1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Vježbe u praktikumu	30
Seminar	15

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA:
1. STRUKTURA I TOPOLOGIJA NUKLEINSKIH KISELINA: Struktura dvolančane DNA. Određivanje primarne strukture DNA. Automatska sinteza DNA. Denaturacija i renaturacija DNA. Hibridizacija. Mnoge RNA imaju složenu trodimenzionalnu strukturu. Osnovni principi interakcije DNA i proteina. Konformacije A, B i Z. Savijanje DNA. Superzavijanje DNA. Enzimologija topoizomerizacije. Nukleosomi i strukture višeg reda.
2. REPLIKACIJA DNA: Replikacija je semi-konzervativna. Struktura i funkcija enzima i ostalih proteina u replikaciji; mehanizam nastajanja fosfodiesterskih veza; ovisnost o kalupu; procesivnost; popravak pogrešaka pri replikaciji; koordinirana replikacija dvaju lanaca; inicijacija i terminacija replikacije bakterijske DNA; sinteza RNA-početnice; replikacija eukariotske DNA djelovanjem različitih DNA-polimeraza u istoj replikacijskoj rašlji; replikacija telomera; specifičnost građe i funkcije telomeraza.
3. TRANSKRIPCIJA: Inicijacija, elongacija i terminacija u sintezi bakterijske RNA; struktura, funkcija i mehanizam bakterijske RNA-polimeraze; posttranskripcijska dorada i modifikacije bakterijske RNA. RNaza P kao primjer enzima s RNA-komponentom. Eukariotski transkripcijski signali i različite vrste RNA-polimeraza u eukariotskoj stanici. Transkripcijski faktori. Struktura i mehanizam eukariotske RNA-polimeraze II. Posttranskripcijska dorada kod eukariota: mehanizmi izrezivanja introna i struktura makromolekularnih kompleksa koji u tome sudjeluju. Poliadenilacija i zaštita 5'-kraja eukariotske mRNA. RNA s katalitičkom aktivnošću - ribozimi.
4. KONTROLA TRANSKRIPCIJE kod bakterija: Primjer negativna regulacija pomoću represora; struktura lac-represora i njegova interakcija s DNA. Pozitivna regulacija transkripcije pomoću kompleksa CAP-cAMP. Razrada načina interakcija DNA s proteinima. Triptofanski operon i atenuacija. Kontrola pomoću strukture RNA (terminacija i antiterminacija). Primjeri kontrole transkripcije kod eukariota.
5. TRANSLACIJA: Građa ribosoma, tRNA i rRNA; inicijacija, elongacija i terminacija biosinteze proteina. Specifičnost aminoaciliranja i interakcija kodon-antikodon; čitanje genetičkog koda. Točnost translacije; popravljanje pogrešaka pri aminoaciliranju; uloga elongacijskih faktora u kontroli translacije. Ostali kontrolni mehanizmi. Posebnosti eukariotske translacije. Uloga supresorskih tRNA. Ugradnja selenocisteina u proteine. Biosinteza proteina s neprirodnim aminokiselinama.
6. LOKALIZACIJA I UPUĆIVANJE PROTEINA U STANIČNE ODJELJKE: Kotranslacijski i posttranslacijski unos; struktura i uloga signalnih sekvenci. Posttranslacijske modifikacije proteina.

LABORATORIJSKE VJEŽBE: denaturacija i fragmentacija nukleinskih kiselina; analiza gel-elektroforezom; jednostavno pročišćavanje proteina; stvaranje kompleksa protein : nukleinska kiselina; analiza retardacijskom gel-elektroforezom; supresija mutacija pomoću tRNA-supresora

ISHODI UČENJA:
1. pokazati znanje i razumijevanje biokemijskih reakcija u biosintezi nukleinskih kiselina i proteina
2. interpertirati strukture i mehanizme djelovanja enzima i makromolekulskih kompleksa koji sudjeluju u prijenosu genetičke informacije
3. zaključiti o važnosti makromolekulskih interakcija tijekom prijenosa genetičke informacije
4. procijeniti važnost točnosti i procesivnosti enzima, te da se neke pogreške tijekom sinteze prirodnih polimera mogu pojaviti
5. pokazati znanje i razumijevanje složenih strukturno-funkcionalnih odnosa među makromolekulama koje sudjeluju u prijenosu genetičke informacije
6. objasniti kontrolne mehanizme u biosintezi nukleinskih kiselina i proteina, s naglaskom na regulaciju ekspresije gena
7. usporediti gore navedene biokemijske procese i reakcije kod prokariota i eukariota
8. samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne biokemijske metode i tehnike
9. primijeniti ispravan način rukovanja biološkim makromolekulama prvenstveno pazeći da ne dođe do njihove denaturacije i inaktivacije
10. identificirati plazmide na temelju restrikcijske analize
11. odrediti krivulju mekšanja i izračunati Tm genomske DNA
12. pročistiti protein afinitetnom kromatografijom
13. izolirati ukupnu tRNA iz bakterijske stanice
14. analizirati makromolekulske interakcije proteina i nukleinskih kiselina nativnom elektroforezom (in vitro) i genetičkim metodama (in vivo)
15. napisati izvještaj o izvedenim laboratorijskim vježbama

1. OBAVEZNA LITERATURA:
   Jedan od udžbenika:
   J. M. Berg, J. L. Tymoczko i L. Stryer, BIOCHEMISTRY (7. izd.), W. H. Freeman & Co, New York, 2012.
   L. Stryer, J. Berg i J. Tymoczko, BIOKEMIJA (6. izd), Školska knjiga, 2013. (prijevod na hrvatski jezik)
   D. L. Nelson i M. M. Cox, LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY (6. izd.), W. H. Freeman & Co, New York, 2013.
   Interna skripta za Praktikum iz Biokemije 2, Zavod za biokemiju, PMF, Zagreb, 2014.
   Revijalni i originalni znanstveni radovi za studentske seminare
2. DOPUNSKA LITERATURA:
   D. Voet i J. G. Voet, BIOCHEMISTRY (4. izd.), Wiley, New York, 2011.
   B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (5. izd.), Garland Publishing, Inc., New York, 2007.
   J. Wilson, T. Hunt, Molecular Biology of the Cell: A Problems Approach (4. izd.), Garland
   Publishing, Inc., New York, 2002
   W. B. Wood, J. H. Wilson, R. M. Benbow, L. E. Hood, Biochemistry: A Problems Approach (2. izd.), Benjamin/Cummings Publishing Co., 1981

Upis predmeta :
Odslušan : Biokemija 1

Polaganje predmeta :
Položen : Biokemija 1

Obavezni predmet - Redovni Studij - Molekularna biologija