Современные методы культивирования и молекулярно

1
2
3
1. Цели и задачи освоения дисциплины, ее место в системе
подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания
дисциплины.
Дисциплина «Современные методы культивирования и молекулярногенетического анализа клеток» ставит своей целью: приобретение
теоретических и практических навыков, необходимых для анализа структуры
и функционального состояния животных тканей.
Достижение названной цели предполагает решение следующих
учебных задач дисциплины (модуля):
1) теоретический компонент: получить базовые представления о
методах культивирования in vitro различных типов клеток человека и
животных и методах их молекулярно-генетического анализа.
2) практический компонент: сформировать основные практические
навыки в области использования методов культуры клеток и освоить
основные приемы молекулярно-генетического анализа.
2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной
образовательной программы послевузовского профессионального
образования (аспирантура).
Дисциплина «Современные методы культивирования и молекулярногенетического анализа клеток» является дополнительной в курсе обучения
аспирантов по специальностям 03.03.04., 03.03.05 и 03.02.07.
Основные положения дисциплины будут использованы в научноисследовательской работе и при выполнении диссертации на соискание
ученой степени кандидата биологических наук, а также при подготовке к
кандидатскому экзамену по специальностям 03.03.04 - «Клеточная биология,
цитология, гистология», 03.03.05 – «Биология развития, эмбриология»,
03.02.07 – «Генетика».
Курс предполагает наличие у аспирантов знаний по клеточной
биологии, цитологии, эмбриологии, физиологии, молекулярной биологии и
генетики в объеме высшего профессионального образования.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины.
В результате освоения программы данной дисциплины формируются
следующие компетенции:
универсальные компетенции:
1) способность к критическому анализу и оценке современных научных
достижений,
умение
генерировать
новые
идеи
при
решении
исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных
областях (УК-1);
2) способность проектировать и осуществлять комплексные исследования, в
том числе междисциплинарные, на основе целостного системного научного
4
мировоззрения, основанного на углубленном знании широкого круга
биологических проблем и с использованием знаний в области истории и
философии (УК-2);
3) готовность участвовать в работе российских и международных
исследовательских коллективов по решению научных, научно-практических
и научно-образовательных задач (УК-3);
4) готовность использовать современные методы и технологии научной
коммуникации на государственном и иностранном языке (УК-4);
5)способность
планировать
и
решать
задачи
собственного
профессионального и личностного развития (УК-5).
общепрофессиональные компетенции:
1) способность самостоятельно осуществлять научно- исследовательскую
деятельность
в
соответствующей
профессиональной
области
с
использованием современных методов исследования и информационнокоммуникационных технологий (ОПК-1);
2) способность передавать методический и научно-исследовательский опыт в
подготовке научно-педагогических кадров (ОПК-2);
3) готовность к преподавательской деятельности по основным
образовательным программам высшего образования и программам
дополнительного образования (ОПК-3).
профессиональные компетенции:
1) способность интегрировано применить знания из разных областей
эмбриологии, гистологии, цитологии, генетики, молекулярной биологии и
биотехнологии с учетом современных достижений для решения комплексных
исследовательских задач (ПК-1);
2) способность создавать культуры клеток разных тканей, проводить
морфологический и молекулярно генетический анализ культивируемых
клеток; самостоятельно ставить задачу исследования, ориентируясь на
наиболее актуальные задачи современной клеточной биологии; грамотно
планировать эксперимент личный и проводимый в группе, а также
реализовывать его на практике (ПК-2);
3) способность к комплексному, систематическому и оптимальному анализу
полученных научно-исследовательских результатов для формирования и
развития собственной тематики исследований и представления их в
современных рейтинговых формах – публикации, интернет ресурсы, гранты,
патенты.
В результате изучения дисциплины «Современные методы
культивирования и молекулярно-генетического анализа клеток» аспирант
должен достичь следующих результатов обучения:
– знать:
− значение дисциплины «Современные методы культивирования и
молекулярно-генетического анализа клеток» для своей будущей
практической научно-исследовательской и педагогической деятельности;
взаимосвязь данной дисциплины с другими биологическими дисциплинами,
5
в особенности связанными с проблемами биологии развития и
биомедициной;
−
современные фундаментальные представления
о
методах
культивирования и молекулярно-генетического анализа клеток разного типа
в зависимости от целей эксперимента (подробное знание методов выделения,
способов культивирования и анализа разных типов клеток человека и
животных, принципы организации культурального блока);
– уметь:
− собирать, анализировать и интерпретировать отечественную и
международную научную литературу по клеточной биологии, цитологии,
молекулярной генетике; свободно ориентироваться в проблемах
культивирования клеток и тканей, работать с современным оборудованием и
программами, используемыми в настоящее время в лабораториях для
проведения изучения биологии клеток в культуре;
− выделять, культивировать и проводить молекулярно-генетические
исследования клеток разного типа;
– владеть:
− базовыми технологиями сбора и преобразования информации;
текстовыми и табличными редакторами, поиском в сети Интернет;
современными способами получения, поддержания и разностороннего
анализа клеточных культур; техникой постановки корректного эксперимента
на культурах клеток разного типа; владеть навыком изложения в устной и
письменной форме результаты своего исследования и аргументации своей
точки зрения в дискуссии;
− навыками анализа методологических проблем, возникающих при
решении исследовательских и практических задач, выполняемых на
культурах клеток, в том числе при; экстраполяции полученных в культуре
клеток результатов на состояние in vivo; передачи своих знаний в
педагогической практике.
4. Структура и содержание дисциплины
Вид занятий
Количество
часов
Лекции
20
Лабораторно-практические занятия
Самостоятельная работа
32
54
зачет
2
108
ИТОГО
6
5. Образовательные технологии.
Лекции, семинары, молодежные конференции, научные школы
молодых ученых, участие в написании статей и тезисов научных
конференций.
6.
Учебно-методическое
обеспечение
самостоятельной
работы
аспирантов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости.
Библиотечные и Интернет-ресурсы, консультации по методической
части работы с ведущими специалистами Института, работа в
общеинститутских блоках.
Проверка усвоения материала дисциплины осуществляется в форме
собеседований и докладов на семинарах по данной дисциплине.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
1. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию.-4е изд., перераб. и доп.М.: ИКЦ "Академкнига", 2004.
2. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство.
Бином. 2010.
3. Ребриков Д.В., Саматов Г.А., Трофимов Д.Ю., Семёнов П.А., Савилова
А.М., Кофиади И.А., Абрамов Д.Д.ПЦР "в реальном времени".
БИНОМ. Лаборатория знаний. 2009.
4. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии.
Молекулярное клонирование. Мир. 1984.
5. Сингер М, Берг П. Гены и геномы. Миг. 1998.
6. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и
применение. СПб Наука. 2002.
7. Альбертс В., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж.
Молекулярная биология клетки. Т.1-3. Пер.с англ. М.: Мир, 1994.
8. Биология стволовых клеток и клеточные технологии. Учебник. Т. 1, 2.
М.: Медицина: Шико. 2009.
9. Cooper G.M. The Cell: A Molecular Approach, 2nd ed. Washington: ASM
Press, 2000.
10.Cell Biology. A laboratory handbook. 3d ed. Ed.: J.E. Celis. Elsevier
Academic Press. 2006.
Дополнительная литература
Базовые журналы
1. Nature
2. Science
3. Acta Naturae (англоязычная версия)
Парк-медиа
4. Biopolymers and Cell
Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
7
5. Биомедицина
Научный центр биомедицинских технологий Федерального медикобиологического агентства
6. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины
7. Вестник Московского университета. Серия 16: Биология
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
8. Успехи молекулярной онкологии
Издательский дом "АБВ-пресс"
9. Успехи наук о жизни
Редакция журнала "Успехи наук о жизни"
10.Успехи современного естествознания
Издательский Дом "Академия Естествознания"
11.Биологические мембраны
12.Биохимия
13.Генетика
14.Доклады Российской академии наук
15.Журнал общей биологии
16.Журнал эволюционной биохимии и физиологии
17.Известия РАН, серия Биологическая
18.Клеточные технологии в биологии и медицине
19.Молекулярная биология
20.Онтогенез
21.Успехи современной биологии
22.Цитология
Доступны также следующие информационные ресурсы:
Наименование
№п Ссылка на информационный
разработки
в
/п
ресурс
форме
1
2
3
4
5
6
http://www.nature.com/nature
http://www.
nature.com/methods
http://www.
nature.com/nanotechnology
http://www.annualrevierws.org
http://www.sciencedirect.com/
science
http://www.springerlink.com
Nature
Nature Methods
Доступно
сть
электронной (количест
во точек
доступа)
143
143
Nature Nanotechnology
143
Annual Reviews. База
143
ScienceDirect. База журналов 143
издательства Elsevier
SpringerLink. База журналов 143
издательства Springer
8
№п Ссылка на информационный Наименование
/п
ресурс
разработки
в
форме
7
8
9
10
11
12
13
14
Доступно
электронной сть
(количест
во точек
доступа)
http://www.elsevier.com
Elsevier Поисковая система 143
публикаций
http://www.scopus.com
Scopus
(Elsevier). 143
Библиографическая база данных
http://www.springer.com
Springer Поисковая система 143
публикаций
http://onlinelibrary.wiley.com/ Wiley Электронная библиотека 143
http://online.sagepub.com/
Sage Journals
143
http://www.annualreviews.org/ Annual
Reviews
Sciences 143
Collection
http://www.sciencemag.org/jou Science/AAAS
143
rnals
http://www.questel.com
Questel Patent. База данных 143
патентов
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
В профильных лабораториях (клеточных и молекулярных основ
гистогенеза, проблем клеточной пролиферации, проблем регенерации,
эволюционной генетики развития, экспериментальной эмбриологии им. Д.П.
Филатова, эволюционной биологии развития, биохимии процессов
онтогенеза, регуляции морфогенеза, постнатального онтогенеза) имеется
следующее оборудование: микротом, криотом, термостат, компьютеры в
комплекте, шкафы вытяжные, рН-метры настольные, камеры электрофореза,
прибор для блотта, бидистиляторы, фильтр микроочистки воды, сосуды
Дюара, центрифуги
Eppendorf мини и
Eppendorf с охлаждением,
микроскопы световые, спектрофотометры.
Общеинститутские блоки: клеточный центр, виварий, блок оптических
методов исследований, центрифужный блок.
Оборудование:
центрифуги
универсальные
высокоскоростные,
ламинарные шкафы, микроскопы инвертированные; бинокулярный
микроскоп Leica с микростоликом, проточный цитофлюориметр Cell Lab
Quanta SC, магнитный сортер Vario Мacs, ультратом NOVA, СО2инкубаторы, морозильник (-80оС), конфокальные микроскопы Leica TCS SP
(Германия),
CO2-инкубатор
для
конфокального
микроскопа,
микропланшетный фотометр, система анализа изображения Leica DMRXA2,
электронный микроскоп JEOL-100XII, автоклав 2540 МК, амплификатор,
ПЦР в реальном времени, TV2-водяная баня, криохранилище (США),
моечное и стерилизационное оборудование, низкофоновый жидкостный
сцинтилляционный бета-радиометр.