МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный
исследовательский государственный университет"
Факультет естественных наук
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФЕН НГУ, профессор
_____________ Резников В.А.
«29» августа 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Стволовые клетки
Направление подготовки
06.03.01 Биология
Профиль подготовки
«Генетика», «Биология клетки»
Квалификация (степень) выпускника
Академический бакалавр
Форма обучения
Очная
Новосибирск 2014
Аннотация рабочей программы
Дисциплина
«Стволовые
клетки»
входит
в
вариативную
часть
профессионального цикла ООП по направлению подготовки «06.03.01 Биология», уровень
подготовки - «бакалавр». Дисциплина по выбору, альтернативный спецкурс. Дисциплина
реализуется на Факультете естественных наук Федерального государственного
автономного образовательного учреждения высшего образования "Новосибирский
национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) кафедрой
цитологии и генетики в 6 семестре 3 курса.
Содержание дисциплины охватывает весь круг вопросов, связанных со стволовыми
клетками и их применением в фундаментальной прикладной биологии, от молекулярной
основы поддержания «стволовости» до современных методов манипуляции геномами
стволовых клеток.
Дисциплина нацелена на формирование общепрофессиональных компетенций
ОПК-4, ОПК-5, ОПК-7, ОПК-9, ОПК-11, ОПК-12, ОПК-14 выпускника.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного
процесса: 26 ч. лекции, 26 часа самостоятельной работы.
Программой дисциплины предусмотрены текущий контроль в форме опросов
перед лекцией и контрольной, промежуточный контроль в форме дифференцированного
зачета.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72
академических часа.
1. Цели освоения дисциплины
Курс «клеточные технологии» необходим для обучения студентов базовым понятиям и
методам работы со стволовыми клетками и их применения в фундаментальной биологии и
медицине.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:
 Изучение различных типов стволовых клеток млекопитающих.
 Изучение плюрипотентных стволовых клеток млекопитающих.
 Ознакомление
с
современными
молекулярно-биологическими
репрограммирования геномов млекопитающих.
 Освещение перспектив применения стволовых клеток в медицине.
методами
Курс ставит своей целью введение в биологию стволовых клеток млекопитающих.
Важнейшей задачей курса является освоение студентами системы базовых понятий
области стволовых клеток и связанной с ними терминологией.
Данный курс знакомит студентов с современными методами генетической инженерии
в применении к стволовым клеткам и возможным применением стволовых клеток для
терапии, включая современные данные о клинических испытаниях.
В лекциях курса особое внимание уделяется рассмотрению различных молекулярнобиологических методов, на основе которых проводятся исследования стволовых клеток.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Стволовые клетки» входит в вариативную часть профессионального
цикла ООП по направлению подготовки «06.03.01 Биология», дисциплина по выбору,
альтернативный спецкурс.
Дисциплина «Стволовые клетки» опирается на следующие дисциплины данной ООП:
 Клеточная биология (знание механизмов митоза и мейоза, структуры и функции
хромосом, структурной организации клеточных процессов);
 Молекулярная биология (молекулярные механизмы реализации генетической
информации, репликации, мутагенеза, репарации);
 Эмбриология (эмбриональное развитие и млекопитающих)
Результаты освоения дисциплины «Стволовые клетки» используются в следующих
дисциплинах специализации «Цитология и генетика»данной ООП:
 Биология развития 1. Генетика клеточного цикла
 Биология развития 2. Генетика развития
 Цитогенетика
 Генетика человека
 Генетическая инженерия
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
«Стволовые клетки»:
общепрофессиональные компетенции

способность применять знание принципов клеточной организации
биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов
и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ОПК-5)

владение базовыми представлениями об основных закономерностях и
современных достижениях генетики и селекции, о геномике, протеомике (ОПК-7)

способность использовать базовые представления о закономерностях
воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов, методы
получения и работы с эмбриональными объектами (ОПК-9)

способность
применять
современные
представления
об
основах
биотехнологических и биомедицинских производств, генной инженерии (часть ОПК-11)

способность использовать знание основ и принципов биоэтики в
профессиональной деятельности (часть ОПК-12).

способностью и готовностью вести дискуссию по социально-значимым
проблемам биологии и экологии (ОПК-14).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

иметь представление о возможностях, которые дают клеточные технологии.

иметь представление о понятиях стволовость, плюрипотентность, методах оценки
плюрипотентности.

иметь представление о генетических и эпигенетических нарушениях возникающих в
клетках при культивирование in vitro.

знать достоинства
млекопитающих.

знать примеры и перспективы применения стволовых клеток в медицине.

иметь теоретическое представление о современных методах молекулярной биологии:
о методах получения трансгенных животных, методов клонирования клеток и целых
организмов.
и
недостатки
методов
репрограммирования
геномов
4. Структура и содержание дисциплины
Структура дисциплины традиционна: лекции и самостоятельная работа студента. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 академических часа.
Рабочий план.
Виды учебной работы
№
п/п
С
е
м
ес
тр
Раздел дисциплины
Нед
еля
сем
естр
а
Л
ек
ц
и
я
Л
аб
о
р.
Р
аб
.
Са
мос
т.
раб
ота
Основные понятия.
9
Гемопоэтические и мышечные
стволовые клетки. Применение в
медицине.
Мезенхимальные стволовые
9
клетки. Выделение,
характеристики, перспективы
использования в медицине.
Нейральные и эпителиальные
9
стволовые клетки.
1
2
2
2
1
1
3
1
1
4
Эмбриональные стволовые
клетки мыши. Получение и
характеристики. Особенности
культивирования.
9
4
2
2
5
Эмбриональные стволовые
клетки человека. Получение и
характеристики. Особенности
культивирования. Перспективы
использования в медицине
9
5
2
2
6
Дифференцировка
9
эмбриональных стволовых клеток
in vitro. Применение в клинике.
6
1
1
1
2
3
Кол
лок
виу
м
Кон
тр.
раб
ота
За
че
т
Формы
текущего
контроля
успеваемости
неделям
Эк (по
за семестра)
Форма
ме промежуточной
н аттестации
(по семестрам)
1
Опрос
1
Опрос
7
Проверка плюрипотентности ЭС 9
клеток in vivo: тератомы и
химеры.
7
2
2
8
Индуцированные
плюрипотентные стволовые
клетки. Введение.
9
8
2
2
9
Индуцированные
плюрипотентные стволовые
клетки. Методы получения.
9
9
2
2
10
Культивирование клеток in vitro: 9
генетические и эпигенетические
нарушения.
10
2
2
11
Получение трансгенных мышей, 9
knock-out мыши, knock-in мыши,
Cre-LoxP рекомбинация.
Применение трансгенеза для
лечения заболеваний человека.
11
2
2
12
Перенос соматического ядра в
энуклеированную яйцеклетку
(«клонирование»).
9
12
2
2
13
Гибридные стволовые клетки.
9
13
1
1
14
Прямое репрограммирование
генома. Перспективы
использования в медицине.
9
14
2
2
15
Опухолевые стволовые клетки.
9
15
2
2
26
26
контрольная
6
1
Опрос
1
Опрос
Диф. зачет
2
Итого
С
е
м
ес
тр
Нед
еля
семе
стра
Л
ек
ц
и
я
Л
аб
о
р.
Са
мос
т.
раб
ота
6
4
Кон
тр.
раб
ота
10
Кол
лок
виу
м
За
че
т
Формы
текущего
контроля
Эк успеваемости
неделям
за (по
семестра)
ме Форма
н промежуточной
аттестации
(по семестрам
Программа лекционного курса.

Введение. Гемопоэтические и мышечные стволовые клетки. Применение в
медицине.

Мезенхимальные стволовые клетки. Выделение, характеристики, перспективы
использования в медицине.

Нейральные и эпителиальные стволовые клетки.

Эмбриональные стволовые клетки мыши. Получение и характеристики.
Особенности культивирования.

Эмбриональные стволовые клетки человека. Получение и характеристики.
Особенности культивирования. Перспективы использования в медицине.

Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток in vitro. Применение в
клинике.

Проверка плюрипотентности ЭС клеток in vivo: тератомы и химеры.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Введение.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Методы получения.

Культивирование клеток in vitro: генетические и эпигенетические нарушения.

Получение трансгенных мышей, knock-out мыши, knock-in мыши, Cre-LoxP
рекомбинация. Применение трансгенеза для лечения заболеваний человека.

Перенос соматического ядра в энуклеированную яйцеклетку («клонирование»).

Гибридные стволовые клетки.


Прямое репрограммирование генома. Перспективы использования в медицине.
Опухолевые стволовые клетки.

Образовательные технологии
Формы организации учебного процесса: лекция, самостоятельная работа студента, зачет с
оценкой.
Лекции читаются в количестве 2 часа в неделю в течение 6-го семестра. Используется
традиционная система лекций.
Текущий контроль в виде опросов перед лекциями и контрольной работы.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины
Перечень вопросов к опросам и коллоквиуму
1. Гемопоэтические стволовые клетки. Применение в медицине.
2. Мышечные стволовые клетки. Применение в медицине.
3. Мезенхимальные стволовые клетки. Выделение, характеристики, перспективы
использования в медицине.
4. Нейральные стволовые клетки.
5. Эпителиальные стволовые клетки.
6. Эмбриональные стволовые клетки мыши. Получение и характеристики.
Особенности культивирования.
7. Эмбриональные стволовые клетки человека. Получение и характеристики.
Особенности культивирования.
8. Эмбриональные стволовые клетки человека. Перспективы использования в
медицине.
9. Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток in vitro. Применение в
клинике.
10. ЭС клеток in vivo: тератомы и химеры.
11. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.
12. Методы получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.
13. Культивирование клеток in vitro: генетические и эпигенетические нарушения.
14. Получение трансгенных мышей, knock-out мыши, knock-in мыши, Cre-LoxP
рекомбинация.
15. Применение трансгенеза для лечения заболеваний человека.
16. Перенос соматического ядра в энуклеированную яйцеклетку («клонирование»).
17. Гибридные стволовые клетки.
18. Прямое репрограммирование генома. Перспективы использования в медицине.
19. Опухолевые стволовые клетки.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
 Биология стволовых клеток и клеточные технологии. В 2-х томах / Под. Ред. М.А.
Пальцева. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», издательство «Шико», 2009.
 Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. С.П. Медведев, А.И.
Шевченко, Т.Г. Сухих, С.М. Закиян. – Новосибирск: Издательство СО РАН, 2011.
 Мензоров А.Г. Эмбриональные стволовые клетки мыши и человека // ВЖГиС,
2013, Т. 17, № 2, С. 234 – 245.
 Баттулин Н.Р., Фишман В.С., Орлов Ю.Л., Мензоров А.Г., Афонников Д.А., Серов
О.Л. 3С-методы в исследованиях пространственной организации генома // ВЖГиС,
2013, Т. 16, № 4/2, С. 872 – 878.
 Баттулин Н.Р. Генетика развития // ВЖГиС, 2014, Т. 18, № 1, С. 103 – 111.
 Мензоров А.Г. Получение нейронов для клеточной терапии // ВЖГиС, 2014, Т. 18,
№ 4/3, С. 1042 – 1050.
б) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
 Методическое пособие, материал для спецкурса "Стволовые клетки".
www.nsu.ru/xmlui/bitstream/nsu/543/1/CellTechnologies.pdf
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
 Ноутбук, медиа-проектор, экран.
 Программное обеспечение для демонстрации слайд-презентаций.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций
и Примерной ООП ВПО по направлению 03.06.01 «Биология» и профилю подготовки
«Генетика», «Биология клетки».
Авторы:
Мензоров Алексей Гавриилович,
канд. биол. наук, ассистент КЦГ
ФЕН НГУ, н.с. ИЦиГ СО РАН
Баттулин Нариман Рашитович,
канд. биол. наук, ассистент КЦГ
ФЕН НГУ, н.с. ИЦиГ СО РАН
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры цитологии и генетики ФЕН
от « 29_» августа 2014 года, протокол № _4___
Секретарь кафедры к.б.н. ______________________ А.Д. Брошков