Vývojová biologie a genetika (LRR / VBG + LRR / VBI) – výukové materiály

Prof. RNDr. Boris Vyskot, DrSc.

vyskot@ibp.cz, www.ibp.cz/labs/LPDG

Předmět vývojová biologie (a genetika) podává souhrnný přehled o zákonitostech individuálního vývoje organismů. Je pojat jako věda srovnávací, jejímž cílem je prezentovat společné rysy a mechanismy vývojových procesů i u fylogeneticky vzdálených skupin organismů. Zvláštní pozornost je věnována genetické a epigenetické podstatě vývojových jevů na molekulární úrovni.

Strukturně je předmět členěn do 10 kapitol, k nimž jsou poskytnuty i příslušné soubory e-prezentací:

1. Obecný úvod
   Obecné zákonitosti vývojové genetiky, historie oboru, embryonální indukce (Spemann), modely vlajek (Wolpert), reaktivně-difúzní model vývoje (Turing), regulativní a mozaikový vývoj, homeóza (Bateson), programovaná buněčná smrt, preformismus a epigeneze (Aristoteles), zárodečná dráha (Weismann), geny s maternálním účinkem, morfalaxe a epimorfóza
2. Primitivní živočichové
   Studium vývojových zákonitostí na nejnižších bakteriálních (Bacillus subtilis), houbových (kvasinky, hlenka) a živočišných (Paramecium, Hydra, Caenorhabditis) modelech
3. Ploštěnky
   – znovuobjevený model vývojové biologie: regenerace, neurobiologie, allometrie, RNA-interference
4. Drosophila melanogaster
   – královský model vývojové genetiky: genetická kaskáda řízení embryogeneze, maternální a zygotické geny, homeotické geny, kolinearita, imaginální terčky, homeotická transdeterminace
5. Deuterostomia
   jako modely vývojové genetiky: ježovka, ryby, objoživelníci, ptáci, savci
6. Medicínské aspekty vývojové biologie
   – terapie infertility, malformace, teratogeneze, kandidátní geny, poziční klonování, kmenové buňky, DNA terapie
7. Model Arabidopsis thaliana
   gametofyt a sporofyt, imprinting v endospermu, řízení embryogeneze, regulativní typ vývoje, řízení procesů kvetení, MADS-boxové geny, homeoboxové geny, Polycomb proteiny (Medea)
8. Alternativní modely vývojové genetiky rostlin
   Anabaena, Acetabularia, Chlamydomonas, Volvox, Fucus, Marchantia, Physcomitrella, Ceratopteris, Populus, Antirrhinum, Linaria, Linum, Craterostigma, Zinnia, Silene, Zea, Oryza, Brachypodium, Gagea, Eleocharis, orchideje
9. Sex a determinace pohlaví
   geneticky, hormonálně a epigeneticky podmíněná pohlavnost, molekulární a epigenetické aspekty pohlavnosti, gynandromorfismus, X- a Y-vázaná dědičnost, evoluce pohlavních chromozomů, dioecie
10. Evoluce vývojových procesů
    heterotopní změny, heterochronní změny, environmentální adaptace

Základní literatura

(* texty volně dostupné na adrese www.ibp.cz/labs/LPDG):

GILBERT S.F.: DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Sinauer Associates, Sunderland, 2006 (0- 87893-250-X)

KALTHOFF K.: ANALYSIS OF BIOLOGICAL DEVELOPMENT. – McGrwa-Hill, New York, 1996 (ISBN 0-07-O33308-4)

MARKOŠ A.: POVSTÁVÁNÍ ŽIVÉHO TVARU. – Vesmír, Praha, 1997 (ISBN 80-85977-05-2)

RÁDL E.: DĚJINY BIOLOGICKÝCH TEORIÍ NOVOVĚKU. – Academia, Praha, 2006 (ISBN 80- 200-1394-6)

SLACK J.M.W.: O VEJCÍCH A VĚDCÍCH. – Paseka, Praha, 2001 (ISBN 80-7185-424-7)

SLACK J.M.W.: ESSENTIAL DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Blackwell Science, Oxford, 2006 (ISBN 13:978-1-2216-0)

TWYMAN R.M.: DEVELOPMENTAL BIOLOGY. – Bios, Oxford, 2001 (ISBN 1 85996 153 3)

* VYSKOT B.: PŘEHLED VÝVOJOVÉ BIOLOGIE A GENETIKY, ÚMG, Praha, 1999 (ISBN: 80-902588-1-6)

* VYSKOT B.: Genetická podmíněnost fyziologických procesů. – In: PROCHÁZKA S. et al.

FYZIOLOGIE ROSTLIN. Academia, Praha 1998 (str. 432-458), (ISBN 80-200-0586-2)

WESTHOFF P., JESKE H., JURGENS G., KLOPPSTECH K., LINK G.: MOLECULAR PLANT

DEVELOPMENT. – Oxford University Press, Oxford, 1998 (ISBN 0 19 850204 4)

WOLFFE A.: CHROMATIN: STRUCTURE AND FUNCTION. – Academic Press, San Diego, 1998 (ISBN 012-761914-3)

WOLPERT L.: TRIUMF EMBRYA. – Academia, Praha, 1995 (ISBN 80-200-1099-8)

WOLPERT L., BEDDINGTON R., BROCKES J., JESSELL T., LAWRENCE P., MEYEROWITZ E.: PRINCIPLES OF DEVELOPMENT. – Current Biology, London 1998 (ISBN 0-19850263-X)