Genetika

Predmet má dve úrovne, ktoré sa líšia najmä praktickou časťou. Prvý stupeň – Genetická analýza – je určený pre základné aj stredné školy. Druhý stupeň – Genetická modifikácia – je navrhnutý pre žiakov strednej školy a okrem úrovne znalostí predpokladá aj potrebnú infraštruktúru.

Absolventi predmetu získajú skúsenosť s pokročilejšou biomedicínou a molekulárnou biológiou v perspektívnom odvetví genetickej analýzy a modifikácie, ktorá im pomôže zhodnotiť budúcu kariéru v oblasti personalizovanej medicíny.

Genetická analýza

Žiaci pochopia princípu fungovania DNA a naučia sa hľadať súvislosti medzi jednotlivými blokmi aminokyselín a vlastnosťami organizmov. Najskôr žiaci zvládnu teóriu o tom, čo je DNA, kde je uložená, na čo tam je, akú ma funkciu, čo sa s ňou v bunke robí a čo sa s ňou stane, keď nefunguje správne. Praktická časť predmetu bude pozostávať v izolácií vlastnej DNA a aplikácie získaných znalostí na získaný materiál. Naučia sa základy práce s DNA, prípravu roztokov, pipetovanie, ako prebieha výskum. Po absolvovaní predmetu budú vedieť určiť predispozície na ochorenia so známymi markermi a v prípade záujmu, budú môcť aplikovať tieto znalosti aj sami na seba. Na vybraných častiach genómu budú vedieť určiť, či majú predispozície pre niektoré choroby (diabetes, cystická fibróza, ..) alebo schopnosti (vnímanie chuti, reakcia na lieky, …) a čo to znamená, ako sa s týmito informáciami ďalej pracuje. Na teoretickej úrovni sa naučia o možnostiach génového inžinierstva, ako sa dá génom upravovať.

Genetická modifikácia

Tento pokročilejší modul žiakom okrem princípov fungovania DNA priblíži niektoré techniky a metódy zmeny genetickej informácie bunky. Žiaci budú mať možnosť znalosti aplikovať v praxi a vytvoriť baktérie s rezistenciou voči antibiotikám.

Teoretická časť bude obsahovať najmä:
Nukleotidy – základné stavebné jednotky nukleových kyselín
Štruktúra a funkcia rôznych typov nukleových kyselín.
Organizácia genómu
Replikácia – syntéza DNA
Transkripcia – syntéza RNA
Translácia – syntéza bielkovín
Regulácia expresie génov
Génové manipulácie a rekombinantná DNA – základné pojmy
Príprava a množenie rekombinantnej DNA, klonovanie
Možnosti modifikácii DNA a ich využitie v biotechnológiach a medicíne

Praktická časť časť bude pozostávať z:
Izolácia plazmidovej DNA
Elektroforéza DNA v agarózovom géli
Transformácia E. coli izolovanou DNA – vyhodnotenie účinnosti