Б3.В.ДВ.4.2 «Молекулярная биология клетки» Составитель аннотации: Сидорская В.А., к.б.н., доцент Кафедра биологии, географии и химии Цель изучения Изучение молекулярных процессов, происходящих в клетке; синтеза, дисциплины структуры, функций главных макромолекул жизни – нуклеиновых кислот, белков; рассмотрение особенностей организации геномов у вирусов, клеток прокариот и эукариот; ознакомление с молекулярными основами онтогенеза, иммунитета, с основными методами генной инженерии и достижениями в этой области. Краткая Дисциплина «Б3.В.ДВ.4.2 » относится к дисциплинам по выбору характеристика вариативной части профессионального цикла. учебной Геном вирусов и прокариот. Типы генетического материала и дисциплины механизм его репликации у разных вирусов. Типы (основные блоки, взаимодействия вируса с клеткой-хозяином. Характеристика разделы, темы) некоторых вирусов – λ, гриппа, СПИДа. Происхождение вирусов и их роль в эволюции. Структура бактериальной хромосомы и прокариотических генов. Бактериальные плазмиды, IS элементы и транспозоны бактерий. Структура генома эукариот. Отличительные особенности эукариотических геномов. Уникальные и повторяющиеся гены. Тандемные повторы. Сателлитная ДНК. Структура эукариотических генов. Гомеозисные гены. Неядерные геномы. ДНК митохондрий и хлоропластов. Банки нуклеотидных последовательностей, программа «Геном человека». Геномная дактилоскопия. Генетически детерминируемые болезни. Подвижные генетические элементы и эволюция геномов. Структура хроматина. ДНК. Первичная и макромолекулярная структура ДНК. Полиморфизм ДНК и их сверхспирализация. Репликация различных ДНК и ее регуляция. Репликация прокариотических и эукариотических геномов. Топоизомеразы, праймазы, ДНКполимеразы, ДНК-лигазы. Теломерные последовательности ДНК. Повреждения и репарация ДНК. Молекулярная основа мутаций. Причины мутаций. Системы защиты ДНК у прокариот. Основные типы репараций – фотореактивация, эксцизионная, пострепликативная, мисмэтч -, SOS – репарации. РНК. Структура транскриптонов и регуляции транскрипции у про- и эукариот. Взаимоотношение процессов транскрипции, трансляции и деградации иРНК прокариот. Строение иРНК, РНКполимераз прокариот и эукариот. Структура промоторов и терминаторов. Контроль генной экспрессии у прокариот. Конститутивные и индуцибельные ферменты. Концепция оперона Ф. Жакоба и Ж. Моно. Лактозный и триптофановый опероны, механизмы их регуляции. Процессинг РНК. Сплайсинг и его виды. Рибозимы. Обратная транскрипция. Концепция «Мир РНК». Трансляция. Основные свойства генетического кода. Строение тРНК. Активация аминокислот. Синтез полипептидных цепей: инициация, элонгация, терминация у про- и эукариот. Генетическая инженерия. Методы молекулярной биологии. Основы генетической инженерии: рестрикционный анализ, клонирование, гибридизация, определение нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК, химический синтез генов. Генетическая рекомбинация с участием подвижных генетических элементов. Векторы, применяемые в генной инженерии – плазмиды, фаги, космиды, фазмиды, исскуственно созданные хромосомы дрожжей. Создание искусственных генетических программ. Молекулярные основы иммунитета, канцерогенеза и онтогенеза. Трансформация клеток и процесс опухолеобразования. Онкогены и антигены, или гены-супрессоры опухолей. Гуморальный, клеточный иммунитет. Типы лимфоцитов и их роль в формировании разных видов иммунитета. Структура иммуноглобулинов. Генетический контроль иммунитета. Моноклональные антитела. Аутоиммунные заболевания. Дифференцировка развития и старения. Молекулярные механизмы регуляции клеточного цикла. Программируемая клеточная гибель. Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины Наименования дисциплин, необходимых для освоения данной учебной дисциплины Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины ОК-1, ОК-2,ОК-4, ОПК-3, ОПК-6 Неорганическая химия, органическая химия, биологической химии, генетика, цитология, эволюционное учение, микробиология и биотехнология Знать: современные парадигмы в предметной области науки; современные проблемы молекулярной биологии; состояние и перспективы ее развития; структуру и функции нуклеиновых кислот и белков; молекулярные механизмы наследственности, передачи и реализации генетической информации (репликация, транскрипция, трансляция) у про- и эукариот; основы онкогенетики и иммуногенетики; способы создания и совершенствования методов молекулярной биологии, возможности их использования с позиций современной науки; основные методы и достижения в области генной инженерии Уметь: применять научные знания в области биологической технологии в учебной и профессиональной деятельности; осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным вопросам современного естествознания; анализировать тенденции современной науки, определять перспективные направления научных исследований; адаптировать современные достижения науки и наукоемких технологий к образовательному процессу; работать со специальной, научной, справочной литературой; создавать проблемные ситуации и их решать; привлекать сопутствующий материал из курса цитологии, биохимии, генетики, биотехнологии и др. дисциплин, т.е. устанавливать межпредметные связи; выявлять опорные понятия основных разделов молекулярной биологии; активно включаться в поиск новых информационных ресурсов, раскрывающих современное содержание молекулярной биологии; использовать современные информационные коммуникативные ресурсы, включая интернет; Владеть: способами осмысления и критического анализа научной информации; современными методами научного исследования в предметной сфере; навыками совершенствования и развития своего научного потенциала; инновационными методами преподавания молекулярной биологии; методами и приемами эффективного использования современных средств обучения, компьютерных программ, мультимедийных проекторов, интернет-ресурсов.; навыками написания рефератов, курсовых и выпускных квалификационных работ; электэлектронная библиотека института; сайты:wikipedia.org, umbio.ru, www.molbiol.ru, www.eimb.ru, www.ncbi.nlm.nih.gov, molbiol.edu.ru. наличие оборудования для мультимедийных презентаций. Используемые инструментальны е и программные средства Формы промежуточного контроля Формы итогового контроля 1. Тестовый контроль знаний с помощью дистанционной системы «Прометей»; 2. Выполнение контрольных работ; 3. Решение домашних задач; 4. Мульмедийные презентации докладов студентов по запланированным темам; 5. Оформление тематических стенгазет; Работа над терминологическим словарем. Экзамен