garant: doc. RNDr. Milan Urban, Ph.D.
- Biologické vlastnosti a funkce nukleových kyselin. Centrální dogma, transkripce a translace. Struktura genů. Regulace genové exprese, regulace transkripce a translace, epigenetika, princip fungování miRNA, siRNA.
- Izolace a identifikace nukleových kyselin (gelová elektroforéza, Southern a northern blot). Genomika a její metodiky.
- Enzymy. Popis, vlastnosti, třídy enzymů, enzymová kinetika, aktivátory a inhibitory. Interakce proteinů s malými molekulami. IC50. Enzymové eseje.
- Proteomika. Definice proteomu, vztah mezi expresí genů a proteomem, metody využívané v proteomice: Izolace proteinů a jejich charakterizace (elektroforetické metody 1D, 2D, HPLC, SILAC, afinitní chromatografie, Western blot, hmotnostní spektroskopie – MALDI, ESI – ionizace, analýza, detekce).
- Využití protilátek v chemické biologii – Western blot, imunoprecipitace, imunofluorescenční mikroskopie, ELISA. Stručný princip mikroskopovacích technik – elektronová mikroskopie, AFM (atomic force microscopy), SNOM (near field scanning optical microscopy).
- Vysokokapacitní screening léčiv, knihovny látek, jejich typy. Kombinatoriální přístup k organické syntéze. Vývoj léčiv (historický souhrn – od tradiční medicíny po racionální design nových léčiv).
- Vztah mezi strukturou a aktivitou malých molekul, jeho kvantifikace, předpovědi vlastností nových sloučenin. Molekulární modelování. Deskriptory. Bioisostery. QSAR.
- Fyzikální, chemické a biologické vlastnosti léčiv. Lipinského pravidla, lipofilicita vs. hydrofilicita, ADME-TOX vlastnosti a jejich předpovědi in silico. Proléčiva.
- Cíle léčby na molekulární úrovni. Proteiny, enzymy, receptory, signální dráhy. Vazba ligandu na cíl – fyzikální podstata (entropický a enthalpický příspěvek).
- Využití fluorescence a luminiscence v chemické biologii. Princip fluorescence, vlastnosti fluorescenčních látek a jejich kvantifikace. Fluorescenční proteiny a nukleosidy. Genové reportéry, luminiscenční technologie v mapování buněčných drah.
- Bioortogonální reakce a jejich využití. Click reakce s využitím katalyzátoru a bez katalyzátoru. Další příklady cykloadičních reakcí kompatibilních s živým organizmem. Principy, stereochemie.