IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA:
1. STRUKTURA I TOPOLOGIJA NUKLEINSKIH KISELINA: Struktura dvolančane DNA. Određivanje primarne strukture DNA. Automatska sinteza DNA. Denaturacija i renaturacija DNA. Hibridizacija. Mnoge RNA imaju složenu trodimenzionalnu strukturu. Osnovni principi interakcije DNA i proteina. Konformacije A, B i Z. Savijanje DNA. Superzavijanje DNA. Enzimologija topoizomerizacije. Nukleosomi i strukture višeg reda.
2. REPLIKACIJA DNA: Replikacija je semi-konzervativna. Struktura i funkcija enzima i ostalih proteina u replikaciji; mehanizam nastajanja fosfodiesterskih veza; ovisnost o kalupu; procesivnost; popravak pogrešaka pri replikaciji; koordinirana replikacija dvaju lanaca; inicijacija i terminacija replikacije bakterijske DNA; sinteza RNA-početnice; replikacija eukariotske DNA djelovanjem različitih DNA-polimeraza u istoj replikacijskoj rašlji; replikacija telomera; specifičnost građe i funkcije telomeraza.
3. TRANSKRIPCIJA: Inicijacija, elongacija i terminacija u sintezi bakterijske RNA; struktura, funkcija i mehanizam bakterijske RNA-polimeraze; posttranskripcijska dorada i modifikacije bakterijske RNA. RNaza P kao primjer enzima s RNA-komponentom. Eukariotski transkripcijski signali i različite vrste RNA-polimeraza u eukariotskoj stanici. Transkripcijski faktori. Struktura i mehanizam eukariotske RNA-polimeraze II. Posttranskripcijska dorada kod eukariota: mehanizmi izrezivanja introna i struktura makromolekularnih kompleksa koji u tome sudjeluju. Poliadenilacija i zaštita 5'-kraja eukariotske mRNA. RNA s katalitičkom aktivnošću - ribozimi.
4. KONTROLA TRANSKRIPCIJE kod bakterija: Primjer negativna regulacija pomoću represora; struktura lac-represora i njegova interakcija s DNA. Pozitivna regulacija transkripcije pomoću kompleksa CAP-cAMP. Razrada načina interakcija DNA s proteinima. Triptofanski operon i atenuacija. Kontrola pomoću strukture RNA (terminacija i antiterminacija). Primjeri kontrole transkripcije kod eukariota.
5. TRANSLACIJA: Građa ribosoma, tRNA i rRNA; inicijacija, elongacija i terminacija biosinteze proteina. Specifičnost aminoaciliranja i interakcija kodon-antikodon; čitanje genetičkog koda. Točnost translacije; popravljanje pogrešaka pri aminoaciliranju; uloga elongacijskih faktora u kontroli translacije. Ostali kontrolni mehanizmi. Posebnosti eukariotske translacije. Uloga supresorskih tRNA. Ugradnja selenocisteina u proteine. Biosinteza proteina s neprirodnim aminokiselinama.
6. LOKALIZACIJA I UPUĆIVANJE PROTEINA U STANIČNE ODJELJKE: Kotranslacijski i posttranslacijski unos; struktura i uloga signalnih sekvenci. Posttranslacijske modifikacije proteina.
LABORATORIJSKE VJEŽBE: denaturacija i fragmentacija nukleinskih kiselina; analiza gel-elektroforezom; jednostavno pročišćavanje proteina; stvaranje kompleksa protein : nukleinska kiselina; analiza retardacijskom gel-elektroforezom; supresija mutacija pomoću tRNA-supresora
ISHODI UČENJA:
1. pokazati znanje i razumijevanje biokemijskih reakcija u biosintezi nukleinskih kiselina i proteina
2. interpertirati strukture i mehanizme djelovanja enzima i makromolekulskih kompleksa koji sudjeluju u prijenosu genetičke informacije
3. zaključiti o važnosti makromolekulskih interakcija tijekom prijenosa genetičke informacije
4. procijeniti važnost točnosti i procesivnosti enzima, te da se neke pogreške tijekom sinteze prirodnih polimera mogu pojaviti
5. pokazati znanje i razumijevanje složenih strukturno-funkcionalnih odnosa među makromolekulama koje sudjeluju u prijenosu genetičke informacije
6. objasniti kontrolne mehanizme u biosintezi nukleinskih kiselina i proteina, s naglaskom na regulaciju ekspresije gena
7. usporediti gore navedene biokemijske procese i reakcije kod prokariota i eukariota
8. samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne biokemijske metode i tehnike
9. primijeniti ispravan način rukovanja biološkim makromolekulama prvenstveno pazeći da ne dođe do njihove denaturacije i inaktivacije
10. identificirati plazmide na temelju restrikcijske analize
11. odrediti krivulju mekšanja i izračunati Tm genomske DNA
12. pročistiti protein afinitetnom kromatografijom
13. izolirati ukupnu tRNA iz bakterijske stanice
14. analizirati makromolekulske interakcije proteina i nukleinskih kiselina nativnom elektroforezom (in vitro) i genetičkim metodama (in vivo)
15. napisati izvještaj o izvedenim laboratorijskim vježbama
|
Pristupačnost
