Б3.В.ДВ.4.2 «Молекулярная биология клетки» Составитель

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