Молекулярная биология нуклеиновых кислот

Аннотация
рабочей программы дисциплины
М3.В.ДВ.4.2. Молекулярная биология нуклеиновых кислот
Направление подготовки: 020400.68 «Биология», профиль «Биохимия и
молекулярная биология»
1. Цели и задачи дисциплины
Цель: получение современных представлений об этапах и
молекулярных
механизмах регуляции биосинтеза основных типов информационных биополимеров;
формирование понимания
взаимосвязей между структурой макромолекул и их
биологическими функциями; формирование четких представлений о значении знания
методов и подходов молекулярной биологии нуклеиновых кислот для проведения
исследований в прикладных областях биологии (разработка лекарств и лечебных
подходов нового поколения для генотерапии наиболее распространенных заболеваний
человека и животных, а также болезней пожилого и старческого возраста); получение
знаний, необходимых в фундаментальных и прикладных исследованиях по созданию
новых методов и клеточных технологий в сельскохозяйственном производстве и
промышленной биотехнологии.
Задачи:
- изучение матричного типа процессов, лежащих в основе воспроизводства,
реализации и передачи информации в клетке с участием основных информационных
биополимеров (ДНК, РНК, белки);
- получение знаний о биосинтезе ДНК в системах in vitro и in vivo и детальных
представлений о биохимических свойствах энзиматического комплекса, обеспечивающего
репликацию ДНК прокариот и эукариот;
- изучение основных этапов процесса транскрипции, основанного на
функционировании ДНК-зависимых РНК-полимераз;
- ознакомление студентов с современными методами анализа и синтеза;
- изучение котранскрипционных и посттранскрипционных модификаций РНК на
примере процессинга РНК у бактерий, редактирования первичных транскриптов в
митохондриях растений;
- получение знаний регуляции экспрессии генов на уровне транскрипции у
прокариот и эукариот, а также о посттранскрипционной регуляции экспрессии генов.
2. Место дисциплины в учебном плане и общая трудоемкость
Курс
“Молекулярная
биология
нуклеиновых
кислот”
относится
к
профессиональному циклу, его вариативной части, и базируется на знаниях, полученных
по курсам биохимии, биофизики, цитологии и генетики. Профессионально ориентирован
на подготовку специалиста по молекулярной биологии и биохимии.
Общая трудоемкость – 1 зач. ед. (36 час).
3. Формируемые компетенции: ОК-1, ОК-6, ПК-1, ПК-3, ПК-10,ПК-11, ПК-16.
4. Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения
дисциплины
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:

взаимосвязь структуры и функции на уровне полинуклеотидных
последовательностей ДНК и РНК;

молекулярные механизмы защиты генетического материала от повреждений
различной природы;
роль нуклеотидного контекста в возникновении мутаций;
возможности молекулярной биологии нуклеиновых кислот в борьбе с болезнями и
решении актуальных социальных проблем.
уметь:

пользоваться генетическими базами данных;

использовать полученные знания для расширения своего кругозора и
совершенствования общей профессиональной подготовки.
владеть:
 навыками решения задач по отдельным темам дисциплины.
5. Содержание дисциплины
Тема 1. Процессы реализации и передачи информации в клетке – матричный тип
процессов.
Тема 2. Базы генетических данных и развитие исследований в молекулярной
биологии.
Тема 3. Типы нуклеотидных последовательностей в геномах прокариот и эукариот.
Уникальные и повторяющиеся последовательности.
Тема 4. Виды повторяющихся последовательностей в ДНК. Неканонические
последовательности ДНК.
Тема 5. Контекстный анализ ДНК. Выявление функциональных сайтов.
Тема 6. Нуклеотидные мотивы.
Тема 7. ДНК-связывающие сайты.
Тема 8. «Горячие точки» возникновения мутаций в геноме.
Тема 9. Обмен последовательностями между геномами ядра, митохондриями и
хлоропластами. Внутриклеточный перенос генов.
Тема 10. Горизонтальный перенос генов.
Тема 11. Перенос генов в митохондрии.
Тема 12. Транскрипция.
Тема 13. Единицы транскрипции (транскриптоны).
Тема 14. Котранскрипционные и посттранскрипционные модификации РНК.
Тема 15. Особенности структуры РНК разных видов.
Тема 16. РНК-интерференция.
Тема 17. миРНК как новые регуляторы активности эукариотических генов.
6. Виды учебной работы
Лекции
7. Технические и программные средства обучения, Интернет- и
Интранет-ресурсы
Лекционная часть каждого занятия сопровождается демонстрацией
иллюстративного материала из литературных источников. Готовятся копии схем,
рисунков, помогающие восприятию материала по данному вопросу.
Рекомендуется работа в сети Интернет на сайте Соросовского образовательного журнала,
а также использование других Интернет-ресурсов и электронных научных библиотек для
поиска необходимой литературы, например http://www.sambal.co.uk/biology.html;
http://en.wikipedia.org/wiki/Bioenergetics; http://www.molbiol.ru; http://www.biotechnolog.ru;
http://www.iteb.serpukhov.su/; http://en.wikipedia.org/wiki/Energetics;
http://www.volgmed.ru/biochem/301/edu-libr-d.php;http://www.inbi.ras.ru;
http://www.xumuk.ru; http://www.molbiol.ru; http://www.rusbiotech.ru; http://biomolecula.ru;
www.membrana.ru; www.biolinks.net.ru; http://www.xumuk.ru.
8. Формы текущего контроля успеваемости студентов
Контрольные работы
9. Виды и формы промежуточной аттестации
Форма итоговой аттестации – зачет
Разработчик аннотации: Константинов Ю.М., профессор кафедры физиологии
растений, клеточной биологии и генетики