Основная образовательная программа высшего образования Направление подготовки 06.04.01 - Биология (стр. 8 )

Учебная дисциплина  «Методы выделения и очистки белков, нуклеиновых кислот и липидов»
Цель изучения дисциплины	сформировать у студентов современные представления об основных методах выделения и очистки белков, нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) и липидов, а также развить практические навыки работы в данной области исследований
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-3        ПК-3        ПК-7
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - основные свойства и биологические функции белков, нуклеиновых кислот и липидов. - теоретические основы в области исследования белков, нуклеиновых кислот и липидов. - современные методы, используемые в лабораторной практике, для выделения, очистки и фракционирования белков, нуклеиновых кислот, липидов. Уметь: - пользоваться научными базами данных для поиска информации о свойствах и структурах исследуемых компонентов клетки. - формулировать и решать аналитические и практические задачи по выделению и очистки белков, нуклеиновых кислот, липидов. - подбирать необходимые условия для выделения и очистки белков, нуклеиновых кислот, липидов с сохранением их свойств. Владеть: - методологией дисциплины, свободно излагать основные понятия дисциплины; навыками научной дискуссии. - навыками работы с современной аппаратурой, используемой при выделении и анализе чистоты различных клеточных компонентов (белков, ДНК, РНК, липидов). - основными методами выделения и очистки белков, ДНК, РНК и липидов.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Введение. Методы очистки и выделения белков Методы очистки и выделения ДНК Методы очистки и выделения РНК Методы очистки и выделения липидов
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	5/180
Форма итогового контроля знания	Экзамен

Дисциплины по выбору

Учебная дисциплина «Основы биоинформатики»
Цель изучения дисциплины	познакомить магистров с основными методами биоинформатики, главными биологическими базами данных,  возможностях приложения методов биоинформатики, в том числе, теоретического анализа и компьютерного моделирования, к решению фундаментальных и прикладных проблем молекулярной биологии, молекулярной генетики.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОК-1, ОПК-7, ПК-4
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	знать: - основные методы и подходы, используемые для анализа биологических данных - основные базы данных, используемые для решения задач биоинформатики; уметь: - описывать, анализировать большие массивы биологических данных, вносить их  в международные базы данных; - использовать полученные знания, навыки и умения в практической деятельности владеть: - методами анализа биологических данных, в том числе с использованием баз данных и специфического программного обеспечения.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Форматы и типы биологических данных. Классификация баз данных. NCBI/Blast I. Blast II/Сравнительная геномика. Множественное выравнивание последовательностей.  Филогенетика. Анализ силы и направленности отбора  Анализ данных  секвенирования следующего поколения (RNA-seq) / Метагеномика. Белковые мотивы. Белок-белковые взаимодействия.  Структура белка/Структурная биоинформатика. Анализ экспрессии генов. Цис-регуляторные элементы.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	Экзамен

Учебная дисциплина  «Технология наработки и выделения плазмид из микроорганизмов»
Цель изучения дисциплины	сформировать у студентов современные представления о технологиях наработки и выделении плазмид из микроорганизмов
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОК-1        ОПК-7        ПК-4
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - современные фундаментальные представления о поддержании плазмид в микроорганизмах. - программное обеспечение для работы с плазмидами - теоретические основы в области идентификации и выделения плазмид Уметь: - применять полученные знания в области генной инженерии для постановки и проведения экспериментальной работы; - анализировать нуклеотидную последовательность плазмид и использовать эти знания в предсказании функции плазмид; - выбирать необходимые методы и оборудование для выделения и идентификации плазмид; определять физико-химических и биохимические характеристики основных классов плазмид; Владеть: - методологией дисциплины, свободно излагать основные понятия дисциплины; навыками научной дискуссии. - основами биоинформатического анализа, направленного на решение профессиональных задач - основами лабораторной диагностики химического состава и физико-химических свойств плазмид; методами оценки результатов лабораторных и  инструментальных исследований
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	. Классификация и свойства плазмид микроорганизмов. Общие свойства плазмид бактерий. Геном плазмид. Автономная репликация. Интеграция плазмид. Коньюгация. Мобилизация. Несовместимость плазмид. Поверхностное исключение. Стабильность. Фенотипические признаки. F-плазмида. R-плазмиды. Плазмида ColE1. Плазмиды с широким кругом хозяев. Ti-плазмиды Agrobacterium tumefaciens. . Методы трансформации микроорганизмов. Трансформация химически компетентных клеток. Трансформация электро-компетентных клеток. Методы выделения плазмид. Методы выделения плазмид в жидкой фазе. Методы выделения плазмид на силикатных колонках.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	Зачет

Учебная дисциплина  «Методы тестирования биоматериалов на культурах клеток»
Цель изучения дисциплины	сформировать у магистрантов представления о механизмах трансплантационного иммунитета,  биосовместимости искусственных материалов, основах медицинского материаловедения, использования клеточных культур для тестирования биоматериалов и фармакологических препаратов.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-4        ПК-3        ПК-8
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - Методологические основы проведения культуральных работ - Навыками фотографирования живых культур клеток. - Основные методы оценки состояния культуры клеток Уметь: - Применять полученные знания в области культуральных работ для тестирования биосовместимых материалов и лекарственных средств - Оценивать состояние культуры клеток под инвертированным микроскопом. - Проводить тестирование in vitro на культуре клеток лекарственных средств. Владеть: - Навыками фотографирования живых культур клеток. - Навыками ведения культуры животных клеток для тестирования лекарственных средств. - Навыками тестирования in vitro на культуре клеток биосовместимых материалов.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Механизмы трансплантационного иммунитета. .Биосовместимость, основные характеристики.  Медицинское материаловедение.  Биоинженерия костной ткани. Клеточные культуры и перспективы их использования в фармакологии
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	4/144
Форма итогового контроля знания	Зачет

Учебная дисциплина «Получение и культивирование in vitro клеток и тканей растений»
Цель изучения дисциплины	Сформировать у магистрантов целостное представление о культуре клеток и тканей растений как биологической системе, о механизмах ее формирования и функционирования.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-4        ПК-3        ПК-8
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - методологические основы проведения культуральных работ с растительными объектами; - методологию получения и оценки стабильности штаммов каллусных и суспензионных культур растений; - основные типы культур тканей растений и способы их получения. Уметь: - применять полученные знания в области культуральных работ для получения и поддержания in vitro культур клеток и тканей растений; - оценивать жизнеспособность и индекс роста каллусных и суспензионных культур растений; - готовить рабочее место, инструменты, питательные среды и растительный материал к исследованиям. Владеть: - навыками манипулирования составом питательных сред исходя из поставленных целей; - навыками работы с необходимым лабораторным оборудованием; - навыками манипулирования с растительным материалом в лабораторных условиях.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Культура клеток и тканей как биологическая система. Принципы и методы культивирования клеток, тканей и органов растений. Эндо - и экзогенные факторы регулирования роста клеточных культур растений. Типы культур клеток и тканей растений in vitro. Сомаклональная изменчивость клеток и тканей растений in vitro.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	4/144
Форма итогового контроля знания	Зачет

Учебная дисциплина  «Методы молекулярно-генетического анализа»
Цель изучения дисциплины	сформировать у магистров современные представления о методах молекулярно-генетического анализа, ознакомление с принципа постановки полимеразной цепной реакции, секвенирования, развить практические навыки в области проведения молекулярно-генетического анализа.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-3        ПК-1        ПК-9
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины магистр должен Знать: - современные фундаментальные представления о молекулярной биологии и современных методах молекулярно-генетического анализа -теоретические основы в области проведения молекулярно-генетических анализов и анализа данных - фундаментальные принципы молекулярной биологии и теоритических основ проведения молекулярно-генетического анализа Уметь: -применять полученные знания в области проведения молекулярно-генетических анализов, их постановки и проведения экспериментальной работы -выбирать необходимые методы и оборудование для осуществления производственной деятельности в области проведения молекулярно-генетических анализов - подбирать определенный тип молекулярно-генетического в соответствии с поставленной задачей Владеть: - навыками проведения различных типов молекулярно-генетического анализа - методологией дисциплины, навыками свободно излагать основные понятия дисциплины, навыками научной дискуссии - навыками и способностями решать нестандартные задачи при осуществлении научной и производственно-технологической деятельности в области проведения молекулярно-генетического анализа
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Тема № 1. Введение. Строение генома: прокариоты, эукариоты. Тема № 2. Метод полимеразной цепной реакции. Тема №3. Метод гибридизации нуклеиновых кислот. Тема №4. Метод клонирования ДНК. Тема №5. Секвенирование в качестве инструмента молекулярно-генетического анализа.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	4/144
Форма итогового контроля знания	Зачет с оценкой

Учебная дисциплина  «Анализ последовательностей белков и нуклеиновых кислот»
Цель изучения дисциплины	сформировать у магистрантов современные представления об анализе последовательностей белков и нуклеиновых кислот, развить практические навыки в области проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-3        ПК-1        ПК-9
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины магистр должен Знать: -современные фундаментальные представления о молекулярной биологии и современных методах анализа нуклеотидных и белковых последовательностей -теоретические основы в области проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей - фундаментальные принципы молекулярной биологии и теоритических основ проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей Уметь: - применять полученные знания в области проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей, их постановки и проведения экспериментальной работы - выбирать необходимые методы и оборудование для осуществления производственной деятельности в области проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей - подбирать определенный тип анализа нуклеотидных и белковых последовательностей в соответствии с поставленной задачей Владеть: методологией дисциплины, навыками свободно излагать основные понятия дисциплины, навыками научной дискуссии - навыками и способностями решать нестандартные задачи при осуществлении научной и производственно-технологической деятельности в области проведения анализа нуклеотидных и белковых последовательностей - навыками проведения различных типов анализа нуклеотидных и белковых последовательностей
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Тема № 1. Введение. Бионформатика. Тема № 2. Геномика. Компьютерный анализ последовательностей нуклеиновых кислот. Тема №3. Протеомика. Компьютерный анализ последовательностей белков
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	4/144
Форма итогового контроля знания	Зачет с оценкой

Учебная дисциплина  «Методы качественной и количественной оценки ферментативной активности»
Цель изучения дисциплины	сформировать у студентов современные представления об основных методах исследования ферментативной активности, а также развить практические навыки работы в области качественной и количественной оценки активности ферментов
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-3        ПК-3        ПК-7
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - основные закономерности протекания ферментативных реакций, их механизмы, кинетику и возможности регуляции. - теоретические основы в области исследования ферментативной активности. - свойства основных классов ферментов, их номенклатуру, строение. Уметь: - проводить расчеты для оценки активности ферментов различных классов. - формулировать и решать аналитические и практические задачи по определению активности ферментов. - подбирать необходимые условия для выделения и очистки ферментов с сохранением их активности. Владеть: - методологией дисциплины, свободно излагать основные понятия дисциплины; навыками научной дискуссии. - основными методами определения активности ферментов. - методами выделения ферментов из различных биологических объектов.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Введение. Активность ферментов. Классификация методов оценки ферментативной активности.  Методы исследования изоферментного состава различных тканей и органов. Методы оценки влияния внешних факторов на активность ферментов. Методы исследования регуляции активности ферментов. Методы исследования механизмов действия ферментов (образования фермент-субстратных комплексов).
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	Зачет

Учебная дисциплина  «Методы исследования сигнальных каскадов»
Цель изучения дисциплины	сформировать у студентов представлений о механизмах межклеточной передачи сигналов, их регуляции, а также с методами определения компонентов сигнальных путей. Получение учащимися фундаментальных знаний и современных представлений о механизмах управления клеточными функциями и отдельными метаболическими процессами в клетке.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-3        ПК-3        ПК-7
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины студент должен Знать: - принципы функционирования систем внуктриклеточной сигнализации; - строение и функционирование синапса, механизмы передачи сигналов с рецепторов, усиление этих сигналов и передачи их между клетками. - основные особенности главных сигнальных систем клетки; - типы рецепторов и механизмы сопряжения рецепторов с эффекторными молекулами производящими вторичные мессенджеры Уметь: - применять знания математических и естественнонаучных дисциплин, обще-профессиональных дисциплин для объяснения механизмов генерации мембранных потенциалов, механизмов синаптической передачи - интерпретировать  основные особенности главных сигнальных систем клетки; - ориентироваться в современных методах по исследованию внутриклеточный сигнальных систем и синапсов -анализировать данные литературы в области сигнальных систем. Владеть: - теоретическими знаниями об особенностях строения и молекулярных механизмах функционирования сигнальных систем; - практическими навыками по исследованию содержания некоторых эффекторов и или их  метаболитов в живых системах. - навыками выделения компонентов сигнальных систем, первичных и вторичных мессенджеров
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Тема № 1. Внеклеточные сигналы, первичные мессенджеры, запускающие процессы внутриклеточной сигнализации. Тема № 2.  Структурно-функциональная организация мембранных рецепторов. Тема № 3. G - белки Тема № 4. Эффекторные молекулы. Тема № 5.. Механизмы Са-сигнализации в клетках.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	Зачет

VI.        Программы практик.