Moleculaire biologie (B-KUL-G0O53C)
Doelstellingen
De student kan:
- de structuur en werking van prokaryoot RNA-polymerase toelichten, in het bijzonder zijn interactie met het promoter-DNA, en de moleculaire details van transcriptie-initiatie, -elongatie en -terminatie
- aan de hand van concrete voorbeelden de fijnregeling van transcriptie beschrijven van individuele genen en operons bij prokaryoten
- uitleggen welke en hoe globale regulatiemechanismen leiden tot belangrijke verschuivingen in genexpressiepatronen bij prokaryoten
- onderscheid maken tussen structuur en functie van de verschillende eukaryote RNA-polymerasen
- de rol toelichten van enhancers, silencers en transcriptiefactoren in de recrutering van eukaroyte RNA-polymerase
- een overzicht geven van de samenstelling en dynamiek van het eukaryote RNApolymerasecomplex en van de algemene transcriptiefactoren
- een inzichtelijk omschrijving geven van werking, specificiteit en controle van transcriptieactivatoren in het proces van genactivatie
- de voornaamste verschillen aangeven in het transcriptieproces bij pro- en eukaryoten
- de moleculaire structuur van chromatine en zijn effecten op genexpressie toelichten
- de rijping van precursor-mRNA tot matuur mRNA belichten in moleculair detail: splicing, capping en polyadenylering, en uitleggen hoe deze verschillende modificaties onderling gecoördineerd worden in de nucleus
- de verschillende stappen (initiatie, elongatie, terminatie) in het proces van translatie van mRNA naar eiwit belichten in moleculair-structureel detail, en de overeenkomsten/verschillen aangeven bij proen eukaryoten
- de algemene mechanismen van DNA-replicatie omschrijven alsook de herstelmechanismen bij DNA-schade
- de verschillende stappen (initiatie, elongatie, terminatie) in het proces van DNA-replicatie belichten in moleculair-structureel detail
- de principes van homologe recombinatie uitleggen aan de hand van de RecBCD-weg bij bacteriën; het proces van homologe recombinatie tijdens de meiose bij eukaryoten verduidelijken
- het proces van genconversie moleculair uitleggen
- uitleggen wat transposons zijn en hun werking gedetailleerd toelichten, zowel bij pro- als bij eukaryoten
- de basistechnieken aangeven die gebruikt werden bij de opheldering van moleculair-biologische processen, en hun werkingsprincipes toelichten
- gepaste basistechnieken en strategieën aanduiden voor het oplossen van courant voorkomende vragen in het moleculair-biologisch onderzoek
Begintermen
Basiskennis celbiologie en organische chemie
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
I0O11A : Gentechnologie
G0L67A : Geïntegreerd practicum: moleculaire technieken in functioneel onderzoek
G0O57C : Geïntegreerd practicum in de biochemie en biotechnologie I
G00D7A : Medische Biotechnologie
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
X0B26B : Moleculaire biologie
Plaats in het onderwijsaanbod
- Bachelor in de biochemie en de biotechnologie (programma voor studenten gestart vóór 2023-2024) (Leuven) 180 sp.
- Bachelor in de fysica (Leuven) (Minor bio-chemische wetenschappen) 180 sp.
- Bachelor in de chemie (Leuven) (Minor biochemie en biotechnologie) 180 sp.
- Bachelor in de chemie (Leuven) (Minor verbreding) 180 sp.
- Bachelor in de biologie (Leuven) 180 sp.
- Master in de biologie (Leuven) 120 sp.
- Schakelprogramma: Master in de biologie (Leuven) 87 sp.
- Bachelor in de biochemie en de biotechnologie (programma voor studenten gestart in 2023-2024 of later) (Leuven) 180 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
6 sp. Moleculaire biologie (B-KUL-G0O53a)
Inhoud
De inhoud van de cursus is gebaseerd op het handboek "Molecular Biology" van de auteur R. Weaver,
en behandelt volgende onderdelen (hoofdstukken in het handboek):
Inleiding (2)
Moleculair−biologische methoden
• Moleculaire kloning (4)
• Tools voor studie van genen en genactiviteit (5)
Transcriptie bij prokaryoten
• Mechanisme van transcriptie (6)
• Transcriptieregulatie (7)
• Grote transcriptieverschuivingen (8)
Transcriptie bij eukaryoten
• RNA-polymerasen en promoters (10)
• Algemene transcriptiefactoren (11)
• Transcriptieactivatoren (12)
• Chromatine en transcriptie (13)
Post-transcriptionele verwerking
• mRNA-splicing (15)
• mRNA-capping en -polyadenylering (16)
Translatie
• Translatie-initiatie (17)
• Translatie-elongatie en -terminatie (18)
DNA-replicatie, recombinatie en transpositie
• Basismechanisme en enzymologie (20)
• Gedetailleerd mechanisme (21)
• Homologe recombinatie (22)
• Transpositie (Hoofdstuk 23)
Studiemateriaal
Handboek: Robert F. Weaver "Molecular Biology" 5de editie, McGraw-Hill, New York, ©2012
Handouts presentaties
Multimedia