Vsebina predmeta
Osnovne lastnosti bakterijskih genomov/operonov. Uravnavanje prepisa genov v bakterijah (RNA polimeraza, transkripcijski faktorji, male RNA, modelni promotorji, modifikacije DNA).
Genetska stikala in vrata uporabna v sintezni biologiji.
Klasifikacija bakteriofagov glede na njihovo morfologijo, njihove ključne lastnosti in genetski material (analiza skupnih genov, sintenije, ANI-povprečne podobnosti skupne DNA).
Bakteriofagi v okolju in v našem telesu. Vpliv bakteriofagov na bakterijsko evolucijo (transdukcija, gene-transfer agents, defektni fagi). »Evolucija« in »ekologija« fagov.
Molekularno biološki/bioinformatski pristopi za identifikacijo bakteriofagov.
Izbrani molekuski mehanizmi: (i) vstopa bakteriofagov v bakterijo, (ii) bakteriofagnega prevzema/prilagoditve procesov v bakteriji (npr. delovanje RNA polimeraze), (iii) podvojevanja genoma bakteriofaga, (iv) izgradnje kapsid, nastanka zrelega virusa, (v) sprostitve bakteriofaga iz bakterije.
Obramba bakterij pred bakteriofagi: (i) preprečitev vstopa bakteriofaga (tvorba veziklov, glikozilacija receptorja, zamaskiranje receptorja s kapsulo, glikani, mutacije v receptorju, nivo sinteze receptorja), (ii) preprečitev injiciranja fagne DNA v gostitelja, (iii) uničenje nukleinske kisline faga (restrikcijsko-modifikacijski sistemi, CRISPR-Cas tip I-VI), (iv) argonavti prokariontov (utišanje DNA ali RNA z molekulami RNA ob pomoči proteinov argonavtov), (v) abortivna infekcija s sintezo polimeraz, ki delujejo brez matrične DNA; (vi) z vplivom na izgradnjo kapside faga; (vii) z vzpostavitvijo dormantnega stanja bakterije.
Molekularna orodja bakteriofagov in njihove aplikacije. Uporaba CRISPR-Cas sistema. Izgradnja modificiranih fagov za aplikacije v diagnostiki.
Molekularno biološki/bioinformatski pristopi za identifikacijo bakteriofagov.
Izbrani molekuski mehanizmi: (i) vstopa bakteriofagov v bakterijo, (ii) bakteriofagnega prevzema/prilagoditve procesov v bakteriji (npr. delovanje RNA polimeraze), (iii) podvojevanja genoma bakteriofaga, (iv) izgradnje kapsid, nastanka zrelega virusa, (v) sprostitve bakteriofaga iz bakterije.
Obramba bakterij pred bakteriofagi: (i) preprečitev vstopa bakteriofaga (tvorba veziklov, glikozilacija receptorja, zamaskiranje receptorja s kapsulo, glikani, mutacije v receptorju, nivo sinteze receptorja), (ii) preprečitev injiciranja fagne DNA v gostitelja, (iii) uničenje nukleinske kisline faga (restrikcijsko-modifikacijski sistemi, CRISPR-Cas tip I-VI), (iv) argonavti prokariontov (utišanje DNA ali RNA z molekulami RNA ob pomoči proteinov argonavtov), (v) abortivna infekcija s sintezo polimeraz, ki delujejo brez matrične DNA; (vi) z vplivom na izgradnjo kapside faga; (vii) z vzpostavitvijo dormantnega stanja bakterije.
Molekularna orodja bakteriofagov in njihove aplikacije. Uporaba CRISPR-Cas sistema. Izgradnja modificiranih fagov za aplikacije v diagnostiki.
Fagna terapija. Fagni prikaz. Fagi kot DNA cepiva, nosilci antigenov. Bakteriofagi kot biosenzorji za detekcijo patogenih bakterij. Uporaba bakteriofagov v živilski industriji kot bio-konzervansi. Fagi za biološki nadzor škodljivcev rastlin in dezinfekcijo površin. Genska terapija - uporaba kapsid bakteriofagov za dostavo želenih genov v celice sesalcev.
Vsebina vaj:
Anotacija bakteriofagne DNA, identifikacija faga in ocena organizacije fagnega genoma. Prepoznava potencialno biotehnološko uporabnih proteinov faga.
Analiza uravnavanja litičnega/lizogenega cikla bakteriofaga. Bioinformatska analiza.
Vzpostavitev lizogenega stanja bakterjie in preučitev komunikacije med različnimi bakteriofagi znotraj ene bakterije.
Namnoževanje bakteriofagov: določitev parametrov namnoževanja (konstanta adsorpcije, latentna perioda, brstno število).
Pogoji za vključitev v delo
Splošni pogoji za vpis v letnik študija druge stopnje.