Metodologie molekulární taxonomie a fylogeneze hmyzu

Andrea Tóthová

Nový předmět prezentuje metody molekulární taxonomie na příkladech různých skupin hmyzu a jejich aplikaci ve fylogenetických studiích. Uplatnění teorie a praxe molekulárních analýz na současné metodologické úrovni (v případě tohoto předmětu specializované právě na hmyz) bude základem pro samostatnou práci studentů na vlastním materiálu - tak, aby analyzovaný materiál byl využitelný i pro další zpracování v diplomové práci nebo odborných studiích. Cílem předmětu je vybavit budoucí absolventy erudicí v oblasti molekulárních analýz, jež představuje žádané know-how v řadě biologických oborů.

V období do podzimu 2011 proběhla teoretická příprava výuky - příprava literárních pramenů (Yeates et Wiegmann 2005: The evolutionary biology of flies; Pape et al. 2009: Diptera diversity: status, challenges, and tools; Minelli 1993: Biological systematics. The state of the art; Hall 2004: Phylogenetic trees made easy; Sambrook et Russel 2001: Molecular cloning - a laboratory manual), internetových zdrojů a příprava podkladových materiálů na základě získané literatury.

Před začátkem výuky v podzimním semestru byl připraven harmonogram laboratorního cvičení k tomuto předmětu a příprava potřebného materiálu:
- příprava tkání k analýzám DNA
- sterilizace plastů, příprava pipet a chemikálií
- příprava přístrojového vybavení (kontrola cyclerů, rezervace elektroforézy, sekvenátoru)
- laboratorní vybavení, spotřební materiál

podzimní semestr 2011, výuka realizována v průběhu semestru 19. 9.-22. 12.

Teoretická výuka v rámci nového předmětu seznamuje studenty s problematikou
- bezpečnost při práci
- historie poznání DNA, počátky molekulární biologie
- stavba DNA, primární a sekundární struktury
- metody analýz založené na nukleových kyselinách
- historie sekvencování a jeho způsoby, mikrosatelity
- způsoby extrakce DNA, principy PCR
- problémy při PCR, optimalizace
- způsoby zpracování dat, přehled používaného SW
Výukové materiály jsou studentům k dispozici v informačním systému MU.

podzimní semestr 2012, výuka realizována v průběhu semestru 17. 9.-21. 12.

V průběhu léta a podzimu byly zpracovány laboratorní vzorky (pro demonstrace analýz v rámci výuky) a datasety pro jednotlivé analýzy (extrakce DNA, polymerase chain reaction, PCR purifikace, elektroforéza, sekvencování vybraných genových fragmentů).
Předmět, poskytující metodické základy pro molekulární studie nejen v rámci entomologie, pak podruhé proběhl s využitím těchto vzorků a datasetů pro cvičení konkrétních metod.

V zimním období bylo dokončeno laboratorní zpracování vzorků pro tvorbu ukázkových datasetů (úprava sekvencí - mitochondriální markery, nukleární markery, tvorba alignmentů).

Předměty