Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра физики и математики УТВЕРЖДАЮ: И.о. проректора по учебной деятельности, профессор ____________ А.Б. Ходжаян «_________»_____________ 2015 г. АННОТАЦИЯ К РАБОЧЕЙ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ дисциплины Генетическая инженерия и протеомика Направление подготовки 19.03.01 Биотехнология Профиль подготовки Технология лекарственных препаратов Квалификация (степень) «бакалавр» Форма обучения – очная ) г. Ставрополь 2015 г. Пояснительная записка Генетическая инженерия и протеомика – области знаний, сформировавшиеся в середине ХХ века на стыке таких наук как молекулярная биология, генетика, биохимия, микробиология, биология и эволюционная биология в результате необычайно стремительного научного прогресса в данных дисциплинах, фундаментальных открытий в области молекулярных основ наследственности и разработке методов манипуляции генетическим материалом. Актуальность введения данной дисциплины – «Генетическая инженерия и протеомика» обусловлена тем, что генетическая инженерия и протеомика является одной из наиболее стремительно развивающихся областей биологии, открывающей новые горизонты знания, что дает исключительные возможности для совершенствования и создания принципиально новых методов и технологий. Протеомика, как часть дисциплины, представляет собой науку, основным предметом изучения которой являются белки и их взаимодействия в живых организмах. В норме геном клетки стабилен, а протеом крайне динамичен и меняется в зависимости от функционального состояния клетки, ее принадлежности к ткани и органу, норме и патологии и т.д. Поэтому анализ протеомов различных клеток в норме и при патологиях позволяет расшифровать механизмы, участвующие в развитии патологических реакций. Исследование протеома биообъектов, воздействие на него методами генной инженерии открывают совершенно новые перспективы как для диагностической медицины, так и для фармацевтической индустрии в плане создания новых лекарственных препаратов. Достижения в этой области научных знаний позволили осуществить настоящий прорыв в молекулярной и клеточной биотехнологии, перевернув представление человека о сущности процессов реализации генетической информации и передачи наследственного материала дочерним клеткам или потомкам и вооружив его инструментами для направленного изменения генома и протеома и управления их функционированием. Генетическая инженерия и протеомика являются фундаментальной биологической дисциплиной, которая, тем не менее, имеет решающее значение в прогрессе биотехнологии, в том числе для создания новых уникальных технологий получения ценных продуктов. Для оценивания знаний студентов и организации текущего контроля дисциплины «Генетическая инженерия и протеомика» в программе представлены контрольные задания и тесты. На кафедре в электронном виде имеются методические материалы и рекомендации для сопровождения самостоятельного изучения студентами отдельных разделов и тем дисциплины. Рабочая программа входит в состав учебно-методического комплекса по дисциплине «Генетическая инженерия и протеомика». Бумажный и электронный варианты утвержденной рабочей программы хранятся на кафедре (в том числе на страничке кафедры на сайте университета), в профильном деканате, учебнометодическом управлении и научной библиотеке СтГМУ. 1. Цели и задачи освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Генетическая инженерия и протеомика» является формирование у обучающихся базовых знаний об основных закономерностях и современных достижениях генетики, геномики и протеомики. Задачами дисциплины «Генетическая инженерия и протеомика» являются: – формирование современных представлений о направлениях развития геномики, транскриптомики, протеомики, метаболомики, биоинформатики; – углубление и закрепление студентами имеющихся теоретических знаний, необходимых для освоения практических методов генной и белковой инженерии; – рассмотрение существующего инструментария и подходов, используемых при конструировании различных векторов, клонировании генов и их экспрессии в различных типах клеток, методов определения нуклеотидных последовательностей ДНК и сайтнаправленного мутагенеза, выделения, очистки и анализа биологических молекул, направленного переноса генов в клетки и организмы, получения и использования трансгенных животных и растений; – знакомство студентов с методами молекулярной диагностики. 2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Генетическая инженерия и протеомика» (Б1.В.ОД.4) рассматривается как составная часть подготовки студентов направление подготовки 19.03.01. Биотехнология. Данная дисциплина относится к вариативной части Блока 1 (Дисциплины). Дисциплина «Генетическая инженерия и протеомика» является междисциплинарной. «Входные» знания, умения и готовности студента, необходимые при освоении данной дисциплины приобретаются в результате освоения предшествующих дисциплин: «Общая биология и микробиология», «Основы биотехнологии», «Основы биохимии и молекулярной биотехнологии». Логическая и содержательно-методическая взаимосвязь просматривается с другими частями ООП, в частности с последующими дисциплинами: «Биобезопасность», «Медицинские биотехнологии», «Технология вакцинных препаратов». 3. Требования к результатам освоения дисциплины Изучение дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих компетенций: способность и готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-2); готовность оценивать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-3). В результате изучения дисциплины обучающиеся должны: Знать: 1. Современные характеристики и функции генома и протеома; 2. Фундаментальные и прикладные аспекты структурной и функциональной протеомики Уметь: 1. Использовать в практической деятельности информацию о причинах и механизмах появления аномалий развития организмов на молекулярном уровне 2. Применять полученные знания при изучении таких общих биологических дисциплин как медицинская биотехнология, технология вакцинных препаратов, биобезопасность. Владеть: 1. Культурой мышления; методами исследования генома и протеома; поиском информации в глобальной сети интернет 2. Основными научно-методические подходами, использующиеся для анализа протеома. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц (ЗЕТ), 144 часа № п/п 1. Вид учебной работы Аудиторные занятия В том числе: Всего часов 72 Семестры 5 72 2. Лекции (Л) Практические занятия (ПЗ) Самостоятельная работа (СРС) 3. в том числе: самоподготовка (самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к практическим занятиям) Подготовка презентаций Подготовка к коллоквиумам, рубежному контролю Написание реферата Промежуточная аттестация (экзамен) 4. Общая трудоемкость дисциплины 18 54 36 18 54 36 17 17 3 9 7 36 3 9 7 36 144 144 5. Содержание дисциплины 6. № 7. ра Наименование раздела дисциплины зде ла 8. 1. Раздел 3. Генетическая инженерия и ее инструменты 2. Раздел 2. Основы протеомики 3. Раздел 3. Молекулярная диагностика и современные проблемы белковой инженерии Итого Л ПЗ СРС Всего часов 4 33 35 72 6 8 9 12 2 35 17 55 18 54 72 144 6. Библиотечно-информационные ресурсы 6.1. Литература а) основная: 1. Биология [Электронный ресурс]: учеб. в 2 т. / Под ред. В.Н. Ярыгина – М: ГЭОТАРМедиа, 2013. – 560 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970426418.html (ЭБС «КнигаФонд») 2. Биология. Современный курс. 3-е изд., испр. и доп [Электронный ресурс] / Под ред. А.Ф. Никитина. – СПб.: СпецЛит, 2008. – 494 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785299003741.html 3. Пехов А.П. Биология. Медицинская биология, генетика и паразитология [Электронный ресурс]: учеб. / А.П. Пехов – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 664 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970414132.html б) дополнительная: 1. Иванова Е.П. Основы микробиологии и биотехнологии [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Е.П. Иванова, Т.Е. Дроздова, Н.А. Кустова – Издательство Московского государственного открытого университета, 2010. – 91 с. – Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/148912 (ЭБС «КнигаФонд») 2. Шкаликов В.А. Иммунитет растений [Электронный ресурс] / В.А. Шкаликов, Ю.Т. Дьяков, А.Н. Смирнов; под ред. проф. В.А. Шкаликова. – М.: КолосС, 2005. – 190 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5953203284.html 3. Жимулев И.Ф Общая и молекулярная генетика [Электронный ресурс]: учеб. пособие / И. Ф. Жимулев – Издательство: Сибирское университетское издательство, 2007. – 480 с. – Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/18890 (ЭБС «КнигаФонд») 4. Мутовин Г.Р. Клиническая генетика. Геномика и протеомика наследственной патологии [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Г.Р. Мутовин – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. –832 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970411520.html Зав. кафедрой физики и математики _______________________Е.И. Дискаева