«УТВЕРЖДАЮ»
Директор Института Химической Биологии и Фундаментальной Медицины
академик
Зав. Отделом Молекулярной и
Клеточной Биологии
академик
Дата « » августа 2010
Программа для подготовки к сдаче экзамена кандидатского минимума
по специальности Молекулярная Генетика
Cтруктура и организация генома
- Доказательства роли ДНК в наследственности
- Структура ДНК
- Репликация ДНК
- Доказательство полуконсервативности репликации ДНК. Механизмы репликации
- Особенности репликации ДНК у эукариот
- Эксперименты по установлению общей структуры генетического кода (rII локус T4, оболочечный белок ВТМ) и его расшифровке in vitro.
- Геномика - наука о геномах
- Структура генома эукариот
Строение и функционирование хромосом
- Хромосомы вирусов, прокариот и клеточных органелл эукариот
- Геном и хромосомы дрожжей
- Митотические хромосомы высших эукариот
- Эухроматин и гетерохроматин
- Теломеры и теломерный хроматин
- Строение центромеры
- Диминуция хроматина и хромосом
- Упаковка ДНК и хромосомах
- Политенные хромосомы
Синтез РНК
- Инициация, элонгация и терминация транскрипции
- Типы РНК-полимераз животных. Транскрипция рибосомных, структурных и генов низкомолекулярных РНК.
- Взаимодействие РНК-полимераз с факторами транскрипции.
- Созревание (процессинг) РНК
- Распад м-РНК
- Репликация у РНК-содержащих вирусов
Синтез Белка
- Активация (ковалентное связывание аминокислоты и тРНК), инициация, элонгация и терминация трансляции. Роль факторов инициации и освобождения. На какую стадию трансляции действует антибиотик хлорамфеникол, ингибирующий трансляцию у бактерий и митохондрий, но не действующий при этом на трансляцию у хозяина
Клеточный цикл
- Стадии клеточного цикла, сходство и различие митоза и мейоза
- Роль комплексов циклин/циклин зависимая киназа в контроле G1-S и G2-М переходов
- Точки контроля клеточного цикла
- Лицензионный фактор репликации, обеспечивающий чередование репликации и митоза
- Апоптоз
Мобильные элементы генома
- Открытие и классификация мобильных элементов
- Мобильные элементы у дрозофилы
- Ty-элементы у дрожжей
- Транспозоны млекопитающих
- Функциональное значение мобильных элементов
- Мобильные элементы прокариот
- IS-элементы
- Транспозоны
- IS-элементы и транспозоны в плазмидах
- Бактериофаг Mu
Развитие представлений о гене
- Законы Менделя, связь третьего закона с поведением хромосом в мейозе.
- Хромосомная теория наследственности. Наследование признаков, сцепленных с полом. Нерасхождение половых хромосом. Обнаружение кроссинговера. Генетическое доказательство перекреста хромосом. Цитологические доказательства кроссинговера. Частота кроссинговера и линейное расположение генов в хромосоме.
- Измерение физического размера гена в эксперименте по учету рецессивных, сцепленных с полом летальных мутаций (теория мишени).
- Эксперименты Бидла и Тэйтума и основания теории "один ген-один фермент".
- Работы Бензера на локусе rII бактериофага T4, работы Шрама и Стенли на оболочечном белке вируса табачной мозаики. Связь результатов этих работ со структурой генетического кода.
Оперонный принцип организации генов у прокариот
- Генетический анализ лактозного оперона у E. coli, проведенный Жакобом и Моно. Свойства i-, is, Oo, Oc мутаций (индуктора и оператора, соответственно) в зависимости от того, индуцирован оперон или нет. Общая структура оперона.
Изменчивость наследственного материала
- Мутационная теория и классификации мутаций
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Классификация мутаций Г. Меллера
Генеративные и соматические мутации
Прямые и обратные мутации
Плейотропный эффект мутаций
Экспрессивность и пенетрантность мутаций
Множественные аллели
Условные мутации
- Спонтанные и индуцированные мутации
Методы учета мутаций
Спонтанные мутации
Индуцированные мутации
Системные мутации
Ненаследственная изменчивость
Близнецы
Кроссинговер
- Генетические доказательства перекреста хромосом
- Цитологические доказательства кроссинговера
- Одинарный и множественный перекресты хромосом
- Интерференция
- Неравный кроссинговер
- Митотический (соматический) кроссинговер
- Факторы, влияющие на кроссинговер
Генетический анализ: картирование генов
- Цели и задачи генетического анализа
- Получение мутаций
- Тестирование мутаций на аллелизм
- Межаллельная комплементация
- Определение группы сцепления
Определение группы сцепления с помощью рецессивных маркеров
Определение группы сцепления с помощью доминантных маркеров
- Локализация гена в группе сцепления
Классический метод
Картирование летальных мутаций
Селективные схемы скрещивания
Соотношение кроссоверной и молекулярной карт генов
Картирование генов с помощью хромосомных перестроек
Картирование генов с помощью соматического кроссинговера
- Метод анеуплоидных тесторов
Нуллисомия
Моносомия
- Методы клеточной биологии
- Локализация генов с помощью гибридизации нуклеиновых кислот in situ
- Генеалогический метод
- Трансформация у бактерий
- Трансдукция
- Коньюгация
Современные методы молекулярной биологии и молекулярной генетики
- Ферменты рестрикции
- Векторы для молекулярного клонирования
Плазмидные векторы
Фаговые векторы
Космидные векторы
Челночные векторы
Искусственные хромосомы дрожжей (YAC)
- Cоздание геномных библиотек
- Построение рестрикционных карт
- Саузерн-блот анализ
- “Хромосомная ходьба”
- Нозерн-блот анализ
- Полимеразная цепная реакция
- Определение последовательности нуклеотидов (секвенирование)
- Трансформация у дрозофилы
- Методы изучения взаимодействия белков (выделение белковых комплексов, дрожжевая дигибридная система, фаговый дисплей и резонансный траспорт энергии флуоресценции между GFP маркировнными белками)
Структурная и регуляторная части гена
- Регуляторная часть гена: Промоторы и регуляторы
Метод репортерных генов для изучения тканеспецифичности работы генов
Энхансерные участки гена
Инсуляторы
- Структурная часть гена
Интроны и экзоны
Альтернативный сплайсинг
Локализация генов в интронах
Изучение структурной части гена с помощью трансформации
Участки, терминирующие транскрипцию
Процессинг геномной ДНК у ресничных инфузорий
- Гомология генов
- Псевдогены
Биотехнологии манипуляций с генами
- Стратегия генно-инженерных работ: Выделение ДНК нужного гена из генома.
- Перенос генов в клетки других организмов
- Задачи и достижения битехнологии
- Биотехнология растений
- Трансгенные животные
- Биотехнология микроорганизмов
- Генная терапия
- Применение в криминалистике
Молекулярные механизмы мутагенеза
- Характеристики мутаций
- Мутации, связанные с нарушением генетического кода
- Мутации, индуцируемые инсерциями мобильных элементов
- Мутации, обусловленные экспансией тринуклеотидных повторов
- Обратные и супрессорные мутации
- Причины мутирования
Механизмы репарации ДНК
- Прямая коррекция мутационных повреждений
- Механизмы репарации, связанные с эксцизией пар оснований
Молекулярные основы кроссинговера
- Гомологичная рекомбинация
- Сайт-специфическая рекомбинация
Характеристика процесса
Экспериментальная сайт-специфическая рекомбинация у дрозофилы
- Случайная рекомбинация
Генная конверсия (генетическое доказательство существования)
Определение пола
- Гинандроморфы, интерсексы, гермафродиты и другие половые отклонения
- Балансовая теория определения пола у дрозофилы
- Действие генов при определении пола у дрозофилы
- Определение пола у млекопитающих
- Определение пола у нематоды Caenorhabditis elegans
- Компенсация дозы генов
- Компенсация дозы генов у дрозофилы
- Компенсация дозы генов у млекопитающих
- Дозовая компенсация у Caenorhabditis elegans
Генетика развития
- Преформизм и эпигенетика
- Роль клеточного ядра в развитии
- Тотипотентность генома
- Детерминация и дифференцировка
- Раннее эмбриональное развитие дрозофилы
- Дифференциальная активность генов в ходе развития
- Гомология генов, контролирующих раннее развитие
Основы иммуногенетики
- Понятие об иммунитете
- Некоторые отклонения в работе иммунной системы
Синдром приобретенного иммунодефицита – СПИД
Моноклональные антитела
Аутоиммунные заболевания
Основы онкогенетики
- Трансформация клеток и процесс опухолеобразования
- Причины возникновения опухолей
- Онкогены
- Антионкогены, или гены-супрессоры опухолей
- Генетический контроль метастазирования
- Многоступенчатость формирования опухоли (опухолевая прогрессия)
Рекомендуемая литература:
· Жимулев и молекулярная генетика. Новосибирск. Сиб. унив. издательство, 2002.
· Першина методы культивирования in vitro в биотехнологии растений. Учебное пособие, Новосибирск, 2005.
· Инге-Вечтомов с основами селекции. М.: Высш. шк., 1989.
· Льюис Дж., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки, 2 изд. (1994; англ изд. 1989), Мир, Москва.
· Ченцов в клеточную биологию. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: ИКЦ "Академкнига", 2004.
