Z: Dan Graur: Molecular and Genome Evolution, Oxford University Press, 2016, ISBN: 9781605354699

Z: John Maynard Smith: Evolutionary Genetics, Oxford University Press 1998, ISBN: ‎ 0198502311

D: Zubay Geoffrey: Origins of Life - On Earth and in the Cosmos, Academic Press; 2nd edition (January 18, 2000), ISBN: ‎ 9780127819105

D: Richard Dawkins: Slepý hodinář, Paseka, 2002, ISBN: 80-7185-445-X

D: Richard Dawkins: The blind watchmaker, e.g. Penguin Books, 2006, ISBN-10: ‎ 0141982454

D: Jaroslav Flegr: 2007: Úvod do evoluční biologie. Academia, Praha. ISBN: 80-200-1539-6

Z: Dan Graur: Molecular and Genome Evolution, Oxford University Press, 2016, ISBN: 9781605354699

Z: John Maynard Smith: Evolutionary Genetics, Oxford University Press 1998, ISBN: ‎ 0198502311

D: Zubay Geoffrey: Origins of Life - On Earth and in the Cosmos, Academic Press; 2nd edition (January 18, 2000), ISBN: ‎ 9780127819105

D: Richard Dawkins: Slepý hodinář, Paseka, 2002, ISBN: 80-7185-445-X

D: Richard Dawkins: The blind watchmaker, e.g. Penguin Books, 2006, ISBN-10: ‎ 0141982454

D: Jaroslav Flegr: 2007: Úvod do evoluční biologie. Academia, Praha. ISBN: 80-200-1539-6

Předmět je zakončen písemnou a ústní zkouškou

The course ends with a written and oral exam.

1) Úvod do evolučních teorií (Darwin, Lamarck, Hamilton, Dawkins atd) + Vznik života 1: Od Velkého třesku k vhodným podmínkám na Zemi, vznik prvků, geologie + atmosféra

2) Vznik života 2: Od podmínek na Zemi ke vzniku nukleových kyselin a genetického kódu, RNA svět, white/black smokers, jílová teorie atd, astrobiologie

3) Vznik života 3: pokročilé molekulární procesy - transcripce/translace, vznik eukaryotické buňky a jejich organel. Evoluce metabolismu + důsledky v geologii/atmosféře

4) Biologická evoluce - základní pojmy: život, vlastnosti života, komplexita, uspořádanost, podmínky evoluce biologický druh, biologická zdatnost, variace a selekce, konvergentní a paralelní evoluce, kladogramy

5) Přirozený výběr: přírodní + pohlavní, přírodní výběr, k- a r-strategie, individuální a skupinová selekce, frekvenční selekce, výhody a nevýhody pohlavního rozmnožování, důsledky pohlavního výběru

6) Mutace: pozitivní, neutrální, negatiní, frekvence mutací, vznik mutací, molekulární hodiny

7) Populačni genetika a evoluce: genetický drift a draft, genový tok, mutační tah, molekulární tah, meiotický tah, zamrzlá evoluce.

8) Vznik a zánik druhů (speciace a extinkce): alopatrická a sympatrická speciace, bariéry, nepohlavní vs pohlavní speciace, příčiny vymírání, epochy

9) Evoluce genů a genomů, metodika jejich studia: organizace genů a genomů, duplikace, přeskládání, polyploidizace, bioinformatika, kladistické metody, fylogenetické stromy

10) Mikrobialni evoluce: - zvláštnosti, horizontální transfer, viry, konsorcia, eko-evo

11) Evo-devo a modelové organismy: potřeba modelových organismů, kritéria výběru, propojení evoluční a vývojové (developmental) biologie, fylotypické stádium, hour-glass model, gene-regulatory networks a evoluční novinky - case study: placenta.

12) Evoluce buněčných typů, konzervace regulačních kaskád, terminal selector genes, case study - evoluce nervového systému a oka

13) Evoluční mechanismy během vývoje organismů – evolutionary principles acting during immune and neural system development, cancer evolution

14) Aplikace evolučních mechanismů – in vitro evoluce: aptamery, fágový display, directed evolution of proteins, využití syntetických genových tahů

1) Introduction to evolutionary thinking (Darwin, Lamarck, Hamilton, Dawkins etc) + Origin of Life 1: From the Big Bang to suitable conditions on the Earth, important aspects of chemical elements, geology and atmosphere for the origin of life

2) Origin of Life 2: From suitable geological conditions to the nucleic acids, RNA world, genetic code, white-black smokers, clay hypothesis, astrobiology

3) Origin of Life 3: Origin of transcription/translation, origin of eukaryotic cells and its organelles, evolution of metabolism and its consequences for geology/atmosphere

4) Biological evolution – fundamentals: general properties of life, complexity, evolvability, biological species, fitness, variation and selection, convergent and parallel evolution, cladograms

5) Natural selection – k- and r- strategy, individual and group selection, frequency-dependent selection, sexual selection – advantages and disadvantages, consequences

6) Mutation – positive, neutral, negative, origin of mutations, mutational frequency, molecular clock

7) Population genetics and evolution - genetic drift and draft, gene flow, molecular drive, meiotic drive, reparation drive, mutational bias

8) Speciation and extinction: allopatric and sympatric, punctuated equilibrium, sexual vs asexual speciation, reasons for extinction, geological epochs

9) Evolution of genes and genomes, and how to study them: gene and genome organization, duplication and rearrangements, polyploidy, bioinformatics approaches to phylogeny

10) Microbial evolution: features of bacterial and archaeal evolutionary genetics, viruses, viroids, horizontal transfer, microbial consortia

11) Evolutionary developmental biology (evo-devo): model organisms and their selection, phylotypic stages, hour-glass model, gene regulatory networks, example – evolution of the placenta.

12) Cell type evolution: conservation of regulatory and signalling cascades, developmental and terminal selector genes, example – the evolution of neuronal cells and the eye

13) Pseudo-evolutionary principles during development: selection during immune and neural system development, cancer evolution

14) Application of evolutionary mechanisms: in vitro evolution, aptamers, phage display, directed evolution of proteins, use of synthetic gene drives in biotechnology.