Students will be able to:

advanced understanding of the structure and function of biomolecules

know molecular principles and reaction mechanisms of biological and biochemical processes

advanced chemical syntheses of biomolecules and bioconjugates

principles of chemical biology

applications of biocatalysis in chemistry

Studenti budou umět:

pokročilá znalost struktury a funkce biomolekul

molekulární principy a reakční mechanismy biologických a biochemických procesů

pokročilé chemické syntézy biomolekul a biokonjugátů

principy chemické biologie

využití biokatalýzy v chemii

It is compulsory to pass written examination test with the result at least 50%.

Úspěšné absolvování písemné zkoušky s výsledkem nejméně 50 %.

R: Van Vranken D., Weiss G. A.: Introduction to Bioorganic Chemistry and Chemical Biology, Taylor & Francis Group, 2012. 9780815342144

Z: Van Vranken D., Weiss G. A.: Introduction to Bioorganic Chemistry and Chemical Biology, Taylor & Francis Group, 2012. 9780815342144

1.Introduction: principles of molecular interactions in chemistry and biology.

2.Structure and functions of nucleic acids: types of primary and secondary structures of DNA and RNA, genetic information, other functions of RNA, complexes of nucleic acids with biomolecules, DNA damage and repair.

3.Biosynthesis and metabolism of nucleic acids and their components: replication of DNA, transcription, RNA interference, CRISPR-CAS, biosynthesis and catabolism of nucleosides and nucleotides.

4.Chemical and enzymatic syntheses of nucleosides, nucleotides and oligonucleotides, biocatalytical synthesis and construction of nucleic acids (primer extension, PCR).

5.Structure and functions of proteins: structures of proteins, isolation and analysis of proteins, structure and function of peptides.

6.Biosynthesis and metabolism of amino acids and proteins, protein engineering, regulation of gene expression

7.Chemical and biotechnological syntheses of peptides and proteins: chemical syntheses of peptides on solid support, recombinant method, native peptide ligations, bioconjugations, combinatorial approaches

8.Enzymes and mechanisms of enzymatic reactions: mechanisms and regulation of enzymatic reactions, catalytical principles.

9.Biocatalysis in organic synthesis: use of enzymes, antibodies and whole microorganisms and cell cultures in organic synthesis and biotechnology

10.Carbohydrates: structure and functions of monosaccharides, oligosaccharides and glycosides, their metabolism and basic principles in chemical syntheses

11.Membranes and regulation processes: structures and functions of biomembranes, transports of ions and molecules, regulation processes, receptors and signal cascades

12.Biosynthesis and metabolism of selected other classes of natural compounds: lipids, terpenoids, alkaloids, polyketides etc.

13.Chemical biology: use of chemical means in studying and modulation of biological processes, construction of artificial bioanalogous systems, principles of in vitro selection.

1.Úvod: principy molekulových interakcí v chemii a biologii

2.Struktura a funkce nukleových kyselin: typy primárních a sekundárních struktur DNA, RNA, genetická informace, epigenetika, další funkce RNA, komplexy s nukleových kyselin s biomolekulami, poškození a opravy DNA.

3.Biosyntéza a metabolismus nukleových kyselin a jejich složek: replikace DNA, transkripce, RNA interference, CRISPR-CAS; biosyntéza a katabolismus nukleosidů a nukleotidů.

4.Chemické a enzymatické syntézy nukleosidů, nukleotidů a oligonukleotidů; biokatalytické syntézy a konstrukce nukleových kyselin (primer extension, PCR).

5.Struktura a funkce proteinů: struktury proteinů, izolace a analýza proteinů, struktura a funkce peptidů.

6.Biosyntéza a metabolismus aminokyselin a proteinů, proteinové inženýrství, regulace genové exprese.

7.Chemické a biotechnologické syntézy peptidů a proteinů: chemické syntézy peptidů na pevné fázi, rekombinantní metoda, nativní peptidové ligace, bioconjugace, kombinatorické přístupy.

8.Enzymy a mechanismy enzymatických reakcí: mechanismy a regulace enzymatických reakcí, katalytické principy.

9.Biokatalýza v organické syntéze: využití enzymů, katalytických protilátek a celých mikroorganismů a buněčných kultur v organické syntéze a biotechnologii.

10.Sacharidy: struktura a funkce monosacharidů, oligosacharidů a glykosidů, jejich metabolismus a základní principy chemických syntéz.

11.Membrány a regulační procesy: struktura a funkce biomembrán, transport iontů a molekul, regulační procesy, receptory a signální dráhy.

12.Biosyntéza a metabolismus vybraných dalších tříd přírodních látek: lipidů, terpenoidů, alkaloidů, polyketidů atd.

13.Chemická biologie: využití chemických prostředků pro studium a ovlivňování biologických procesů, konstrukce umělých bioanalogických systémů, principy in vitro evoluce.

Available from the lecturer (copies of all presentations on CD)

Studijní materiály k přednáškám u vyučujícího (kopie všech presentací na CD)