdůležitějších funkčních a regulačních oblastí. Budou prezentovány metody kvantitativní analýzy genové exprese (transkriptomové profilování pomocí DNA čipů a NGS) i metody pro určení časoprostorové specificity genové exprese pomocí experimentálních přístupů (příprava transkripční fúze promotoru studovaného genu nebo translační fúze kódující sekvence a reportérového genu) i pomocí vyhledávání ve veřejně dostupných databázích získaných pomocí analýzy transkriptomu na úrovni jednotlivých buněk. Budou také představeny základní přístupy systémové biologie (genová ontologie, Bayesovské sítě a matematické modelování regulačních genových sítí).

Metody sekvenování DNA a RNA

Přednášející: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Čas: 14:00-16:00
Rozsah: 2 hodiny

Princip Sangerovy terminační metody sekvenování DNA. Příprava vzorku k sekvenování a varianty provedení. Jak byl poprvé sekvenován lidský genom (strategie projektu HUGO). Strategie sekvenování genomu pšenice. Principy sekvenování pomocí přístupů nové generace (next generation) – především Illumina. Výhody a nevýhody. Principy sekvenování metodami třetí generace (PacBio-SMRT, Oxford Nanopore). Výhody a nevýhody. Přímé sekvenování RNA. Analýza genové exprese (transkriptomu).

4. října 2024, 12:00-16:00

Příprava knihoven pro sekvenování nové (NGS) a třetí generace (TGS)

Přednášející: Mgr. Petr Fajkus, Ph.D.
Čas: 12:00-14:00
Rozsah: 2 hodiny

Jak lze přečíst cele genomy jako knihu, jak se taková genomová knihovna vlastně připravuje a z čeho se skládá? Obsahem lekce je (i) vysvětlení základních principů jednotlivých kroků přípravy knihoven pro sekvenování DNA a RNA (ii) seznámení se s přístrojovou instrumentací potřebnou pro přípravu knihoven a sekvenování (iii) praktické ukázky využití moderních metod sekvenování v diagnostice, analýze genové expresse, RNA/DNA-proteinových interakcí, epigenetických modifikací DNA a RNA či analýze sekundární struktury RNA.

Analýza sekvenčních dat

Přednášející: Mgr. Vratislav Peška, Ph.D.
Čas: 14:00-16:00
Rozsah: 2 hodiny

Přehled typu sekvenčních dat (fastq, fasta, gff, bam atd.). První nahlížení do sekvenčních dat (bioedit, geneious, GALAXY, FASTQC). Základní nástroje pro analýzu sekvenčních dat (dot-plot, alignment, blast). Pokročilé metody zpracování sekvenčních dat (sestavování genomů a transkriptomů, identifikace repetic, mapování, diferenciální exprese genů). V nástinu NGS v klinické a forenzní praxi.

11. října 2024, 12:00-16:00

Epigenetika – o co jde, jak to funguje a co se stane, když to nefunguje

Přednášející: doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc.
Čas: 12:00-14:00

Rozsah: 2 hodiny

Epigenetika a epigenetické modifikace a mechanismy (methylace DNA, modifikace histonů, malé a nekódující RNA). Epigenetické modifikace a struktura chromatinu ve vztahu k regulaci genové exprese v různých modelových organismech. Klíčová role epigenetických regulací během ontogeneze, v reakci na změnu podmínek. Writers, readers, erasers – enzymy, které přidávají epigenetické modifikace, umějí je rozpoznávat, odstraňují je. Poruchy epigenetických regulačních mechanismů jako příčina závažných chorob (nemoci spojené s poruchou imprintingu, nádorová onemocnění, autoimunitní onemocnění, závislosti, …).

Analýza epigenetických značek a struktury chromatinu

Přednášející: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Čas: 14:00-16:00
Rozsah: 2 hodiny

Metody analýzy metylace DNA, metody analýzy posttranslačních modifikací histonů a histonových variant spojená s lokalizací v genomu (ChIP-Seq, imunodetekce in situ), analýza polohy nukleozomů (MNase-Seq, ATAC-Seq), analýza organizace chromatinu vyššího řádu (Hi-C). Epitranskriptomické modifikace, jejich význam (např. regulace odolnosti RNA k odbourávání, trvanlivost transkriptů z X/Y chromozomů) a metody analýzy.

18. října 2024, 12:00-16:00

Pokročilé fluorescenční metody při detekci, analýze a vizualizaci biomolekul

Přednášející: doc. Mgr. Ctirad Hofr, Ph.D.
Čas: 12:00-14:00
Rozsah: 2 hodiny

Interaktivní multimediální přednáška zaměřená na vysvětlení teoretických principů a představení možností praktického použití fluorescenčních metod a jejich kombinací při sledování proteinů a nukleových kyselin.

Odpovíme si mimo jiné společně na otázky:

  • Jaké metody využívají detekce proteinů na základě vnitřní fluorescence aminokyselin?
  • Proč a jak se používá kombinace fluorescenčního přenosu energie a časově rozlišené fluorescence pro validaci přímé vazby biomolekul?
  • Které fluorescenční značky a sondy jsou vhodné pro kvantitativní analýzu přítomnosti proteinů a DNA a s jakou citlivostí?

Nové trendy v proteomice pomocí hmotnostní spektrometrie

Přednášející: prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.
Čas: 14:00-16:00
Rozsah: 2 hodiny

Proteomika jako vědní disciplína zásadním způsobem přispívá k porozumění molekulární podstaty života. A to zejména díky rozvoji hmotnostní spektrometrie, která v kombinaci s vhodnými separačními technikami umožňuje paralelní kvalitativní a kvantitativní charakterizaci desítek tisíc proteinů a jejich modifikovaných forem, resp. charakterizaci proteinových interakcí. V přednášce budou nastíněny současné možnosti studia proteinů, jednotlivé metodické možnosti a budou uvedeny příklady proteomických aplikací.

25. října 2024, 12:00-14:00

Nové trendy v proteomice pomocí hmotnostní spektrometrie

Přednášející: prof. RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.
Čas: 12:00-14:00
Rozsah: 2 hodiny

Proteomika jako vědní disciplína zásadním způsobem přispívá k porozumění molekulární podstaty života. A to zejména díky rozvoji hmotnostní spektrometrie, která v kombinaci s vhodnými separačními technikami umožňuje paralelní kvalitativní a kvantitativní charakterizaci desítek tisíc proteinů a jejich modifikovaných forem, resp. charakterizaci proteinových interakcí. V přednášce budou nastíněny současné možnosti studia proteinů, jednotlivé metodické možnosti a budou uvedeny příklady proteomických aplikací.

Používáte starou verzi internetového prohlížeče. Doporučujeme aktualizovat Váš prohlížeč na nejnovější verzi.

Další info