Vývojová biologie a genetika

Prof. RNDr. Boris Vyskot, DrSc.
vyskot@ibp.cz, www.ibp.cz/labs/LPDG
Sylabus semestrálního kurzu na PřF UP, jarní semestr 2009, 2/0/0, zkouška

Předmět vývojová biologie (a genetika) podává souhrnný přehled o zákonitostech individuálního vývoje organismů. Je pojat jako věda srovnávací, jejímž cílem je prezentovat společné rysy a mechanismy vývojových procesů i u fylogeneticky vzdálených skupin organismů. Zvláštní pozornost je věnována genetické a epigenetické podstatě vývojových jevů na molekulární úrovni. Strukturně je předmět členěn do 10 kapitol, k nimž jsou poskytnuty i příslušné soubory e-prezentací:

1. Obecné zákonitosti vývojové genetiky, historie oboru, embryonální indukce (Spemann), modely vlajek (Wolpert), reaktivně-difúzní model vývoje (Turing), regulativní a mozaikový vývoj, homeóza (Bateson), programovaná buněčná smrt, preformismus a epigeneze (Aristoteles), zárodečná dráha (Weismann), geny s maternálním účinkem, morfalaxe a epimorfóza
2. Studium vývojových zákonitostí na nejnižších bakteriálních (Bacillus subtilis), houbových (kvasinky, hlenka) a živočišných (Paramecium, Hydra, Caenorhabditis) modelech
3. Ploštěnky – znovuobjevený model vývojové biologie: regenerace, neurobiologie, allometrie, RNA-interference
4. Drosophila melanogaster – královský model vývojové genetiky: genetická kaskáda řízení embryogeneze, maternální a zygotické geny, homeotické geny, kolinearita, imaginální terčky, homeotická transdeterminace
5. Deuterostomia jako modely vývojové genetiky: ježovka, ryby, objoživelníci, ptáci, savci
6. Medicínské aspekty vývojové biologie: terapie infertility, malformace, teratogeneze, kandidátní geny, poziční klonování, kmenové buňky, DNA terapie
7. Alternativní modely vývojové genetiky rostlin: Anabaena, Acetabularia, Chlamydomonas, Volvox, Fucus, Marchantia, Physcomitrella, Ceratopteris, Populus, Antirrhinum, Linaria, Linum, Craterostigma, Zinnia, Silene, Zea, Oryza, Brachypodium, Gagea, Eleocharis, orchideje
8. Model Arabidopsis thaliana: gametofyt a sporofyt, imprinting v endospermu, řízení embryogeneze, regulativní typ vývoje, řízení procesů kvetení, MADS-boxové geny, homeoboxové geny, Polycomb proteiny (Medea)
9. Sex a determinace pohlaví, geneticky, hormonálně a epigeneticky podmíněná pohlavnost, molekulární a epigenetické aspekty pohlavnosti, gynandromorfismus, X- a Y-vázaná dědičnost, evoluce pohlavních chromozomů, dioecie
10. Evoluce vývojových procesů: heterotopní změny, heterochronní změny, environmentální adaptace, buněčná paměť

Termíny přednášek - kazdý druhý čtvrtek od 12:15 do 15:45 v učebně SE-507 v hlavni budove, v Olomouci-Holici:

25. unora, 11. brezna, 25. brezna, 8. dubna, 22. dubna a 20. kvetna (zkouska) )

Základní literatura
(* texty volně dostupné na adrese www.ibp.cz/labs/LPDG, plus studenti dostanou CD se všemi obrazovými prezentacemi, skripty a doplňkovou literaturou):

GILBERT S.F.: DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Sinauer Associates, Sunderland, 2006 (0- 87893-250-X)

KALTHOFF K.: ANALYSIS OF BIOLOGICAL DEVELOPMENT. – McGrwa-Hill, New York, 1996 (ISBN 0-07-O33308-4)

MARKOŠ A.: POVSTÁVÁNÍ ŽIVÉHO TVARU. – Vesmír, Praha, 1997 (ISBN 80-85977-05-2)

RÁDL E.: DĚJINY BIOLOGICKÝCH TEORIÍ NOVOVĚKU. – Academia, Praha, 2006 (ISBN 80- 200-1394-6)

SLACK J.M.W.: O VEJCÍCH A VĚDCÍCH. – Paseka, Praha, 2001 (ISBN 80-7185-424-7)

SLACK J.M.W.: ESSENTIAL DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Blackwell Science, Oxford, 2006 (ISBN 13:978-1-2216-0)

TWYMAN R.M.: DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Bios, Oxford, 2001 (ISBN 1 85996 153 3)

* VYSKOT B.: PŘEHLED VÝVOJOVÉ BIOLOGIE A GENETIKY, ÚMG, Praha, 1999 (ISBN: 80-902588-1-6)

* VYSKOT B.: Genetická podmíněnost fyziologických procesů. – In: PROCHÁZKA S. et al.

FYZIOLOGIE ROSTLIN. Academia, Praha 1998 (str. 432-458), (ISBN 80-200-0586-2)

WESTHOFF P., JESKE H., JURGENS G., KLOPPSTECH K., LINK G.: MOLECULAR PLANT

DEVELOPMENT. – Oxford University Press, Oxford, 1998 (ISBN 0 19 850204 4)

WOLFFE A.: CHROMATIN: STRUCTURE AND FUNCTION. – Academic Press, San Diego, 1998 (ISBN 012-761914-3)

WOLPERT L.: TRIUMF EMBRYA. – Academia, Praha, 1995 (ISBN 80-200-1099-8)

WOLPERT L., BEDDINGTON R., BROCKES J., JESSELL T., LAWRENCE P., MEYEROWITZ E.: PRINCIPLES OF DEVELOPMENT. – Current Biology, London 1998 (ISBN 0-19850263-X)