Kurzus nemzetközi vendég- és részidős hallgatóknak

Kar

Természettudományi Kar

Szervezet

TTK Genetika Tanszék

Kód

eukgengb22em

Cím

Az eukarióta génműködés szabályozása EA

Tervezett félév

Őszi

Meghirdetve

2026/27/1

ECTS

3

Nyelv

en

Leírás

Tárgy neve: Az eukarióta génműködés szabályozása (2 óra előadás, 3 kredit). Tárgyfelelős neve (Neptun kódja): Vellainé Takács Krisztina (MA4EAA) Tárgyfelelős tudományos fokozata: PhD A kurzus nyelve: angol Tárgyfelelős MAB szerinti akkreditációs státusza: AT Az oktatás célja [az előírt szakmai kompetenciáknak, kompetenciaelemeknek (tudás, képesség, attitűd, autonómia, felelősség) tömör leírása]: Kompetenciák: Tudás: Ismeretekkel rendelkezik az eukarióta gének szabályozásának szintjeiről. Érti a szabályozás transzkripciós szintjét (cisz és transz elemek szerepe) valamint a kromatin szintű szabályozás főbb folyamatait. Ismeretekkel rendelkezik a poszttranszkripciós szintű szabályozásról. Ismeretekkel rendelkezik a transzlációs szintű szabályozásról. Érti a poszttranszlációs szintű szabályozást. Képesség: Képes a megszerzett tudását alkalmazni hétköznapi jelenségek magyarázatára. Ismeretei alapján rendelkezik a természettudományos alapokon nyugvó érvelés képességével. Képes a genetika témakörében szakszerűen kifejezni magát mind szóban, mind írásban. Attitűd: Igényli, hogy a területen megszerzett ismereteit integrálja biológiai tudásába. Elkötelezett és nyitott a tudományos megalapozottságú ismeretekre, integratív szemléletre. Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására és világképének bővítésére. Törekszik arra, hogy a genetika témakörében felelős véleményt nyilvánítson. Autonómia és felelősség: Képes önállóan átgondolni alapvető genetikai kérdéseket, képes ezekről érdemben beszámolni és összeállításokat készíteni. Képes megadott témakörben önálló szakirodalmi tájékozódásra, az összegyűjtött információ rendszerezésére és bemutatására. Felelősséget érez tudományosan megalapozott ismeretek elsajátítására. Szakmai és nem szakmai körökben felelősen nyilvánít véleményt genetikai kérdésekről. Az oktatás tartalma (az elsajátítandó ismeretanyag tömör leírása): A tárgy célja az eukarióta génműködés transzkripciós, poszttranszkripciós, transzlációs és poszttranszlációs szabályozási szintjeinek értelmezése és összefoglalása. Az előadás fontosabb témái: 1. Az eukarióta génműködés szintjei. Transzkripciós szint és a génexpresszió cisz-transz szabályozásának elve. Cisz elemek: promoterek, enhancerek, insulatorok. Az enhancerek mint az expresszió tér- és időbeli szabályozásának kulcs elemei. Transz faktorok. Riporter gének. DNS-fehérje kölcsönhatások kimutatása. 2. Kromatin-szintű szabályozás: eukromatin-heterokromatin, kromatin remodelling, nukleoszómák, hiszton kód, promoter metiláció. Pioneer faktorok. Pozíció variegációs effektus (PEV), barrier insulatorok. Genomi imprinting. Metilációs szint változásai a genomban az egyedfejlődés során. X kromoszóma inaktiváció. Regulatory archipelagos (egér HoxD cluster). Chromosome conformation capture technologies (3C, 4C). 3. Poszttranszkripcionális szabályozás: alternatív és differenciális splicing. Példa: Drosophila ivar meghatározás. 4. Transzlációs szintű szabályozás: példák a Drosophila embrionális fejlődéséből. 5. Poszttranszlációs szintű szabályozás: fehérjék, fehérje-fehérje kölcsönhatások és kimutatásuk; példák a fehérjék poszttranszlációs módosítására. 6. Vulva fejlődés C. elegans-ban: fejlődésgenetikai példák az eukarióta génműködés szabályozásával kapcsolatban. 7. Bevezetés az epigenetikába. A számonkérés és értékelés rendszere: (k5 = kollokvium jegy öt fokozatú) Irodalom (2–5 kötelező és/vagy ajánlott irodalom): -Kötelező irodalom: kiadott előadás anyagok (pdf) -Ajánlott irodalom: -Griffiths et al: An Introduction to Genetic Analysis 9th edition, WH Freeman and Company -Barresi and Gilbert: Developmental Biology 12th edition, Sinauer Associates Course name: Eukaryotic gene regulation (2 hour lecture, 3 credit). Purpose of education (competencies): Knowledge: Understands the different levels of eukaryotic gene regulation. Understands the transcriptional level of regulation (role of cis and trans elements) and knows major processes related to chromatin regulation. Has knowledge about the posttranscriptional level of regulation. Has knowledge about the translational level of regulation. Understands the posttranslational level of regulation. Capacities: Able to apply the acquired knowledge to explain everyday phenomena. Has the ability to reason based on science. Is able to express himself/herself professionally in the field of genetics both orally and in writing. Attitude: Requires to integrate the acquired information in his/her biological knowledge. Committed and open to science-based knowledge and an integrative approach. Committed to acquiring new competencies and expanding his/her worldview. Seeks to express a responsible opinion in the field of genetics. Autonomy and responsibility: Is able to think about basic issues of genetics on his/her own and can report on them. Able to independently review the literature on a given topic, to organize and present the collected information. Feels responsible for acquiring scientifically based knowledge. Expresses opinions on issues related to genetics responsibly in professional and non-professional circles. Content of education: The aim of the course is to provide an integrated presentation about the different mechanisms of eukaryotic gene regulation at the transcriptional, posttranscriptional, translational and posttranslational levels. The most important topics of the lecture: 1.Levels of eukaryotic gene regulation. Transcriptional level and the principle of cis-trans regulation of gene expression. Cis elements: promoters, enhancers, insulators. Enhancers as key elements ensuring spatial and temporal specificity of expression. Trans factors. Reporter genes. Identifying DNA-protein interactions.2. Regulation at the chromatin level: euchromatin-heterochromatin, chromatin remodelling, nucleosomes, histone code, promoter methylation. Pioneer factors. Position effect variegation (PEV), barrier insulators. Genomic imprinting. Methylation levels in the genome during development. X chromosome inactivation. Regulatory archipelagos (mouse HoxD cluster). Chromosome conformation capture technologies (3C, 4C). 3. Posttranscriptional regulation: alternative and differential splicing. Example: Drosophila sex determination. 4. Translational regulation: examples from Drosophila embryogenesis. 5. Regulation at the posttranslational level: proteins, protein-protein interactions; examples of posttranslational modifications of proteins. 6. Vulval development in C. elegans: examples of eukaryotic gene regulatory processes. 7. Introduction to epigenetics. Evaluation system: end-of semester oral exam (graded on a scale from 1 to 5) -Mandatory literature: lecture handouts (pdf) -Recommended literature: -Griffiths et al: An Introduction to Genetic Analysis 9th edition, WH Freeman and Company -Barresi and Gilbert: Developmental Biology 12th edition, Sinauer Associates

Oktatás célja

Kompetenciák: Tudás: Ismeretekkel rendelkezik az eukarióta gének szabályozásának szintjeiről. Érti a szabályozás transzkripciós szintjét (cisz és transz elemek szerepe) valamint a kromatin szintű szabályozás főbb folyamatait. Ismeretekkel rendelkezik a poszttranszkripciós szintű szabályozásról. Ismeretekkel rendelkezik a transzlációs szintű szabályozásról. Érti a poszttranszlációs szintű szabályozást. Képesség: Képes a megszerzett tudását alkalmazni hétköznapi jelenségek magyarázatára. Ismeretei alapján rendelkezik a természettudományos alapokon nyugvó érvelés képességével. Képes a genetika témakörében szakszerűen kifejezni magát mind szóban, mind írásban. Attitűd: Igényli, hogy a területen megszerzett ismereteit integrálja biológiai tudásába. Elkötelezett és nyitott a tudományos megalapozottságú ismeretekre, integratív szemléletre. Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására és világképének bővítésére. Törekszik arra, hogy a genetika témakörében felelős véleményt nyilvánítson. Autonómia és felelősség: Képes önállóan átgondolni alapvető genetikai kérdéseket, képes ezekről érdemben beszámolni és összeállításokat készíteni. Képes megadott témakörben önálló szakirodalmi tájékozódásra, az összegyűjtött információ rendszerezésére és bemutatására. Felelősséget érez tudományosan megalapozott ismeretek elsajátítására. Szakmai és nem szakmai körökben felelősen nyilvánít véleményt genetikai kérdésekről.

Tantárgy tartalma

A kurzus célja az eukarióta génműködés transzkripciós, poszttranszkripciós, transzlációs és poszttranszlációs szabályozási szintjeinek értelmezése és összefoglalása. Az előadás fontosabb témái: Az eukarióta génműködés szintjei. Transzkripciós szint és a génexpresszió cisz-transz szabályozásának elve. Cisz elemek: promoterek, enhancerek, insulatorok. Az enhancerek mint az expresszió tér- és időbeli szabályozásának kulcs elemei. Transz faktorok. Riporter gének. DNS-fehérje kölcsönhatások kimutatása. Kromatin-szintű szabályozás: eukromatin-heterokromatin, kromatin remodelling, nukleoszómák, hiszton kód, promoter metiláció. Pozíció variegációs effektus (PEV), barrier insulatorok. Genomi imprinting. Metilációs szint változásai a genomban az egyedfejlődés során. X kromoszóma inaktiváció. Regulatory archipelagos (egér HoxD cluster). Chromosome conformation capture technologies (3C, 4C). Poszttranszkripcionális szabályozás: alternatív és differenciális splicing. Példa: Drosophila ivar meghatározás. Transzlációs szintű szabályozás: példák a Drosophila embrionális fejlődéséből. Poszttranszlációs szintű szabályozás: fehérjék, fehérje-fehérje kölcsönhatások és kimutatásuk; példák a fehérjék poszttranszlációs módosítására. 6. Vulva fejlődés C. elegans-ban: fejlődésgenetikai példák az eukarióta génműködés szabályozásával kapcsolatban.

Számonkérés és értékelés

k5 = kollokvium jegy (5) Az értékelés alapja a hallgatók tudásának felmérése egyéni teljesítés alapján. A vizsgaidőszakban kollokvium (szóbeli vizsga, elektronikusan vagy hagyományos módon, esszé jellegű kérdések)

Irodalomjegyzék

Kiadott előadásanyagok (pdf)

Kurzus szakjai