Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности научных работников 03.01.03 – молекулярная биология (стр. 5 )

(62 часа)

№	Раздел дисциплины (количество часов самостоятельной работы)	Задания по самостоятельной работе аспирантов	Рекомендуемая литература	Форма контроля самост. работы
1	Физико-химические свойства и структурная организация нуклеиновых кислот (16 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-4, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
2	Уровни организации нуклеиновых кислот, их биосинтез и процессинг (16 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-4, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
3	Рекомбинантная ДНК (14 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-4, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
4	Методы амплификации, секвенирования нуклеиновых кислот, их химический синтез (16 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-4, 1-2д]	Тестовая контрольная работа

Рекомендуемая литература

Основная

1.  Кнорре химия. М.: Высшая школа, 2002.

2.  Нуклеиновые кислоты / Под редакцией Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2013

3.  Остерман исследования белков и нуклеиновых кислот: электрофорез и ультрацентрифугирование. М.: Наука, 1981. http://*****/books/fold1002/book1701/content. php

4.  Остерман белков и нуклеиновых кислот. М.: Наука, 1985.

Дополнительная

1.  Новейшие методы исследования биосистем /Пер. с английского -Борисова. М.: Техносфера, 2005.

2.  , , Вахитов ДНК. М.: Наука, 1999.

б) программное обеспечение: общесистемное и прикладное программное обеспечение.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

– базы данных DNA & RNA (http://www. ncbi. nlm. nih. gov/guide/dna-rna/; http://www. grt. kyushu-u. ac. jp/grt-docs/biolink/dna_db. html), например, «Database of Short Genetic Variations (dbSNP)», «GenBank», «Nucleotide Database», «RefSeqGene», «UniGene», «NDB (Nucleic Acid Database», «SGKB (Structural Genomics Knowledgebase).

– PubMed – электронно-поисковая система. Включает MEDLINE. Это база данных медицинской информации, включающая библиографические описания из более чем 4800 медицинских периодических изданий со всего мира, начиная с начала 1960-х.

– ***** - научная электронная библиотека, крупнейший российский информационный портал в области науки, технологии, медицины и образования, содержащий рефераты и полные тексты более 12 млн. научных статей и публикаций.

– HighWire Press - это большое хранилище научных журналов, предоставляющих бесплатный полнотекстовый доступ к своим статьям (968 журналов, 1.39 млн. статей).

Вопросы к зачету

1.  История открытия и исследования нуклеиновых кислот (НК).

2.  Физико-химические свойства НК. Пуриновые и пиримидиновые основания.

3.  Уровни организации молекул НК Первичная, вторичная структура НК.

4.  Виды рРНК (23-28 S, 16-18 S, 5S и 5,8 S) и их функции.

5.  Информационная РНК как матрица для специфического биосинтеза белков.

6.  Репликация. Механизмы регуляции репликации. Репликация кольцевых форм ДНК.

7.  Транскрипция. Механизмы регуляции транскрипции.

8.  Процессинг нуклеиновых кислот.

9.  Рекомбинантная ДНК.

10.  Молекулярное клонирование.

11.  Векторные молекулы.

12.  Молекулярная гибридизация нуклеиновых кислот.

13.  Амплификация нуклеиновых кислот.

14.  Химический синтез олигонуклеотидов.

15.  Секвенирование ДНК.

16.  Секвенирование полных геномов.

Темы рефератов

1.  История открытия и исследования нуклеиновых кислот.

2.  Строение эукариотических генов.

3.  Организация генов в хромосоме: структура хроматина.

4.  Регуляция активности генов на хромосомном уровне.

5.  Геномный импринтинг. Метилирование ДНК.

6.  Мобильные элементы генома.

7.  Молекулярное клонирование в биотехнологии.

8.  Задачи и достижения биотехнологии.

9.  Механизмы регуляции репликации ДНК.

10.  Развитие методов секвенирования ДНК.

11.  Ферменты обмена нуклеиновых кислот.

5.3. Факультативные дисциплины

Нанобиотехнология (ФД. А.01)

(68 часов)

№	Раздел дисциплины (количество часов самостоятельной работы)	Задания по самостоятельной работе аспирантов	Рекомендуемая литература	Форма контроля самост. работы
1	Место бионанотехнологии в группе наук о Жизни (24 часа)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-3, 1-5д]	Тестовая контрольная работа
2	Нанобиотехнологические частицы и устройства. Нанопорное секвенирование нуклеиновых кислот (44 часа)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1-3, 1д, 6-8д]	Тестовая контрольная работа

Рекомендуемая литература

Основная

1.  -мл. Мир материалов и технологий. Нанотехнологии. М. Техносфера. 2009.

2.  Старостин и методы нанотехнологии. М. Бином. 2008

3.  DNA Microarrays: Gene Expression Applications. Principles and Practice / B. R. Jordan, Springer-Verlag. 2001. pp. 140.

Дополнительная:

1.  Methods in Molecular Biology, №№ 1-615, Humana Press,

2.  Fakruddin M, Hossain Z, Afroz H. Prospects and applications of nanobiotechnology: a medical perspective // J Nanobiotechnology. 2012 Jul 20;10:31. doi: 10.1186/0-31.

3.  Ranganathan R, Madanmohan S, Kesavan A, Baskar G, Krishnamoorthy YR, Santosham R, Ponraju D, Rayala SK, Venkatraman G. Nanomedicine: towards development of patient-friendly drug-delivery systems for oncological applications // Int J Nanomedicine. 2012;7:1043-60. doi: 10.2147/IJN. S25182.

4.  Tel-Vered R, Yehezkeli O, Willner I. Biomolecule/nanomaterial hybrid systems for nanobiotechnology // Adv Exp Med Biol. 2012;733:1-16. doi: 10.1007/2555-3_1.

5.  Abu-Salah KM, Ansari AA, Alrokayan SA. DNA-based applications in nanobiotechnology // J Biomed Biotechnol. 2010;2010:715295.

6.  Yeh YC, Creran B, Rotello VM. Gold nanoparticles: preparation, properties, and applications in bionanotechnology // Nanoscale. 2012 Mar 21;4(6):1871-80.

7.  Jain KK. Nanobiotechnology and personalized medicine // Prog Mol Biol Transl Sci. 2011;104:325-54. doi: 10.1016/B6020-0.00008-5.

8.  Kumar D, Saini N, Jain N, Sareen R, Pandit V. Gold nanoparticles: an era in bionanotechnology // Expert Opin Drug Deliv. 2013 Mar;10(3):397-409. doi: 10.1517/.2013.749854.

вопросы к зачету

1.  Терминология и основные понятия в нанотехнологии.

2.  Размерность химических, биологических и биотехнологических объектов и систем.

3.  Краткая история нанотехнологии.

4.  Растущая роль нанотехнологических подходов в биологических и медицинских науках.

5.  Наноэкология.

6.  Нанобиотехнологические частицы и устройства.

7.  Наночастицы золота, серебра.

8.  Квантовые точки.

9.  Графен, грфен оксид и их свойства.

10.  Молекулярные конструкции на основе ДНК (оригами).

11.  Гибридизационая цепная реакция.

12.  Молекулярные моторы.

13.  Высокопроизводительное секвенирование нуклеиновых кислот новых поколений.

14.  Полногеномное нанопорное секвенирование.

Темы рефератов

1.  Нанобиотехнология и ДНК

2.  Молекулярные наномоторы и наноустройства на основе биомолекул

3.  Нанотехнология и наномедицина

4.  Полногеномное нанопорное секвенирование

5.  Полногеномное секвенирование новых поколений с использованием нанотехнологий

6.  Нанотехнология и наноэкология

Методы клеточной биологии (ФД. А. 02)

(32часа)

№	Раздел дисциплины (количество часов самостоятельной работы)	Задания по самостоятельной работе аспирантов	Рекомендуемая литература	Форма контроля самост. работы
1	История, теория и практика культивирования клеток млекопитающих. Оборудование, применяемое в клеточной инженерии. Принципы организации лаборатории клеточных культур. (8 часов)	Проработать лекцию и литературу	[1-2, 1-3д]	Тестовая контрольная работа
2	Типы клеточных культур. Получение, ведение, основные характеристики клеточных линий (8 часов)	Проработать лекцию, литературу	[1-2, 1-3д]	Тестовая контрольная работа
3	Методы функционального анализа культивируемых клеток (10 часов)	Проработать литературу, подготовить выступления	[1-2, 1-3д]	Тестовая контрольная работа

Рекомендуемая литература

Основная

1. Культура животных клеток. Практическое руководство. , 2010.

2.Методы культуры клеток. Р. Адамс, 1983. М. Мир

Дополнительная литература

1.  Биотехнология. Под ред. А.А. Баева, М.Наука,1984.

2.  Основы генетической инженерии. , Мн.,Высш. школа,1986

3.  Льюис Дж., Уотсон Дж. Д. Молекулярная биология клетки. – М.: Мир, 1994.

б) программное обеспечение: общесистемное и прикладное программное обеспечение.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

PubMed – электронно-поисковая система. Включает MEDLINE. Это база данных медицинской информации, включающая библиографические описания из более чем 4800 медицинских периодических изданий со всего мира, начиная с начала 1960-х.

***** - научная электронная библиотека, крупнейший российский информационный портал в области науки, технологии, медицины и образования, содержащий рефераты и полные тексты более 12 млн. научных статей и публикаций.

HighWire Press - это большое хранилище научных журналов, предоставляющих бесплатный полнотекстовый доступ к своим статьям (968 журналов, 1.39 млн. статей).

вопросы к зачету

Области применения культур клеток в прикладных и фундаментальных исследованиях. Условия работы с культурами клеток. Перечислите основные причины, по которым необходимо соблюдать асептические условия при работе с культурами клеток. Типы клеточных культур. Первичные клеточные культуры и линии. Характерные особенности. Этапы получения. Иммортализованные клеточные линии. Характерные особенности. Преимущества и недостатки использования иммортализованных клеточных линий. Лимит Хейфлика. Кривая роста клеток в культуре. Субкультивирование. Реагенты, использующиеся для субкультивирования клеток. Анализ жизнеспособности клеток. Подсчет клеток в камере Горяева. Питательные среды. Сывороточные, бессывороточные. Криоконсервация, размораживание клеток. Что такое контаминация клеточных культур. Какие существуют способы детекции контаминации клеток в культуре. Назовите основные источники контаминации клеточных культур. Как можно детектировать заражение культур клеток микоплазмами? Как предупредить контаминацию культур клеток. Перечислите основные способы. Методы оценки пролиферации, клеточного цикла. Принцип метода проточной цитометрии. Клеточный цикл. ДНК-красители. Анализ клеточного цикла. Трансфекция. Виды трансфекций. Типы векторов, использующихся для тарнсфекции. Методы трансфекции. Достоинства и недостатки каждого метода. Принцип метода иммуноцитохимии. Конфокальная и флюоресцентная микроскопия и ее применение для анализа культивируемых клеток.

Темы рефератов

1.  История развития метода культур клеток.

2.  Типы клеточных культур.

3.  Питательные среды для клеточных культур.

4.  Применение методов микроскопии для анализа культивируемых клеток.

5.  Значение клеточных культур для фундаментальных исследований.

Молекулярная систематика прокариот (ФД. А.03)

(32 часа)

№	Раздел дисциплины (количество часов самостоятельной работы)	Задания по самостоятельной работе аспирантов	Рекомендуемая литература	Форма контроля самост. работы
1	Современное состояние систематики микроорганизмов. Систематика, филогения, таксономия микроорганизмов (8 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
2	Организация генома прокариот. Горизонтальный перенос генов (8 часов)	Проработать рекомендов. литературу	[1, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
3	Филогения прокариот. Современные молекулярно биологические методы изучения филогении бактерий (8 часов)	Проработать рекомендов. литературу	[1, 1-2д]	Тестовая контрольная работа
4	Проблемы систематики прокариот на примере систематики азот-фиксирующих клубеньковых бактерий (8 часов)	Проработать лекцию, рекомендов. литературу	[1, 1-2д]	Тестовая контрольная работа

Рекомендуемая литература

Основная

1. , . Микробиология: Учеб пособие. – Москва: издательство Московского университета. 1992. – 464 с.

Дополнительная

1.  . Искусственные генетические системы. Москва: издательство «Наука». 2004. – 526 с.

2.  Турова методов геносистематики для решения вопросов таксономии и изучения биоразнообразия прокариот // Автореферат диссертации виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук. 2009. 86с.

б) программное обеспечение: общесистемное и прикладное программное обеспечение.

в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

PubMed – электронно-поисковая система. Включает MEDLINE. Это база данных медицинской информации, включающая библиографические описания из более чем 4800 медицинских периодических изданий со всего мира, начиная с начала 1960-х.

***** - научная электронная библиотека, крупнейший российский информационный портал в области науки, технологии, медицины и образования, содержащий рефераты и полные тексты более 12 млн. научных статей и публикаций.

HighWire Press - это большое хранилище научных журналов, предоставляющих бесплатный полнотекстовый доступ к своим статьям (968 журналов, 1.39 млн. статей).

Вопросы к зачету

1.  Понятие систематика

2.  Понятие филогения

3.  Понятие номенклатура

4.  Термины «штамм» и «клон»

5.  Филогенетическая систематика

6.  Практическая систематика

7.  Организация генома прокариот

8.  Мобильные генетические элементы и плазмиды

9.  Перенос генов и рекомбинация: трансформация, трансдукция, коньюгация.

10.  Понятия генотип и фенотип

11.  Основные молекулярно биологические методы, используемые в систематике прокариот

12.  Выбор генов рибосомальной РНК для изучения филогении бактерий.

13.  Структура генов рибосомальной РНК

14.  Международный банк нуклеотидных последовательностей.

15.  Филогенетическое древо

Темы рефератов

Концепция вида у бактерий Проблема эквивалентности таксонов бактерий Использование «рибосомной филогенетики» в современной микробиологии Использование результатов «рибосомной» филогенетики для описания новых таксонов прокариот Использование «рибосомной» филогенетики в экологических исследованиях Способы филогенетического скрининга микробных изолятов различного происхождения Значение горизонтального переноса генов в эволюции бактерий.

Вирусология (ФД. А.04)

(68 часов)

№	Раздел дисциплины (количество часов самостоятельной работы)	Задания по самостоятельной работе аспирантов	Рекомендуемая литература	Форма контроля самост. работы
1	Вирусы как особая форма существования живой материи (34 часа)	Проработать лекцию, рекомендованную литературу	[1-2, 1-4д]	Тестовая контрольная работа
2	Вирусы про - и эукариот. Современная таксономия вирусов (34 часа).	Проработать лекцию, рекомендованную литературу	[1-2, 1-4д]	Тестовая контрольная работа

Рекомендуемая литература

Основная

1.  и др. Вирусология, в 3 томах. – Москва, Мир. 1989.

2.  и др. Медицинская вирусология: Руководство/ Под ред. .- М.:. информ. агентство», 2008.-665 с.:ил.

Дополнительная:

1.  Fields B. N. Virology – (Two Vol.), 4 th Edition, 2001.

2.  Мак- и др. Биология вирусов животных. Москва, "Мир", 1977.

3.  Вирусология. Методы. Москва, "Мир", 1988 г.

4.  Дарнелл Дж. Общая вирусология. Изд. Мир 1970.

вопросы к зачету

1. Значение вирусов как болезнетворных агентов и моделей в молекулярно-биологических исследованиях.

2. Общая характеристика фага лямбда:

3. Репликация ретровирусов.

4. Особенности химического состава вирусов.

5. Лизогения на примере фага лямбда и кишечной палочки

6. Репликация герпесвирусов.

7. Общие принципы структурной организации вирусов.

8. Примеры вирусов, имеющих палочковидные и сферические вирионы.

9. Иммунный ответ и другие факторы защиты хозяина.

10. Две формы взаимодействия вируса с клеткой: продуктивная и интегративная.

11. Общая характеристика генома фага лямбда (размер, кодирующая емкость и т. д.).

12. Репликация паповавирусов

13. Принципы классификации вирусов. Основные таксономические единицы.

14. Репликация парвовирусов.

15. Ранние фазы вирусной инфекции: адсорбция, проникновение в клетку и «раздевание» вириона.

16. Механизм исключения профага из хромосомы хозяина.

17. Репликация пикорнавирусов

18. Размножение вируса. Процессы транскрипции, репликации и трансляции

в зараженной вирусом клетке.

19. Транскрипция генов фага лямбда:

20. Репликация фага М13.

21. Поздние фазы вирусной инфекции: сборка вирионов и высвобождение из клетки.

22. Основные свойства вирусов.

23. Схема репликации вирусов с позитивным РНК-геномом.

24. Взаимодействие вирусов с клеткой хозяина.

25. Схема репликации вирусов с негативным РНК-геномом.

26. Основные методы культивирования вирусов.

27. Схема репликации вирусов с двухцепочечными РНК-геномами.

28. Требования и ограничения к стратегии размножения вирусов.

29. Схема репликации ретровирусов.

30. Классификация вирусов бактерий (фагов).

31. Схема репликации гепаднавирусов

32. Репликация ДНК фага лямбда

33. Классификация вирусов растений.

34. Схема репликации вирусов с одноцепочечной ДНК.

35. Классификация вирусов насекомых.

36. Схема репликации вирусов с двухцепочечной ДНК

37. Вироиды. Прионы.

38. Оперонная структура генов фага лямбда и регуляция их экспрессии.

39. Классификация РНК-вирусов животных.

40. РНК-содержащие вирусы. Примеры бактериофагов, вирусов растений и животных.

41. Классификация ДНК-вирусов животных.

42 ДНК-содержащие вирусы. Примеры бактериофагов, вирусов растений и животных.

43. Вирогения и умеренные вирусы.

44. Понятие биобезопасности.

45. Интерферон, антивирусная активность и индукция при инфекции.

46. Вирион и его компоненты.

Темы рефератов

1.  Ученые-вирусологи (по выбору)

2.  Вирусы – возбудители опасных заболеваний человека и меры их профилактики: (по выбору)

3.  Вакцины и перспективы появления новых их видов в ХХI веке.

Рабочая программа разработана для аспирантов, проходящих обучение в аспирантуре Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по специальности научных работников 03.01.03 – Молекулярная биология, составлена в соответствии с Федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования, утвержденными приказом Министерства образования и науки РФ от 01.01.2001 г. № 000.

Утверждена на заседании Ученого совета, Протокол № 12 от 09 ноября 2012 г.

Составители:

, доктор биологических наук, профессор

, доктор биологических наук, профессор

, доктор биологических наук, доцент

., доктор биологических наук

, кандидат биологических наук

, кандидат биологических наук

Внутренний рецензент:

, доктор биологических наук, профессор

Внешний рецензент:

, доктор биологических наук, доцент, зав. группой генетики микроорганизмов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института биологии Уфимского научного центра Российской академии наук