Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
The subject is focused on organisms modified by genetic methods in order to deepen the knowledge in the field of genetic engineering and possibilities of its utilization. Individual methods of preparation, utilization and detection of modified microorganisms, plants and animals are studied. Attention is also paid to new breeding techniques including epigenetic changes.
Examples of the use of genomic editing methods and extensive organisms (SynBio) have also been explored. The course also includes legislation on GMO management, use ethics, and potential risk assessment of modified organisms.
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
Předmět je zaměřen na organismy modifikované genetickými metodami s cílem prohloubit znalosti v oblasti genového inženýrství a možnosti jeho využití. Probírány jsou jednotlivé metodiky přípravy, využití a možnosti detekce modifikovaných mikroorganismů, rostlin i živočichů. Pozornost je věnována také nových technikám šlechtění zahrnujícími i epigenetické změny. Probírány jsou rovněž příklady využití metod editace genomu i rozsáhlejších změn organismů (SynBio). Ve výuce je zahrnuta legislativa týkající se nakládání s GMO, etika používání a odhad potenciálního rizika modifikovaných organismů.
Aim of the course -
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
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.
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
Studenti budou umět:
• orientovat se v možnostech využití geneticky modifikovaných organismů;
(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
Learning resources -
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (23.01.2018)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
http://www.mzp.cz/
http://eagri.cz/public/web/mze/
http://www.efsa.europa.eu/
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (23.01.2018)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
http://www.mzp.cz/
http://eagri.cz/public/web/mze/
http://www.efsa.europa.eu/
Syllabus -
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
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.
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).
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
1. Význam geneticky modifikovaných organismů, základní pojmy. Současná legislativa a značení produktů jako „GMO free“.
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.
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).
Registration requirements -
Last update: Hladíková Jana (13.12.2017)
Molecular genetics
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (23.01.2018)
Molekulová genetika
Course completion requirements -
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)
Completion of two written tests, an oral exam.
Last update: Zdeňková Kamila Ing. Ph.D. (13.09.2023)