Evolucija i biotehnologija

ECTS bodovi:
3

Studij:
doktorski

Šifra predmeta:
165605

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

Genetička raznolikost mikroorganizama kao izvora prirodnih produkata ima značajnu ulogu u razvitku novih biokatalizatora i lijekova. Nove tehnologije kultivacije i još važnije, pronalaženje gena izravnim kloniranjem DNA iz zemlje ili mora te pretraživanje rezultirajućih kompleksnih megagenomskih biblioteka povećat će udio novootkrivenih biomolekula. Genetička evolucija u prirodi i laboratoriju uspješno se istražuje koristeći moderne molekularne tehnike. Genotipska ili fenotipska raznolikost je u svim vrstama na razini proteina, DNA molekula i organizma. Ovaj predmet je usmjeren prema studiranju evolucije prokariotskih i eukariotskih gena, uključujući njihovu veličinu, složenost, promjenjivost i organizaciju. Razumijevanje evolucijskih procesa koji vode do diferencijacije u genomu objasnit će i kako se vrste mijenjaju. Analiziraju se tehnike poboljšanja industrijskih organizama metodama mutageneze, rekombinacije i usmjerene evolucije. Proučavaju se molekularni mehanizmi odgovora stanica na okolišni stres te mikrobna koegzistencija i kvorum signalizacija.

ISHODI UČENJA

  1. Objasniti i definirati evoluciju i mikrobnu raznolikost u ekološkim nišama, metagenomiku, konstrukciju i analizu metagenomskih knjižnica te njihov značaj za biotehnologiju.
  2. Definirati i objasniti evolviabilnost, visoku stopu mutacija i hiperrekombinaciju u prokariota i eukariote te postupke za usmjerenu evoluciju.
  3. Objasniti evoluciju RNA i DNA molekula te opisati djelovanje nekodirajućih molekule RNA i njihovu primjenu za metaboličku optimizaciju industrijskih mikroorganizama, u funkcionalnoj genomici i kao terapeutici.
  4. Nabrojati i opisati molekularne mehanizme komunikacije između stanica iste vrste i različitih vrsta modelnih mikroorganizama te njihovu evoluciju i primjenu za potrebe molekularne biotehnologije, biomedicine, tkivnog inženjeringa i konstrukcije biosenzora.

Nastava

 

Oblici provođenja nastave:   Sati
predavanja 18
seminari 2
vježbe  

Literatura

 

Red.

br.

Naziv
1. Krebs J.E. et al. (2014) Lewin's GENES XI, Jones & Bartlett Publishers, USA
2. Alberts, B. et al. (2002) Molecular Biology of the Cell , Garland Publishing, New York, USA.
3. Fox C.W. and Wolf J.B. (2006)  Evolutionary Genetics: Concepts and Case Studies, Oxford University Press, UK.
4. Brown, T. A. (2002) Genomes.BIOS Scientific Publishers, Ltd; Oxford, UK.
5. Primrose, S. B., R. M. Twyman, R. W. Old (2001) Principles of gene manipulation, Blackwell Science Ltd, Oxford, UK.

 

Dopunska literatura

Red.

br.

Naziv
1. Sambrook et al. (2001) Molecular cloning: A laboratory manual. Cold Spring Harbor, New York
2. Gould, S. J. (2002) The Structure of Evolutionary Theory,HarvardUniv. Press, Cambridge, MA, USA.
3. Odling-Smee J. et al. (2003) Niche Construction,PrincetonUniv. Press, Princeton, NJ, USA.
4.  Bushman F. D. (2001)
 Lateral DNA Transfer: Mechanisms and Consequences, New York: ColdSpringHarbor Laboratory Press, USA.