Completion of two written tests, an oral exam.

Absolvování dvou písemných testů, ústní zkouška.

Original and overall articles in scientific and technical journals, patent literature, monographs and electronic books.

(Z) Primrose S.B., Twyman R.M., Old R. W.: Principles of Gene Manipulation and Genomics, Blackwell Publishing, 2006. ISBN-13: 978-1405135443.

(D) Altman A., Haseqawa P. M.: Plant Biotechnology and Agriculture: Prospects for the 21st Century 1st Edition,Elsevier, 2012. ISBN-13: 978-0123814661

(Z) Benner, S., Sismour, A. Synthetic biology. Nat Rev Genet 6, 533–543 (2005). https://doi.org/10.1038/nrg1637

(D) Brooks, S.M., Alper, H.S. Applications, challenges, and needs for employing synthetic biology beyond the lab. Nat Commun 12, 1390 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21740-0

Doporučená:

• Nesbeth, Darren N.. Synthetic biology handbook. : , , s. ISBN 978-1-4665-6848-8.

Volitelná:

• Webb, Amy, Hessel, Andrew. The genesis machine, our quest to rewrite life in the age of synthetic biology. : , , s. ISBN 978-1-5417-9791-8.
• Church, George M., Regis, Edward. Regenesis, how synthetic biology will reinvent nature and ourselves. : , , s. ISBN 978-0-465-02175-8.

1. Introduction.

2. Current legislation and labeling of products as "GMO free."

3. Preparation of genetically modified microorganisms.

4. Use of genetically modified microorganisms.

5. Preparation of genetically modified plants.

6. Use of genetically modified plants.

7. Preparation and use of genetically modified animals.

8. New breeding techniques (NBT), nucleases recognizing specific nucleic acid sequences ZFN, TALENs, and CRISPR. DNA break repair – non-homologous end joining and homologous recombination. Examples of organisms prepared using NBT and their use.

9. Plant genome editing procedure, animal population editing (gene drive), editing detection.

10. Epigenetics, methods of studying epigenetic phenomena, RNA-dependent DNA methylation (RdDM) technique. Recombinant technologies used in vaccine production, edible vaccines.

11. Methods for determining and quantifying transgenic organisms.

12. Definition and brief overview of the history of synthetic biology (SynBio). Minimal genome and transplantation of a synthetic bacterial genome.

13. Other examples of possible uses of SynBio: Nucleic acid analogues (Xeno nucleic acid (XNA); DNA bricks; BioBrick (iGEM competition); metabolic engineering and others.

14. Bioethics - use and potential risks of modified organisms.

1. Úvod.

2. Současná legislativa a značení produktů jako „GMO free“.

3. Příprava geneticky modifikovaných mikroorganismů.

4. Využití geneticky modifikovaných mikroorganismů.

5. Příprava geneticky modifikovaných rostlin.

6. Využití geneticky modifikovaných rostlin.

7. Příprava a využití geneticky modifikovaných živočichů.

8. Nové techniky šlechtění (NBT), nukleasy rozpoznávající specifickou sekvenci nukleové kyseliny ZFN, TALENy a CRISPR. Oprava zlomů DNA – nehomologní spojení konců a homologní rekombinace. Příklady organismů připravených prostřednictvím NBT a jejich využití.

9. Postup editace rostlinného genomu, editace populací živočichů (gene drive), detekce editace.

10. Epigenetika, metody studia epigenetických jevů, technika RNA dependentní DNA metylace (RdDM). Rekombinantní technologie používané při výrobě vakcín, jedlé vakcíny.

11. Metody stanovení a kvantifikace transgenních organismů.

12. Definice a stručný přehled historie oboru Syntetická biologie (SynBio). Minimální genom a transplantace syntetického genomu bakterie.

13. Další příklady možného využití SynBio: Analogy nukleových kyselin (angl. Xeno nucleic acid (XNA); DNA bricks; BioBrick (soutež iGEM); metabolické inženýrství a další.

14. Bioetika - používání a potenciální rizika modifikovaných organismů.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

http://www.mzp.cz/

http://eagri.cz/public/web/mze/

http://www.efsa.europa.eu/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

http://www.mzp.cz/

http://eagri.cz/public/web/mze/

http://www.efsa.europa.eu/

Students will be able to:

• Understand the possibilities of using genetically modified organisms;

• Design a strategy for the preparation of a modified organism;

• Detect GMOs or GMO products;

• Know the specific possibilities of using synthetic biology.

Studenti budou umět:

• orientovat se v možnostech využití geneticky modifikovaných organismů;

• navrhnout strategii přípravy modifikovaného organismu;

• detekovat GMO, případně produkty z GMO;

• znát konkrétní možnosti využití syntetické biologie.

Molecular genetics

Molekulová genetika, Genové inženýrství I