Молекулярная генетика - Российско

Приложение 1.
РОССИЙСКО-АРМЯНСКИЙ (СЛАВЯНСКИЙ)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(Формат титульного листа должен соответствовать требованиям, приведенным в приложении) (1)
С о с т а в ле н а
в
с о о т ве т с т вии
с
государственными требованиями к минимуму
содержания
и
у р о вн ю
подготовки
в ы п у с к н и к о в п о у к а з а н н ы м н а п р а в ле н и я м и
П о ло ж е н и е м Р А У « О п о р я д к е р а з р а б о т к и и
у т в е р ж д е н и я у ч е б н ы х п р о г р а м м» .
У Т В Е Р Ж Д АЮ :
Ректор А.Р. Дарбинян
“___”_____________ 200_ г.
Институт: Институт математики и высоких технологий
Кафедра:
______медицинская биохимия и биотехнология_____
Автор: к.б.н., доцент Налбандян Нора Гебериковна
У ЧЕ Б Н А Я П РО Г РА М М А
Дисциплина:
Молекулярная генетика
Специальность: 020501.65 Биоинженерия и биоинформатика
ЕРЕВАН
1, Аннотация
Молекулярная генетика одно из самых современных направлений биологии, возникшее на
стыке генетики и молекулярной биологии. Данный курс призван дать слушателям
систематические знания о конкретных механизмах реализации генетической информации у
микроорганизмов.
Он опирается на знания, полученные слушателями в результате изучения курсов "Общая
генетика" или "Генетика с основами селекции", а также "Общая биохимия". Предлагаемый
курс может читаться параллельно с курсами «Структурная организация белков и
нуклеиновых кислот", "Биосинтез белка" и "Методы генной инженерии и биотехнологии».
2. Требования к исходным уровням знаний и умений студентов*
Сведения, полученные из курсов генетики, цитологии, иммунологии, молекулярной
биологии, …
3. Цель и задачи дисциплины
Цели курса:
1. Сформироварь понимание принципов и способов взаимодействия и взаимной регуляции
молекулярных механизмов,
2. Функционирования живой клетки в составе многоклеточного организма,
3. Строения и работа биологических молекулярных “машин” и практического применения
молекулярно-биологических знаний в области биотехнологии.
Задачи курса:
1. Представить современные представления о молекулярной биологии клеточных функций,
2. Особое внимание обратить на взаимосвязь развития патологических состояний с
нарушениями молекулярных механизмов внутриклеточных процессов,
3. Представить современные представления о принципах, методах и достижениях
биотехнологии, включая практические приложения в облости биомедицинских исследований
и практического здравоохранения.
Задачи лабораторных занятий:
1.Обучить студентов принципам и практическому применению методов молекулярной
биологии в фундаментальной и медицинской биохимии и в современной экспериментальной
иклеточной медицине,
2. Методам препаративного выделения и исследования биологически значимых молекул,
3. Привить базовые бавыки использования биотехнологических подходов в решении задач
современной медицины.
4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
После прохождения дисциплины студент должен:
Знать - особенности морфологии, физиологии и воспроизведения, географическое
распространение и экологию представителей основных таксонов, принцип системной
организации, дифференциации и интеграции функций организма; использовать
регуляторные механизмы обеспечения гомеостаза живых систем; особенности строения и
функционирования основных систем органов животных и человека; иметь представление о
молекулярных механизмах физиологических процессов, о принципах регуляции обмена
веществ, сравнительно физиологических аспектах становления функций, о принципах
восприятия, передачи и переработки информации в организме;
Уметь - ставить скрещивания на биологических объектах; выделять индивидуальный ген;
выявлять и анализировать экспрессию генов чужеродных организмов; анализировать
родословные человека и животных; получать мутантные формы и производить
количественный учет различных типов мутаций.
Владеть - методами генетического, мутационного, цитологического, биохимического,
молекулярно-генетического, популяционно-генетического анализа; физико-химическими
методами исследования структуры и функции нуклеиновых кислот и белков; методами
генетической инженерии; статистическими методами анализа материала; иметь опыт
культивирования клеток растений и животных;
5. Трудоемкость дисциплины и виды учебной работы по учебному плану.
Всего,
в акад.
часах
Виды учебной работы
1
1. Общая трудоемкость изучения дисциплины по
семестрам , в т. ч.:
1.1. Аудиторные занятия, в т. ч.:
1.1.1. Лекции
1.1.2. Практические занятия, в т. ч.
1.1.2.1. Контрольные работы
1.1.3. Семинары
1.1.4. Лабораторные работы
1.1.5. Другие виды аудиторных занятий
1.2. Самостоятельная работа, в т. ч.:
1.2.1. Подготовка к экзаменам
1.3. Консультации
Итоговый контроль (Экзамен,Зачет, диф.
зачет/указать)
_7_
сем
Распределение по семестрам
_8_
__
___
___
сем
сем
сем.
сем
3
180
4
5
104
54
54
72
36
36
32
16
16
40
6
7
10
___
_
сем.
11
40
Зач
ет
Экзаме
н
6. Распределение весов по формам контроля
Вес формы текущего
контроля в
результирующей
оценке текущего
контроля
Вид учебной
работы/контроля
Контрольная работа
Тест
Курсовая работа
Лабораторные работы
Письменные домашние
задания
Вес результирующей оценки
текущего контроля в
итоговых оценках
промежуточных контролей
Вес итоговой оценки 1-го
промежуточного контроля в
результирующей оценке
промежуточных контролей
Вес итоговой оценки 2-го
промежуточного контроля в
результирующей оценке
промежуточных контролей
Вес итоговой оценки 3-го
промежуточного контроля в
результирующей оценке
промежуточных контролей
т.д.
Вес результирующей оценки
промежуточных контролей в
результирующей оценке
итогового контроля
Экзамен/зачет (оценка
итогового контроля)
М1
М2
М3
Вес формы
промежуточного
контроля и
результирующей
оценки текущего
контроля в итоговой
оценке
промежуточного
контроля
М1
М2
М3
1
1
0
0
Вес итоговых оценок
промежуточных
контролей в
результирующей
оценке
промежуточного
контроля
Вес оценки
результирующей
оценки
промежуточных
контролей и оценки
итогового контроля в
результирующей
оценке итогового
контроля
0
0.4
0.6
∑=1
∑=1
∑=1
∑=1
∑=1
∑=1
∑=1
1
0.4 (Экз)
0
0.6 (Экз)
∑=1
7. Содержание дисциплины
7.1. Тематический план и трудоемкость аудиторных занятий (Модули, разделы
дисциплины и виды занятий) по учебному плану
Разделы и темы дисциплины
Всего
ак.
часов
Лекци
и, ак.
часов
Практ.
занятия
, ак.
часов
Семина
-ры, ак.
часов
Лабор,
ак.
часов
Другие
виды
занятий,
ак. часов
1
3=4+5+
6+7+8
4
5
6
7
8
Модуль 2.
Раздел
1.
Введение
в
молекулярную
и
клеточную
биологию
Тема 1. Предмет и задачи
молекулярной биологии
Тема 2. История развития
молекулярной биологии
Тема 3. Молекулярныв основы
организации и функционирования
живых систем
Тема 4. Методы исследования в
молекулярной биологии.
Модуль 3.
Раздел 2. Молекулярная
биология гена
Тема 1. Гены и геном.
Тема
2.
хромосомы.
Фундаментальные молекулярные
механизмы воспроизводства геном.
Тема 3. Репликация как механизм
редупликации
хромосомных
наследуемых элементов.
Тема 4. Причины повреждения
структуры
ДНК
внешними
факторами.
Тема 5. Репарация как комплекс
мер по устроению случайных
повреждений геном.
Тема 6. Типы репарационных
систем.
Тема 7. Болезни нарушения
реперации.
Итого
Модуль 2.
Раздел 3. Реализация генотипа в
фенотип
Тема
1.
Последовательност
молекулярных
событий
при
реализации
генотипа:
транскрипция, созревание РНК,
трансляция, созревание белков.
Тема 2. Молекулярные шапероны.
12
3
3
3
3
20
2
3
3
3
3
3
3
32
36
12
8
8
Роль
шероховатого
эндоплазматического ретикулума в
процессинге белков.
Тема 3. Экспрессия генов и
адаптация.
Модуль3.
Раздел 4. Молекулярные
механизмы воспроизводства
клетки и регуляции времени ее
жизни
Тема1. Воспроизводство клетки.
Теломеры.
Тема2. Теломероза и строение.
Тема3. Возможные пути гибели
клетки. Некроз и апоптоз
Тема4. Переход к апоптозу из
различных
стадий
клеточного
цикла.
Итого
Модуль 2.
Раздел
5.
Молекулярная
клиническая диагностика
Тема1. Молекулярная клиническая
диагностика
Тема2.
Генотипирование
и
фенотипирование
интактных
клеток и клеточных экстрактов.
Тема 3. Гибридизация нуклеиновых
кислот
Тема 4. Полимеразия цепная
реакция
в
диагностике
заболеваний.
Тема
5.
Две
основных
составляющих
ПЦР-анализаамплификация и детекция.
Тема 6. Методы обнаружения
продуктов амплификации.
Тема 7. ПЦР в реальном времени и
ПЦР in situ в интактных клетках.
Тема 8. Молекулярная диагностика
хаследственных заболеваний.
Тема 9. Проект «Геном человека».
Тема 10. Применение методов
геномики,
протеомики
и
биоинформатики в разработке
новых лекарственных препаратов.
Модуль 3.
Раздел 6. Основы генетической
инженерии.
Тема
1.
Молекулярнобиологические
принципы
технологии рекомбинантных ДНК.
Тема 2. Ферменты генетической
8
36
12
6
6
6
6
72
20
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
1
1
инженерии.
Тема3. Векторы для переноса
изменвнного
генетического
материала.
Тема4. Искусственное изменение
структуры генов и геномов.
Тема5. Использование технологии
клонирования ДНК в генетической
инженерии.
Тема6. Трансгенные и гибридные
клетки и организмы. Генетическая
инженерия и медицина.
Тема7.
Основы
клеточной
инженерии.
Итого
ИТОГО
2
2
2
2
2
32
136
7.2. Содержание разделов и тем дисциплины:
Модуль 2.
Раздел 1. Введение в молекулярную и клеточную биологию
Тема 1. Предмет и задачи молекулярной биологии
Тема 2. История развития молекулярной биологии
Тема 3. Молекулярныв основы организации и функционирования живых систем
Тема 4. Методы исследования в молекулярной биологии. Использование для решения задач
молекулярной биологии достижений физико-химического анализа, аналитической биохимии,
структурной биологии, математического маделирования. Понаятия, определиния, предмет и
задачи молекулярной биологии клетки. Строение клетки с точки зрения молекулярной
биологии. Основные принципы структурной и функциональной организации клетки на
молекулярной уровне.
Модуль 3.
Раздел 2. Молекулярная биология гена
Тема 1. Гены и геном.
Тема 2. хромосомы. Фундаментальные молекулярные механизмы воспроизводства геном.
Тема 3. Репликация как механизм редупликации хромосомных наследуемых элементов.
Тема 4. Причины повреждения структуры ДНК внешними факторами.
Тема 5. Репарация как комплекс мер по устроению случайных повреждений геном.
Тема 6. Типы репарационных систем.
Тема 7. Болезни нарушения реперации. Модификация геном инвазией чужеродной
наследственной информацией. Транспозоны. Подвижные (мобильные) элементы геном как
основной элемент системы целенаправленной изменчивости.
Модуль 2.
Раздел 3. Реализация генотипа в фенотип
Тема 1. Последовательност молекулярных событий при реализации генотипа: транскрипция,
созревание РНК, трансляция, созревание белков.
Тема 2. Молекулярные шапероны. Роль шероховатого эндоплазматического ретикулума в
процессинге белков.
Тема 3. Экспрессия генов и адаптация.
Модуль 3.
Раздел 4. Молекулярные механизмы воспроизводства клетки и регуляции времени ее
жизни
Тема1. Воспроизводство клетки. Пролиферация эукариотических клеток и теломерные
отделы хромосом. Теломеры.
Тема2. Теломероза и строение. Механизмы регуляции клеточного цикла как мишени
лечебного воздействия.
Тема3. Возможные пути гибели клетки. Некроз и апоптоз (запрограммированная гибель).
Тема4. Переход к апоптозу из различных стадий клеточного цикла. Значение явления
апоптоза для практической медицины.
Модуль 2.
Раздел 5. Молекулярная клиническая диагностика
Тема1. Молекулярная клиническая диагностика
Тема2. Генотипирование и фенотипирование интактных клеток и клеточных экстрактов.
Тема 3. Гибридизация нуклеиновых кислот
Тема 4. Полимеразия цепная реакция в диагностике заболеваний.
Тема 5. Две основных составляющих ПЦР-анализа-амплификация и детекция.
Тема 6. Методы обнаружения продуктов амплификации.
Тема 7. ПЦР в реальном времени и ПЦР in situ в интактных клетках.
Тема 8. Молекулярная диагностика хаследственных заболеваний.
Тема 9. Проект «Геном человека». Методы идентификации геномных повреждений при
наследственных патологиях.
Тема 10. Применение методов геномики, протеомики и биоинформатики в разработке новых
лекарственных препаратов.
Раздел 6. Основы генетической инженерии.
Тема 1. Молекулярно-биологические принципы технологии рекомбинантных ДНК.
Тема 2. Ферменты генетической инженерии.
Тема3. Векторы для переноса изменвнного генетического материала.
Тема4. Искусственное изменение структуры генов и геномов.
Тема5. Использование технологии клонирования ДНК в генетической инженерии.
Тема6. Трансгенные и гибридные клетки и организмы. Генетическая инженерия и медицина.
Принципы генной терапии.
Тема7. Основы клеточной инженерии. Значение клеточной инженерии для
экспериментальной и клинической медицины
7.3. Экзаменационные (и или зачетные) вопросы и тесты*
8.1. Рекомендуемая литература:
Рекомендуемая литература:
а) Базовый учебник.
б) Основная литература.
в) Дополнительная литература.
1. Айала Ф., Кайгер Д.. Современная генетика. М.: Мир. 1988 (Т. 2).
2. Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. М.: Мир. 1986.
3. Инге-Вечтомов С.Г. Введение в молекулярную генетику. М.: Высшая школа. 1983.
4. Рыбчин В.Н.. Основы генетической инженерии. Изд. СПбГУ. 1999.
Учебная программа:
одобрена кафедрой медицинской биологии и биоинженерии
Зав. кафедрой: Ф.И.О. Вардапетян Г.Р. ______________
(подпись)
рекомендована Советом Медико-биологического факультета
Декан: Ф.И.О. Вардапетян Г.Р.
______________
(подпись)
согласована с Департаментом развития образовательных программ и связей
Руководитель Департамента: Мхитарян С.А.
_______________
(подпись)