A number of secondary metabolites are among important biotech products used in medicine, food and chemical industry and in many other areas of human activity. Although metabolic pathways for the synthesis of these compounds are based on metabolites of the general (primary) metabolism, they are specific to particular groups of organisms and have different regulatory mechanisms. The lectures explain the general relationships between primary and secondary metabolism and evolution of metabolic pathways of secondary metabolism. After a survey of the individual groups of secondary metabolites, closer attention is paid to microbial and plant compounds such as antibiotics, cancerostatics, alkaloids, terpenic oils etc.. In detail are discussed its biosynthetic pathways, physico-chemical properties, biological activity, the mechanisms of interaction with other organisms and resistance to their effects. Part of the seminar is an individual work devoted to a selected group of secondary metabolites.
Last update: Hladíková Jana (12.12.2017)
Řada sekundárních metabolitů patří mezi významné biotechnologické produkty využívané v medicíně, chemickém a potravinářském průmysu a v řadě dalších oblastí lidské činnosti. Metabolické dráhy pro syntézu těchto sloučenin sice vycházejí z metabolitů obecného (primárního) metabolismu, nicméně se jedná o dráhy, kterými disponují pouze určité skupiny organismů a které podléhají samostatným regulačním mechanismům. V rámci přednášek jsou vysvětleny obecné vztahy mezi primárním a sekundárním metabolismem a evoluce metabolických drah sekundárního metabolism. Po uvedení celkového přehledu jednotlivých skupin sekundárních metabolitů je věnována bližší pozornost mikrobním a rostlinným látkám jako jsou antibiotika, kancerostatika, alkaloidy, terpenické oleje ad. Podrobně jsou probírány jejich biosyntetické dráhy, fyzikálněchemické vlastnosti, biologická aktivita, mechanismy interakcí s jinými organismy a rezistence organismů vůči jejich působení. Součástí semináře je vypracování samostatné práce věnované vybrané skupině sekundárních metabolitů.
Last update: Hladíková Jana (12.12.2017)
Course completion requirements -
Course credit based on the presentation of the seminar paper.
Oral exam.
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
Zápočet na základě prezentace seminární práce.
Ústní zkouška.
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
Literature -
Recommended:
Rehm,H.-J.,Reed G. Biotechnology: Products of Secondary Metabolism, Vol 7, 2nd ED. Weinheim: Wiley, 2007, s. ISBN 978352762089.
Carocho, Márcio, Heleno, Sandrina Alves, Barros, Lillian. Natural secondary metabolites, from nature, through science, to industry. : , , https://vufind.techlib.cz/Record/001879362 s. ISBN 9783031185861.
Cole, Richard J., Schweikert, Milbra A., Jarvis, Bruce B.. Handbook of secondary fungal metabolites. Amsterdam ;, Boston: Academic, 2003, https://vufind.techlib.cz/Record/000939359 s. ISBN 0121794601.
Martín, Juan Francisco, García-Estrada, Carlos, Zeilinger, Susanne. Biosynthesis and molecular genetics of fungal secondary metabolites. New York: Springer, 2014, https://vufind.techlib.cz/Record/000956921 s. ISBN 978-1-4939-1190-5.
Last update: prepocet_literatura.php (19.12.2024)
Doporučená:
R:Rehm,H.-J.,Reed G.. Biotechnology: Products of Secondary Metabolism, Vol 7, 2nd Ed. Weinheim: Wiley, 2008, s. ISBN 9783527620890.
Carocho, Márcio, Heleno, Sandrina Alves, Barros, Lillian. Natural secondary metabolites, from nature, through science, to industry. : , , https://vufind.techlib.cz/Record/001879362 s. ISBN 9783031185861.
Cole,R.J.. Handbook of Secondary Fungal Metabolites. New York: Elsevier, 2003, s. ISBN 978012179606.
Martín, Juan Francisco, García-Estrada, Carlos, Zeilinger, Susanne. Biosynthesis and molecular genetics of fungal secondary metabolites. New York: Springer, 2014, https://vufind.techlib.cz/Record/000956921 s. ISBN 978-1-4939-1190-5.
Last update: prepocet_literatura.php (19.12.2024)
Requirements to the exam -
Preparation and defense of the seminar paper.
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
Zpracování a obhájení seminární práce
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
Syllabus -
1. Introduction - definitions of "secondary metabolism", "secondary metabolite"
2. Origin, evolution and genetic determination of secondary metabolism
3. Distribution and function of secondary metabolism in living organisms
4. List of important metabolic pathways of secondary metabolism and their regulation
5. Overview of the biological activities of secondary metabolites
6. Secondary metabolism in microorganisms
7. Antimicrobial compounds
8. Secondary metabolites with cancerostatic activity
9. Microbial toxins
10. Microbial alkaloids and growth modulators
11. Secondary metabolites produced by plants I
12. Secondary metabolites produced by plants II
13. Resistance mechanisms against the toxic effects of secondary metabolites
14. Current trends in research and application of secondary metabolites
8. Sekundární metabolity s kancerostatickou aktivitou
9. Mikrobní toxiny
10. Mikrobní alkaloidy a modulátory růstu vyšších organismů
11. Sekundární metabolity produkované rostlinami I
12. Sekundární metabolity produkované rostlinami II
13. Rezistenční mechanismy vůči toxickému působení sekundárních metabolitů
14.Současné trendy ve výzkumu a využití sekundárních metabolitů
Last update: Kubová Petra (23.02.2018)
Learning resources -
https://e-learning.vscht.cz/
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
https://e-learning.vscht.cz/
Last update: Masák Jan (03.02.2018)
Learning outcomes -
Students will be able to:
characterize important groups or individual compounds produced by secondary metabolism;
describe the important metabolic pathways for the synthesis of secondary metabolites and their regulation;
propose application of the most important secondary metabolites;
recognize the risks associated with the mechanism and evolution of resistance to secondary metabolites such as used in medicine, food, etc.
Last update: Hladíková Jana (12.12.2017)
Studenti budou umět:
charakterizovat významné skupiny či jednotlivé sloučeniny produkované v rámci sekundárního metabolismu;
popsat významné metabolické dráhy pro syntézu sekundárních metabolitů a jejich regulaci;
navrhnout využití nejvýznamnějších sekundárních metabolitů;
rozpoznat rizika spojená s mechanizmem a evolucí rezistečních mechanismů vůči sekundárním metabolitům využívaných např. v medicíně, potravinářství, ap.
