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.

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

Původní a přehledné články ve vědeckých a odborných periodikách, patentová literatura, monografie, elektronické knihy.

(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

1. Importance of genetically modified organisms, basic concepts. Current legislation and labelling of products like "GMO free".

2. Strategy for the preparation of genetically modified organisms.

3. Preparation of genetically modified micro-organisms.

4. Use of genetically modified micro-organisms.

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 the specific nucleic acid sequence ZFN, TALEN and CRISPR. Correction of DNA breaks – non-homological linking of ends and homologous recombination. Examples of organisms prepared via NBT and their use.

9. Plant genome edit, edit animal populations (gene drive), detection of editation.

10. Epigenetics, methods of epigenetic phenomena study, technique of RNA-dependent DNA methylation (RdDM). Recombinant technology used in the production of vaccines, edible vaccines.

11. Methods of determination and quantification of transgenic organisms.

12. Definition and brief overview of the history of the field of Synthetic Biology (SynBio). Minimal genome and transplantation of the synthetic genome of the bacterium.

13. Follow-up examples of SynBio uses: Definition and brief overview of the history of the field of Synthetic Biology (SynBio). Examples of SynBio use: minimal genome; transplantation of the synthetic genome of the bacterium; Xeno nucleic acid (XNA), DNA bricks, BioBrick (iGEM competition), metabolic engineering, and more.

14. Bioinformatics, database, primer design. Ethics of use and potential risks of modified organisms (bio-security and bio-protection).

1. Význam geneticky modifikovaných organismů, základní pojmy. Současná legislativa a značení produktů jako „GMO free“.

2. Strategie příprav geneticky modifikovaných organismů.

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. Bioinformatika, databáze. Etika používání a potenciální rizika modifikovaných organismů (biobezpečnost a bioochrana).

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/

Molecular genetics

Molekulová genetika