Целями освоения дисциплины Геномика и протеомика

1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины Геномика и протеомика являются:
Формирование системных знаний о молекулярных структурах генетических
молекул и механизмах, лежащих в основе передачи и использования наследственной
информации различными формами живой материи.
Формирование умений анализировать структуру и функции генома как целого и
роль геномных перестроек в функционировании геномов, как при различных
воздействиях окружающей среды, так и в ходе эволюции.
Формирование умений анализировать структуру и функции протеома
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Геномика и протеомика» является ключевым звеном в структурно – логической
схеме подготовки высококвалифицированных магистров - биологов, владеющих знаниями
в области биоорганической и биологической химии, генетики, молекулярной биологии и
биотехнологии, молекулярных основ эволюции, дифференцировки, биоразнообразия,
развития и старения живой материи, и способных решать как вопросы подготовки
учащихся в свете современных биологических знаний, так и
практические задачи
экономики страны.
«Геномика и протеомика» представляет собой дисциплину по выбору студентов.
Изучение материалов курса основано на знаниях, полученных в системе наук,
составляющих
современную
физико
–
химическую
биологию
(органическая
и
биоорганическая химии, физическая и коллоидная химии, биологическая химия, генетика,
молекулярная биология и биотехнология), а также клеточной биологии, вирусологии,
различных разделов ботаники, зоологии и биологии человека.
Требования к входным знаниям:
1. Важнейшие классы основных органических веществ (белков, жиров, углеводов и
нуклеиновых кислот), их строение и основы функционирования;
2. Общие представления о динамической биохимии, понятие метаболизма и его
составляющих;
3. Знания в области генетики, строении и функционировании генов, их экспрессии
и регуляции.
2
4. Общие знания в области проекта «Геном человека»
5. Организация клеточных и неклеточных форм жизни.
«Геномика и протеомика» является важнейшей современной областью знаний и
научных достижений, является основой:
 для
развития
медицины
фармакогеномика,
нового
лекарств
предрасположенности
к
поколения
нового
болезням,
(генная
поколения,
судебная
терапия,
диагностики
медицина,
экспресс-
(диагностика
болезней,
диагностика вновь появляющихся инфекций)
 развития
современного
сельского
хозяйства
идентификация генетических признаков пород и сортов для селекции,
животные
с
улучшенными
свойствами
на
основе
рационального
направленного изменения геномов)
 фундаментальных исследований (идентификация всех генов, установление
карты тканеспецифичности генов и белков, построение глобальной
регуляторной карты генома и протеома, классификация генов по
биохимическим
функциям
и
их
продуктов,
идентификация
всех
потенциальных белков и доменов, анализ распределения полиморфизма и
мутаций, определение эволюционных и популяционных взаимосвязей,
создание коллекции генетического материала)
3. Знания, умения и навыки обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины (модуля)
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
1. Структуру
геномов
про-
и
эукариот,
вирусов
и
фагов,
элементов
цитоплазматической наследственности;
2. Медицинские аспекты геномики и протеомики
3. Основные принципы геномики и протеомики
4. Роль геномики и протеомики в лечении инфекционных, генетических и
социально-значимых заболеванеиях.
5. Роль фармакогеномики и фармакопротеомики в создании и производстве
биофармацевтических препаратов.
6. Принципы генной и клеточной терапии.
7.
Уметь:
3
1.
Характеризовать
молекулярные
основы
наследственности,
технологии
рекомбинантных ДНК, анатомию, экспрессию и регуляцию активности генов;
2. Прогнозировать результат влияния экзо- и эндогенных факторов среды на
молекулярно – генетическую организацию и функционирование целых геномов,
организмов и их сообществ;
3. Определять степень эволюционной значимость спонтанной или индуцированной
нестабильности геномов;
Владеть:
1. Правилами планирования эксперимента в области геномики и протеомики
2. Экспериментальными основами геномики и протеомики;
3. Принципами (или технологиями) прогнозирования
и анализа ожидаемого
результата в ходе молекулярно – генетического эксперимента.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов, 18
лекционных часов, 36 часов практических работ, СРС 54 часов, форма отчетности – зачет.
Раздел
дисциплины
Применяемые
технологии
Неделя семестра
№
Семестр
Структура дисциплины
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Аудиторная
Всего
часов
(трудоемкость)
Лекц
Лаб.
раб/
Пр
СРС
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Модуль 1. ГЕНОМИКА
1.1
Введение в геномику.
Технология
рекомбинантных ДНК.
Лекциявизуализация
В
1
4
2
-
2
---
В
1
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
Коллоквиум: Технология
рекомбинантных ДНК.
Индивидуаль
ные
проблемные
задания
Коллоквиумконсультация
В
2
1
-
1
-
УО-2 –
коллоквиум
Основные принципы
геномики.
Индивидуаль
ные
проблемные
задания
Проблемная
лекция
В
3
4
2
-
2
---
Коллоквиумконсультация
1.2
Биология клеток
1.3
2.1
4
Геномика и ее роль в
лечении инфекционных
заболеваний.
Коллоквиумконсультация
2.2
Коллоквиум : Основные
принципы геномики.
2.3
Коллоквиум: Геномика и ее
роль в лечении
инфекционных заболеваний.
3.1
3.2
3.3
4.1
Исследование и лечение
генетических заболеваний.
Коллоквиум: Типы
генетических заболеваний.
Диагностика моногенных
болезней. Лечение
моногенных болезней.
Коллоквиум: Анализ
полигенных болезней.
Безмодельный
(непараметрический) анализ
сцеплений
Геномика в онкологии.
4.2
Коллоквиум: Молекулярные
основы рака. Рак как
эволюционный процесс.
Молекулярный контроль
клеточной пролиферации.
Роль геномики в изучении
рака. Новые методы
диагностики рака.
4.3
Коллоквиум: Новые подходы
к лечению рака. Радиотерапия.
Химиотерапия. Биотерапия.
Новые терапевтические
мишени
5.1
5.2
Роль геномики в
производство
биофармацевтических
препаратов.
Геномика и создание новых
лекарственных препаратов.
Генная и клеточная
терапия.
Коллоквиум: Геномика и
создание новых
лекарственных препаратов.
В
3
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
В
4
1
-
1
-
УО-2 –
коллоквиум
В
5
4
2
-
2
---
Коллоквиумконсультация
В
5
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
Коллоквиумконсультация
В
6
1
-
1
-
УО-2 –
коллоквиум
В
7
4
2
-
2
---
В
7
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
Игровой
имитационны
й метод:
мозговой
штурм
В
8
1
-
1
-
УО-2 –
коллоквиум
Лекциявизуализация
В
9
4
2
-
2
---
В
9
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
-
1
-
ПР-1 –
письменный тест
Индивидуаль
ные
проблемные
задания
Игровой
имитационны
й метод:
мозговой
штурм
Лекциявизуализация
Проблемная
лекция
Коллоквиумконсультация
Индивидуаль
ные
проблемные
задания
Коллоквиумконсультация
Коллоквиумконсультация
5.3
Коллоквиум: Генная и
клеточная терапия.
Индивидуаль В 10
1
ные
проблемные
задания
Модуль 2. ПРОТЕОМИКА
5
6.1
Введение в протеомику.
Метаболомика.
Фармакогеномика.
6.2
Современные
технологические платформы
для геномных и
протеомных исследований.
6.3
7.1
7.2
8.1
8.2
9.1
Методология протеомного
анализа
Электрофоретические
методы в протеомных
исследованиях
Роль высокоэффективной
жидкостной хроматографии
(ВЭЖХ) в протеомных
исследованиях.
Масс-спектрометрический
анализ в геномике и
протеомике.
Инновационные
исследования в
протеомике.
Достижения клинической
протеомики.
Молекулярные основы
развития социально
значимых заболеваний
человека.
Проблемная
лекция
В 11
4
2
-
2
---
Игровой
имитационны
й метод:
мозговой
штурм
В 11
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
В 12
1
-
1
-
УО-2 –
коллоквиум
В 13
3
1
-
2
---
В 13
1
-
1
-
УО-1 –
собеседование
В 15
4
1
-
3
---
-
УО-2 –
коллоквиум
3
---
-
УО-2 –
коллоквиум
Коллоквиумконсультация
Лекциявизуализация
Проблемная
лекция
Игровой
имитационны
й метод:
В 16
1
1
мозговой
штурм
Модуль 3. МЕТАБОЛОМИКА и ФАРМАКОПРОТЕОМИКА
Протеомные исследования в
ЛекцияВ 17
4
1
молекулярной кардиологии.
визуализация
Протеомные исследования в
изучении апоптоза и
онкопатологии.
Коллоквиумконсультация
9.2
9.3
Основы
фармакопротеомики.
Индивидуаль
ные
проблемные
задания
Зачѐтное занятие
В 17
В 18
Итого
1
-
1
-
-
-
-
50
15
15
20
ПР-1 –
письменный тест
УО-3 – устный
зачѐт
В соответствии с Типовым положением о вузе к видам учебной работы отнесены:
Лекции, консультации, семинары, практические занятия, лабораторные работы, контрольные работы,
коллоквиумы,
самостоятельные
работы,
научно-исследовательская
работа,
практики,
курсовое
проектирование (курсовая работа). Высшее учебное заведение может устанавливать другие виды учебных
занятий. Формы текущего контроля: УО-1 – собеседование, УО-2 – коллоквиум, ПР-1 – письменный тест,
ПР-2 – контрольная работа, ТС-1 – обучающий тест. Промежуточная по дисциплине: УО-2- коллоквиум,
ПР-2– контрольная работа, ПР-3 – эссе, ПР-4 – реферат. Рубежная по модулю: УО-3 – устный зачѐт, УО-4 –
6
устный экзамен, ПР-5 – курсовая работа, ПР-4 – реферат, ПР-6 – научно-учебный отчѐт по практике, ПР-7
– отчѐт по научно-исследовательской работе студента (НИРС).
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
МОДУЛЬ 1. ГЕНОМИКА.
Введение в геномику. Цели и задачи геномики.
Технология рекомбинантных ДНК. Основные ферменты, используемые для
манипуляций
с
ДНК.
Метод
молекулярного
клонирования.
Гель-электрофорез.
Идентификация и клонирование специфических генов. Функциональная характеристика
клонированных генов. Зонды для гибридизации на основе нуклеиновых кислот.
Введение в молекулярную медицину. Использование ДНК-последовательностей в
качестве инструмента диагностики. Генная медицина. Модели болезней. Геномика и
молекулярная медицина.
Понятие гена, генома и геномики. Основные принципы геномики. Роль проекта
«Геном человека» в становлении и развитии геномных и протеомных исследований. Цели,
задачи и основные направления проекта «Геном человека». Особенности организации
проекта, его управления и финансирования. Вклад русской школы молекулярной
биологии в осуществление проекта. Продукт первого этапа реализации проекта «Геном
человека». Понятие транскрипционной карты. «Черновой вариант» генома человека и его
значение для формирования стратегического направления новых биомедицинских
исследований.
Основные тенденции в исследовании генома человека. Базовые разделы геномики
конца 20 века и начала 21 века: структурный, сравнительный и функциональный.
Основные задачи «анатомии» генома. Доступность для исследований всех генов как
первое достижение структурной геномики. «Геномизация» жизни человека. Этические,
правовые и социальные аспекты генома человека. Принципы и перспективы развития
сравнительной геномики. Причины формирования новых направлений геномики.
Анализ генов и геномов. Определение первичной структуры ДНК. Химический метод.
Принцип секвенирования нуклеиновых кислот с помощью метода Максама – Гилберта.
Особенности секвенирования ДНК по Сенгеру. Метод полимеразного копирования.
Цепная полимеразная реакция (ПЦР), ее механизм, последовательность событий и
прикладное значение. Анализ больших последовательностей. Секвенирование клеточных
геномов.
Технология рекомбинантных ДНК. Ферменты генетической инженерии. Ферменты
рестрикции и модификации. Векторные системы для клонирования в бактериях. Общая
7
характеристика векторов, их классификация. Системы клонирования в клетках E.coli.
Векторы для клонирования больших фрагментов ДНК.
Операции на ДНК. Выделение и фрагментация ДНК. Подготовка фрагментов ДНК
для клонирования. Технологии объединения фрагментов ДНК. Синтез олигонуклеотидов
и генов. Проблемы создания геномной библиотеки. Метод молекулярного клонирования.
Составление и хранение коллекции клонов. Банк кДНК.
Идентификация и клонирование специфических генов. Скрининг банка генов.
Метод гибридизации колоний. Сиквенс - специфический скрининг. Иммунологический
скрининг.
Получение
экспрессионной
библиотеки.
Функциональный
скрининг.
Рекомбинационный метод.
Функциональная характеристика клонированных генов. Выбор подходов к
всестороннему исследованию функции генов. Анализ экспрессии гена. Нозерн-блотгибридизация
и
гибридизация
иммунохимического
анализа
in
in
Анализ
situ.
situ
и
локализации
вестерн-блоттинга.
белка.
Значение
Анализ
белковых
взаимодействий. Изменение активности гена или активности продукта. Методы
исследования потери функции гена (случайный мутагенез, подавление генной экспрессии
с использованием антисмысловой РНК, рибозимов, РНК-интерференции, подавление
активности белка с помощью антител). Исследование приобретения функции генов по
данным суперэкспрессии/ эктопической экспрессии.
Основные принципы геномики. Новые достижения: проект «Геном человека». Что такое
геномика? Геномы модельных организмов как первоначальные задачи проекта «Геном
человека». Этические, юридические и социальные аспекты (ELSI) проекта «Геном человека».
Революция в генетическом картировании. Вариации в геноме человека. Революция в
физическом картировании. Опорная STS-карта генома человека. Стратегия секвенирования.
«Черновые» варианты и окончательные последовательности. Аннотирование генома.
Перспективы функциональной геномики. Сравнение последовательностей. Сравнительная
геномика. Стандартизованная структурная и функциональная классификация белков.
Транскриптомика. Глобальный анализ мРНК. Производство точечных и олигонуклеотидных
микрочипов.
Геномика и ее роль в лечении инфекционных заболеваний. Микроорганизмы,
вызывающие заболевания. Откуда появляются новые болезни? Идентификация возбудителей
болезни. Средства биологической войны. Типирование патогенов в судебной медицине.
Молекулярная эпидемиология. Устойчивость организма-хозяина к инфекции. Понятие
бактериальной патогенности. Островки патогенности. Сравнительная геномика и
пластичность
генома.
Геномные
вариации
штаммов
туберкулезной
вакцины.
8
Происхождение метициллин- устойчивого штамма Staphylococcus aureus и эпидемия
синдрома токсического шока. Борьба с инфекционными заболеваниями. Новые подходы к
вакцинированию. Геномика и разработка новых антибактериальных препаратов. Борьба с
грибковыми инфекциями. Успехи в лечении протозойных инфекций. Жизненный цикл
малярийного паразита. Разработка противовирусных
препаратов.
Высокоактивная
антивирусная терапия (ВААВТ, или англ. HAART) при лечении СПИДа.
Исследование
и
лечение
генетических
заболеваний.
Типы
генетических
заболеваний. Диагностика моногенных болезней. Лечение моногенных болезней.
Рибозимы. Поиск генов, ответственных за моногенные болезни, и выявление их функций.
Позиционное клонирование. Метод генов-кандидатов. Последовательность генома мыши
и ее значимость для изучения болезней человека. Анализ полигенных болезней.
Безмодельный (непараметрический) анализ сцеплений. Связь между диабетом I типа и Г
Картирование
неравновесных
гистосовместимости.
сцеплений.
Индивидуальные
Гаплотипы.
реакции
на
Главный
лекарства
комплекс
(фармакогеномика).
Социальные и этические проблемы.
Геномика в онкологии. Молекулярные основы рака. Рак как эволюционный процесс.
Молекулярный контроль клеточной пролиферации. Роль геномики в изучении рака. Новые
методы диагностики рака. Новые подходы к лечению рака. Радиотерапия. Химиотерапия.
Биотерапия. Новые терапевтические мишени.
Роль геномики в производство биофармацевтических препаратов. Названия
моноклональных антител. Производство моноклональных антител. Человеческие антитела,
полученные с помощью фагового дисплея. Радиоиммунотерапия и диагностическая
визуализация. Другие модифицированные антитела. Крупномасштабное культивирование
микроорганизмов.
Крупномасштабное
культивирование
животных
клеток.
Иммортализованные клетки в генетических исследованиях. Экспрессионные системы.
Дальнейшие производственные процессы. Генетические манипуляции для облегчения
процедур очистки биофармацевтических препаратов. Качество биофармацевтических
препаратов. Использование лектиновых микрочипов для анализа гликозилирования
биофармацевтических препаратов. Международный стандарт качества GMP. Термины,
используемые при производстве биофармацевтических препаратов. Альтернативные
системы производства.
Геномика и создание новых лекарственных препаратов. Методика разработки
лекарства.
Высокоэффективный
скрининг.
Сцинтилляционный
анализ
близкого
расстояния. Подтверждение действенности препарата и животные модели. Примеры
лекарственных
мишеней,
подтвержденных
в
нокаутных
мышиных
моделях.
9
Комбинаторная
скрининг
химия.
Динамические
комбинаторные
библиотеки.
Виртуальный
Комбинаторный биосинтез и химический биосинтез. Метаболизм лекарств.
Токсикогеномика.
Генная и клеточная терапия. Этические аспекты применения генной терапии.
Генная терапия. Пути доставки генов. Механизмы доставки генов. Свойства вирусных
векторов для доставки генов. Примеры лечения заболеваний. Лекарства на основе
нуклеиновых кислот. Антисмысловые препараты. Лекарства на основе рибозимов.
Возможности малых интерферирующих РНК. Аптамеры. Генная терапия инфекционных
заболеваний: ВИЧ.
ДНК-вакцины Модели болезней. Модели моногенных болезней.
Перенос генов мышам. Модели комплексных болезней. Клеточная терапия. Стволовые клетк
МОДУЛЬ 2. ПРОТЕОМИКА
Введение в протеомику. Понятие протеомики и протеомного анализа. Геномика и
протеомика: структурно- функциональная взаимосвязь. Положение протеомики в системе
биологических наук. Связь протеомики с молекулярной биологией, биохимией,
биофизикой, цитологией, генетикой, микробиологией, вирусологией. Фундаментальные и
прикладные
цели
протеомики.
Задачи
протеомного
анализа:
геноцентричная
инвентаризация протеомов, исследование молекулярных механизмов функционирования
живых систем, задачи молекулярной медицины – создание биомаркеров и протеомного
штрих кода.
Историческая справка. Предпосылки возникновения и исторические аспекты
развития геномных и протеомных исследований. Этапы становления молекулярно –
генетического анализа в 20 и 21 вв. Последовательность формирования основных
разделов фундаментальной молекулярной биологии, молекулярной биомедицины и
биотехнологии.
Междисциплинарная
основа
развития
геномных
и
протеомных
исследований, а также биоинформационных технологий, являющихся неотъемлимой
частью современного биомедицинского и фармакологического анализа. Использование
достижений молекулярной биологии в медицине и народном хозяйстве. Роль молекулярно
- биологических
протеомных исследований в развитии молекулярной биотехнологии,
генодиагностики, генотерапии и геномной дактилоскопии, а также в изучении
молекулярных основ эволюции, дифференцировки, биоразнообразия, развития и старения
живых систем.
Метаболомика: определение, цели, достижения и проблемы. Теоретические
исследования
закономерностей
метаболизма.
Понятие
метаболических
карт,
метаболических потоков, сетей метаболических потоков. Базы данных по метаболической
систематике.
10
Понятие
транскриптомики:
объекты,
методология и
основные
разделы.
Фундаментальные и прикладные цели и задачи транскриптомики. Прикладное значение
достижений транскриптомики для развития биоаналитических технологий в биомедицине
и фармакологии. Молекулярные подходы геномной дактилоскопии и фармакогеномики.
Становление постгеномного периода развития молекулярной биомедицины и
биотехнологии. Перспективы и проблемы функциональной геномики. Стратегические
задачи исследования программы «Функциональная геномика».
Определение протеома и протеомики. Ключевые понятия, принципы и направления
протеомного анализа. Геномная и протеомная краты человека. «Узкое» и «широкое»
определение протеомики. Общая характеристика основных направлений протеомных
исследований. Химическая протеомика. Биохимический анализ протеомов различных
геномов. Количественная протеомика как основа системной структурной биологии.
Функциональная клеточно - картируемая или протеомика взаимодействий. Структурная
(экспрессионная) протеомика и еѐ роль в формировании стратегических задач
метаболомики. Протеомная биоинформатика. Промышленная и сельскохозяйственная
протеомика. Медицинская (клиническая) протеомика и еѐ основные разделы.
Современные технологические платформы для
геномных и протеомных
исследований.
Методология протеомного анализа. Протеомика - современная «Химия белка» технология мультикомплексного анализа белков с использованием масс-спектрометрии
(МС). Исторические аспекты и этапы развития методов исследования пептидов и
протеинов. Методология ранних исследований, проводившихся до раскрытия природы
белка. Этап, связанный с развитием фракционирования. Период формирования энзимных
методов
исследования.
Этап
становления
протеомного
анализа
(сепарационные
технологии). Предиктивная протеомика – период, связанный с развитием геномики.
Современный дизайн протеомного исследования. Выбор методов пробоподготовки
(получение биологического образца и его подготовка к исследованию). Методы
количественного и качественного анализа исследуемого белка. Уточнение первичной
структуры белка и определение посттрансляционных модификаций (ПТМ).
Основные
методы
фракционирования
белков
в
протеомике.
Общие
нехроматографические методы разделения белков: проточная цитометрия, субклеточное
фракционирование, преципитация, аналитический двумерный электрофорез (2DPAGE).
Хроматографические методы фракционирования протеомов: размерно-эксклюзионная,
ионообменная (ИОХ), обращено-фазовая и гидрофобные хроматоргафии. Аффинные
неспецифические (первичные амины, цистеины, гистидины) и прицельные (химические,
11
ферментные, лигандные) методы исследования.
Электрофоретические
методы
в
протеомных
исследованиях.
Принцип
фракционирования 2DPAGE. Матрицы для разделения белков и пептидов. Анализ
протеомной карты. Качественный и количественный виды протеомного анализа в методе
2DPAGE.
Недостатки
и
ограничения
2DPAGE
в
протеомных
исследованиях.
Преимущества дифференциального гель-электрофореза (DIGE) в идентификации белков.
Роль высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в протеомных
исследованиях. Классификация хроматографических систем в соответствии с состоянием
элюента (жидкостная и высокоскоростная ВЭЖХ). Виды (жидкостно – адсорбционная,
ИОХ и распределительная) и разновидности (обращено-фазовая, нормально-фазовая,
эксклюзионная, гель-фильтрационная и др.) жидкостной хроматогафии. Основные типы
жидкостных хроматографов. Способы детекции анализируемых веществ при ВЭЖХ.
Комбинации хроматографических методов для разделения сложных белковых и
пептидных смесей. Понятие автоматизированных рабочих систем (2D-LC-MS) для
количественного протеомного анализа на основе совмещения возможностей 2DPAGE,
сепарационной
технологии
ВЭЖХ
и
тандемно
соединенного
МС-детектора.
Принципиальная схема 2D-LC-MS. Практическое значение 2D-LC-MS-технологий для
протеомных исследований
в биомедицине. Определение метаболического профиля
биологических жидкостей (кровь, моча, ликвор и др.) и метаболических паттернов
пациентов. Получение сравнительного протеомного профиля.
Масс-спектрометрический анализ в геномике и протеомике. История развития
МС-метода. Физико- химические основы и характеристики МС-анализа. Понятие МСмасс-спектрограммы. Процессы, составляющие МС: ионизация, разделение ионов по
массам и регистрация ионов. Ионизация, транспорт и детекция ионов. Принцип метода
ионизации FAB. Современные методы ионизации образца (электронный удар, химическая
(APCI) и фотохимическая (APPI) ионизация, бомбардировка быстрыми атомами,
ионизация электрораспылением (ESI), лазернодесорбционная ионизация в матрице
(MALDI). Способы управления ионами: электростатические линзы, четырехпллюсные
(квадроупольные) или восьмиполюсные (октапольные) проводники.
Принципиальная схема масс-спектрометра. Принцип действия и типы МС.
Секторные
магнитные
и/или
электрические
МС.
Квадроупольные
МС
(QQQ).
Преимущества времяпролетных МС (TOF). МС с ионной ловушкой и специфика их
применения (ION Trap). Ионн-циклотрон- резонансный МС с преобразованием Фурье.
Сочетание МС с хроматографическими методами (хромато-МС). Преимущества,
недостатки
и
перспективы
SELDI-TOF
технологии.
Российские
и
зарубежные
12
технологические платформы протеомных исследований. Взаимосвязи в развитии
высокотехнологичных методологий протеомного анализа и биоинформационных баз
данных. Фингерпринтинг масс пептидов.
Инновационные исследования в протеомике.
Достижения экспрессионной протеомики. Анализ закономерностей реализации
генетической информации на уровне макромолекулярных сетей. Создание моделей
клеточной регуляции и метаболических механизмов.
Применение
количественной
протеомики
в
системной
биологии.
Анализ
изменений в белковом множестве. Оценка разницы между уровнями мРНК и белка в
крупномасштабном
анализе
клеточных
регуляторных
механизмов.
Создание
экспрессионных профилей для каждой мРНК. Исследование белок-белковых и белокпептидных взаимодействий методами тандемной МС. Создание микрочипа для анализа
белок-белковых и белок-пептидных взаимодействий. Дрожжевая двухгибридная система.
Получение корреляционного профиля центросомальных белков. Определение роли ПТМ в
белок-белковых взаимодействиях.
Протеомика
органелл. Идентификация и характеристика белкового состава
органелл методом МС-анализа. Идентификация эндогенных ядерных белков в матриксе и
строме митохондрий и хлоропластов, соответственно. Определение ядерных ингибиторов
транскрипции в структуре органелл. Профили корреляции белков органелл.
Количественная фосфопротеомика. Изучение временной динамики развития
сигнала тирозинкиназы в клетках HeLa. Временные профили фосфорилирования по
тирозину, при изменениях индуцированных инсулином в адипоцитах.
Достижения клинической протеомики.
Молекулярные основы развития социально значимых заболеваний человека.
Протеомные исследования в молекулярной кардиологии. Генотитирование
факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний методом МС MALDI-TOF. Стратегия
открытия биомаркеров: обнаружение и очистка (биомаркер-кандидат, простая детекция
путем MALDI-TOF; характеристика (карта расщепления, поиск в биоинформационных
базах данных, определение ПТМ, простая тандемная детекция путем MALDI-TOF);
подтверждение
Кардиомаркеры
(анализ
ProteinChip,
возникновения
и
простая
развития
детекция
универсальных
путем
сердечно-сосудистых
патологий (атеросклероз, ишемия, инфаркт миокарда, гипер- и
Миокардиальная
ишемия:
новые
диагностические
и
MALDI-TOF).
гипокаогуляция).
терапевтические
стратегии.
Биоаналитические методы исследования артериальной гипертензии. Современные
диагностические возможности в молекулярной аритмологии.
13
Протеомные исследования в изучении апоптоза и онкопатологии. Идентификация
апоптоз-ассоциированных паттернов. Белковые маркеры апоптоза, выявляемые в
протеомных исследованиях. Причины необходимости введения протеомного анализа в
дополнение к геномному анализу апоптотических процессов в клетках организма
человека.
Роль онкопротеомики и онкогеномики в ранней диагностике неопластических
процессов. Белковые маркеры злокачественных опухолей, применяемые в клинической
практике. Понятие диагностических белковых профилей и протеомного «штрих-кода».
Разработка протеомной диагностики опухолей. Клиническая база. Выбор групп субъектов:
злокачественная опухоль (ранние стадии), доброкачественная опухоль, норма.
Стратегия протеомного анализа по поиску онкомаркеров: разделение белков
протеома (электрофорез, хроматография); мониторинг посредством МС; идентификация
конкретных маркеров или формирование диагностического профиля. Получение SELDI –
профилей плазмы для выборки норма/патология. Идентификация конкретных белков.
Статистическая модель для ранней молекулярной диагностики. Статистические методы
протеомных карт больных и здоровых людей. Понятие алгоритма биоинформационного
анализа идентифицированных спектров протеомных паттернов в онкологии. Белковые
чипы с детекцией SELDI-МС.
МОДУЛЬ 3. МЕТАБОЛОМИКА И ФАРМАКОПРОТЕОМИКА
Основы фармакопротеомики. Технология «лаборатория на чипе» и МС-сканеры.
Применение
биочипов
в
биомедицинских
и
фармакологических
исследованиях.
Олигонуклеотидные, ДНК-овые и белковые биочипы. Гелевые биочипы: их свойства,
производство и аналитические характеристики. Биочипы на основе ферментов.
Междисциплинарный подход в использовании инновационных
геномных и
протеомных исследований. Взаимосвязь основных стратегических целей исследования
генома, протеома и биоинформатики: построение алгоритмов, методов анализа и баз
данных, позволяющих выяснить механизм функционирования биологических текстов и
разработать как уникальные высокотехнологичные виды диагностики с учетом
индивидуальных особенностей организма, так и целенаправленные фармакологические
воздействия применительно к терапии.
5. Образовательные технологии
В ходе освоения студентами дисциплины биоорганическая химия используются
традиционные и инновационные виды образовательных технологий:
1. Лекция-визуализация. В ходе лекции студент преобразовывает устную и
14
письменную информацию в визуальную форму, выделяя при этом наиболее значимые и
существенные элементы. На лекции используются схемы, рисунки, чертежи, слайдыпрезентации, к подготовке которых привлекаются обучающиеся. Проведение лекции
проводится в виде связного развернутого комментирования подготовленных наглядных
пособий.
2. Проблемная лекция. В ходе проблемной лекции знания вводятся как
«неизвестное», которое необходимо «открыть». Проблемная лекция начинается с
вопросов, с постановки проблемы, которую в ходе изложения материала необходимо
решить. При этом выдвигаемая проблема не имеет однотипного решения, готовой схемы
нет. Данный тип лекции строится таким образом, что деятельность студента по ее усвоению приближается к поисковой, исследовательской. В ходе лекции происходит диалог
преподавателя и студентов.
3. Лекция с разбором конкретной ситуации. В ходе лекции конкретная ситуация
излагается устно или в виде краткого диафильма, видеозаписи и т. п. Студенты совместно
анализируют и обсуждают представленный материал.
4. Коллоквиум-консультация, при котором до 50% времени отводится для ответов
на вопросы студентов.
5. Интерактивная форма проведения лабораторного занятия, на котором студенту
предлагается решить конкретную задачу, с привлечением лабораторно-технических
средств, справочно-методических пособий и ресурсов Интернет.
6. Индивидуальные проблемные задания, связанные с поиском и анализом
полученной информации и формулированием выводов и готового решения, которое
формулируется в виде готового эссе.
7. Игровой имитационный метод: мозговой штурм. Применяется свободная форма
дискуссии, позволяющая быстро включить в работу всех членов учебной группы.
Используется там, где требуется генерация разнообразных идей, их отбор и критическая
оценка. Этапы продуцирования идей и их анализа намеренно разделены: во время
выдвижения идей запрещается их критика. Внешне одобряются и принимаются все
высказанные идеи. Больше ценится количество выдвинутых идей, чем их качество. Идеи
могут высказываться без обоснования.
8. Метод развивающей кооперации. При этом методе ставится задача, которую
трудно выполнить в индивидуальном порядке и для которой нужна кооперация,
объединение учащихся с распределением внутренних ролей в группе. Для решения
проблемы, создаются группы учащихся из 3-4 человек. «Группа формируется так, чтобы в
ней был «лидер - генератор идей», «оппонент» и «исследователь». После того, как каждая
15
группа предложит свой вариант решения, начинается дискуссия, в ходе которой группы
через своих представителей должны доказать истинность своего варианта решения.
Удельный вес занятий, проводимых в активных и интерактивных
формах,
составляет 50% от общего числа аудиторных занятий.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
6.1 Общие положения
Общие положения
В ходе освоения учащимся дисциплины биоорганическая химия используются
следующие оценочные средства (таблица применяемых оценочных средств):
Таблица применяемых оценочных средств
№
Оценочные средства
1
УО-1
2
УО-2
3
ПР-2
4
ПР-3
5
ПР-4
В ходе освоения дисциплины молекулярные основы жизни учащимся используются
следующие оценочные средства:
1. Проверка выполнения домашнего задания в виде устного собеседования (УО-1).
2. Проведение коллоквиума по освоенной теме (УО-2)
3. Письменный отчѐт о домашней контрольной работе, в которой имеются
контрольные вопросы и контрольные задания (составление презентации) (ПР-2).
4. Проверка результата самостоятельной работы по индивидуальному проблемному
заданию (составление эссе) (ПР-3)
5. Написание реферата по предложенной теме (ПР-4)
6.2 Контрольные вопросы (ПР-2)
Примеры контрольных вопросов
16
1. Геномика: цели, задачи, основные направления и методология.
2. Этапы развития геномики и протеомики.
3. Взаимосвязь геномики и протеомики.
4. Основные направления геномных исследований.
5. Основные направления протеомных исследований.
6. Что изучает протеомика?
7. В чѐм заключается масс-спектрометрический метод анализа?
8. Что такое масс-спектрограмма?
9. Опишите принципиальную схему устройства масс-спектрометра?
10. Опишите метод FAB?
11. Какие способы ионизации молекул Вы знаете?
12. Что такое MALDI-ионизация?
13. Какие виды масс-спектрометров существуют?
14. В чѐм особенности применения каждого из вида масс-спектрометра?
15. Современные базы данных белков?
16. База данных PDB и SCOP?
17. Опишите основные достижения геномных и протеомных исследований в
кардиологии.
18. Опишите основные достижения геномных и протеомных исследований в
онкологии.
19. Опишите основные достижения геномных и протеомных исследований в
фундаментальной биологии.
6.3 Список рефератов (ПР-4):
Примерный список рефератов
1. Современная генная медицина
2. Новые достижения проекта «Геном человека»
3. Революция в генетическом картировании
4. Перспективы функциональной геномики
5. Проект «Протеом человека»
6. Протеомика – глобальный анализ белков
7. Современные технологические платформы в геномике и протеомике
8. Геномика и протеомика в лечении инфекционных заболеваний.
9. Геномика и протеомика в судебной медицине.
10.Геномика и протеомика в диагностике генетических заболеваний.
17
11.Геномика и протеомика в лечении генетических заболеваний
12.Современные аспекты онкологии: роль геномики и протеомики
13.Современные аспекты кардиологии: роль геномики и протеомики
14.Современная фармакогеномика: горизонты науки
15.Будущее биочипов.
16.Создание новых лекарственных препаратов: роль геномики и протеомики
17.Геномика и протеомика как фундамент генной терапии.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
Для проведения дисциплины «Геномика и протеомика» студент обеспечен всей
необходимой учебно-методической литературой и доступом к програмному обеспечению
и интернет-ресурсам. Вся необходимая учебно-методическая литература имеется в
библиотеке студенческого абонемента, зональной научной библиотеке, библиотеке
кафедры и преподавателя дисциплины. Доступ к интернет-ресурсам осуществляется через
интернет-класс факультета, зональной научной библиотеки и локальной компьютерной
сети университета.
1. Примроуз С., Тваймен Р. Геномика. Роль в медицине. М.: БИНОМ. – 2008. – стр.3883, 146-223.
2. Саврилина И., Каркищенко В., Горшкова Ю. Междисциплинарные исследования в
медицине. М.: Техносфера, -2007.- стр.15-145, 230-246.
3. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. М.: БИНОМ, - 2003. –
стр.28-40, 124-144.
4. Нолтинг Б. Новейшие методы исследования биосистем. . М.: Техносфера, -2005. –
стр. 53-63, 163-178, 185-193.
5. Леск А. Введение в биоинформатику. М.: БИНОМ. – 2009 – стр. 56-73, 247-293.
6. Геномика – медицине. /Под ред. Академика РАМН В.И.Иванова и академика РАН
Л.Л.Кисилева. – М.: ИКЦ «Академкнига», - 2005 – 392 с.
7. Гены и геномы / Сингер М., Берг П. - М.: Мир, 1999, Т.2. – С. 227-314.
8. Молекулярная биология / Коничев А.С., Севастьянова Г.А.- М.: Академия, 2003. –
С.73-203.
б) дополнительная литература:
1. Арчаков А.И. Биоинформатика, геномика и протеомика – науки о жизни XXI
столетия//Вопр. мед. химии. 2000. № 1. С. 13 – 18.
18
2. Арчаков А.И. Что за геномика? – Протеомика//Вопр. мед. химии. 2000. № 1. С.
19 – 24.
3. Баранов В.С. Молекулярная медицина – основа генной терапии//Мол. биол.
2000а, Т. 34. № 4. С. 684 – 695.
4. Баранов В.С. Геном человека как научная основа профилактической
медицины//Вест. РАМН. 2000б. Т. 10. С. 27 – 37.
5. Баранов В.С., Айламазян Э.К. Новые молекулярно-генетические подходы в
профилактике,
медицине
и
лечении
наследственных
и
мультифакторных
заболеваний//Мед. акад. журнал. 2001. Т. 1. № 3. С. 33 – 34.
6. Баранов В.С., Баранова Е.В., Иващенко Т.Э. и др. Гном человека и гены
«предрасположенности». – СПб.: «Интермедика», 2000. – 271 с.
7. Бочков Н.П. Вклад генетики в медицину//Рос. Мед. Вести. 2001б. № 4. С. 4 – 13.
8. Гомазков О.А. Пептиды в кардиологии. Биохимия. Физиология. Патология.
Информация. Анализ. – М.: Материк альфа, 2000. – 143 с.
9. Горбунова В.Н., Баранов В.С. Введение в молекулярную диагностику и
генотерапию наследственных заболеваний. – СПб.: Спец. лит, 1997. – 287 с.
10. Горшкова Ю.В., Трегубов А.В. Информационные технологии в лаборатории
прикладной фармакокинетики//Проблемы стандапртизации в здавоохранении. 2005. № 11.
С. 129 – 132.
11. Гуттман Б., Гриффитс Э, Сузуки Д. и др. Генетика. – М.: Фаир-Пресс, 2004. –
448 с.
12. Дедов И.И., Сунцов Ю.И., Кудрякова С.В., Рыжкова С.Г. Эпидемиология
инсулинзависимого сахарного диабета//Кардиология. 1998. № 3. С. 47 – 55.
13. Заикин В.Г., Варламов А.В., Микая А.И. и др. Основы масс-спектрометрии
органических соединений. – М:.МАЙК «Наука/Интерпериодика», 2001. – 286 с.
14. Иванов В.Н., Юдин Б.Г. Этико-правовые аспекты программы «Геном
человека». – М.: 1998. – 189 с.
15. Геномика – медицине/ Под ред. В.И. Иванова и Л.Л. Киселева/. – М.: ИКЦ
«Академкнига», 2005. С. 1 – 15.
16. Генетика: Учебник для Вузов/ Под ред.В.И. Иванова/.
– М.: ИКЦ
«Академкнига», 2006. С. 16 – 215.
17. Ивахно С., Карнелюк А. Количественная протеомика и еѐ применение в
системной биологии//Биохимия. 2006. Т. 71. № 10. С. 1312 – 1327.
19
18. Каркищенко
профилактика
Н.Н.,
церебральной
Макляков
ишемии
Ю.С.,
Сарвилина
ингибиторами
И.В.
АПФ.
–
Лекарственная
Ростов-на-Дону:
Росиздат.2003. – 140 с.
19. Киселев Л.Л. Геном человека и биология XXI века//Вестн. РАН. 2000. Т. 70. №
5. С. 412 – 424.
20. Клаг У., Каммингс Э. Основы генетики. – М.: Техносфера, 2007. – 894 с.
21. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. – М.: Бином, 2003. С.
12 – 172.
22. Лимборская С.А., Хуснутдинова Э.К., Балановская Е.В. Этногеномика и
геногеография народов Восточной Европы. – М.: Наука, 2000. – 281 с.
23. Макк Конки Э. Геном человека. – М.: Техносфера, 2008. С. 12 – 15.
24. Нолтинг Б. Новейшие методы исследования биосистем. – М.: Техносфера, 2005.
С. 52 – 75; 184 – 195.
25. Примроуз С., Твеймен Р. Геномика: роль в медицине. – М.: БИНОМ, 2008. С. 10
– 84.
26. Пузырѐв
В.П.,
Степанов
В.А.
Патологическая
анатомия
человека.
–
Новосибирск: Наука, 1997. – 223 с.
27. Сарвилина И.В. Влияние ингибиторов АПФ разного химического строения на
иммуноэндокринную составляющую патогенеза хронической сердечной недостаточности
при сахарном диабете 1 типа и артериальной гипертензии//Клиническая фармакология и
терапия. 2003. № 2 – 3. С. 64 – 70.
28. Сарвилина И.В., Шин Е.Ф., Елисеева О.И., Горшкова Ю.В., Зимаков Д.В.
Качество жизни пациентов с субклиническим и манифестным гипотериозом на фоне
терапии левотироксином//Аннотации докладов IX Российской медико-биологической
научной конференции молодых ученых «Человек и его здоровье». – СПб.: СпбГУ, 2006. –
С. 125.
29. Сарвилина И.В., Каркищенко В.Н., Горшкова Ю.В. Междисциплинарные
исследования в медицине. – М.: Техносфера, 2007. – С. 15 – 56.
30. Семкин Н.Д., Пияков И.В., Воронов К.Е. и др. Перспективы развития
времяпролѐтных масс-спектрометров для анализа газовых и пылевых частиц//Прик. физ.
2002. № 2. C. 18 – 25.
31. Сидоров
Л.Н.
Масс-спектрометрия
и
определение
массы
больших
молекул//Сорос. обр. журнал. 2000. Т. 6. № 11. С. 41 – 45.
20
32. Суслина З.А. Ишемические нарушения мозгового кровообращения и система
простаноидов (клинико-биохимические исследования)//Дисс. д-ра мед. наук. – М., 1991. –
331 с.
33. Сысоев А.А., Артаев В.Б. Времяпролѐтные масс-спектрометры. Учебное
пособие. – М.: МИФИ, 1990. С. 82 – 90.
34. Тарантул В.З. Геном человека: Энциклопедия, написанная четырьмя буквами. –
М.: Языки слованской культуры, 2003. – 392 с.
35. Хейдрик Ф. Генетика популяций. – М.: Техносфера, 2003. С. 44 – 116.
36. Adkins J.N., Varnum, S.N., Auberry K.J. et al. Tavard o Human Blood Serum
Proteom//Mol. and Cellurar Proteomics. 2002. Vol. 1. pp. 947 – 955.
37. Aebersold R., Cravatt B.F. Proteomics – advances, applications and the challenges
that remain//Trends Biotechnol. 2002. Vol. 20. pp. 1 – 2.
38. Aggarwal K., Lee H.H. Brid Funct. Genomics Proteomics, 2003. 3 2. pp. 175 – 184.
39. Anderson L. candidate-based proteomics in the search for biomarkers of
cardiovascular disease//J. Physiol. 2005. Vol. 563. # 1. pp. 23 – 60.
40. Bairoch A., Apweiler R. The SWISS-PROT protein sequence database and its
supplement TrEMBL in 2000//Nucl. Acids. Res. 2000. Vol. 28. pp. 45 – 48.
41. Benson D.H., Karcsh-Mizzachi I., Lipman D.J. GenBan R.// Nucl.Acids. Res. 2002.
Vol. 30. pp. 17 – 20.
42. Blackstone N.B., Green D.R. The evolution of mechanism of cell suicid//Bioessays.
1999. Vol. 21. № 1. pp. 84 –88.
43. Butcher E.C., Berg E.L. and Kunkel E.J.//Nat. Biotechnol. 2004. № 22. pp. 1253 –
1259.
44. Chernusherish I.V., Loboda A.V., Thomson B.A. An introduction to quadrupole-time
of flight mass spectrometry//J/ Mass Spectrom. 2001. Vol. 36. № 8. pp. 849 – 865.
45. Coelho PSR., Kumar A., Snyder M. Genome-wide mutant collections: toolboxes for
functional genomics//Curr. Opin. Microbiol. 2000. Vol. 3. pp. 309 – 315.
46. Collins F.S., Patrions A., Jordan E. et al.New goals for the us Human Genome
Project: 1998 – 2003//Science. 1998. Vol. 282. pp. 682 – 689.
47. Collins F.S., Mc Kusick V.A. Imlications of the human genome project for medical
science//J. Am. Med. Assoc. 2001. Vol. 285. pp. 540 – 544.
48. Devis M.T., Lee T.D. Rapid protein identification using a microscale electrospay
LC/MS system on an ion trap mass spectrometer//J. Am. Soc. Mass. Spectrum. 1998. Vol. 9. pp.
194 – 201.
21
49. Drewes G., Bouwmeester T. Global approaches to protein-protein interactions//Curr.
Opin. Cell Bioll. 2003. Vol. 2. pp. 1 – 7.
50. Eckerstorn C., Strupat K., Karas M. et al. Mass spectrometry analysis of blotted
proteins
after
gel
electrophoretic
separation
be
matrix-assisted
laser
desorption/ionization//Electrophoresis. 1992. Vol. 13. pp. 664 – 665.
51. Figeys D., Gygi S.P., Zhang Y. et al. Electrophoresis combined with novel mass
spectrometry techniques//Electrophoresis. 1998. Vol. 19. pp. 1811 – 1818.
52. Fiser A. Protein Structure modeling in proteomics era// Expert Rev. Proteomics. 204.
Vol. 1. № 1. pp. 97 – 110.
53. Frisch S.M., Francis H. Disruption of epithelial cell-matrix interactions induces
apoptosis//J. Cell Biol. 1994. Vol. 124. pp 619 – 626.
54. Garrido C., Bruey J.M., Fromentin A. et al. HSP27 inhibits cytochrome c-dependent
activation of procaspase-9//Faseb. 1999. Vol. 13. pp. 2061 – 2070.
55. Gerber S.A., Rush J., Stemman O. Absolute quantification of proteins and
phosphoproteins from cell lysates by tandem MS//PNAS. USA. 2003. Vol. 100. № 12. pp. 6940
– 6945.
56. Giggs L., Sioma C., Regnier F.E. Automated signature peptide approach for
proteomics//J. Chromatogr. 2001. Vol. 924. pp. 359 – 368.
57. Green E.D. Strategies for the systematic sequencing of complex genomes//Nature
Rev. Genet. 2001. Vol. 2. pp. 573 – 583.
58. International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and
analysis of the human genome//Nature. 2001. Vol. 409. № 6822. pp. 860 – 921.
59. Kitano H.//Science. 2002. Vol. 295. pp. 1662 – 1664.
60. Kolker E., Parvine S., Galperin M.Y. et al. Initial Proteome Analysis of Model
Microorganism Haemophilus influencae Strain Rd KW20//J. Bacteriology. 2003. Vol. 185. №
15. pp. 4593 – 4602.
61. Korc M. Diabetes mellitus in the era of proteomics//Mol. and Cell. Proteom. 2002.
Vol. 2. pp. 399 – 404.
62. Lander E.S. Array of Hope//Nature Genet. 1999. Vol. 21. pp. 3 – 4.
63. Leak L.V., Liotta L.A., Krutzsch H. et al. Proteomic analysis of lymph//Proteomics.
2006. Vol. 4. № 3. pp. 753 – 756.
64. Lee W.C., Lee K.H. Applications of affinity chromatography in proteomics//Anal.
Biochem. 2004. Vol. 324. pp. 1 – 10.
65. Lee K.H. Proteomics: a technology-driven and technology-limited discovery//Trends
Biotechnol. 2001. Vol. 19. pp. 217 – 222.
22
66. Li H., Zhu H., Xu C.J. et al. Clevage of BID by caspase 8 mediates the mitochondrial
damage in the Fas pathway of apoptosis//Cell. 1998. Vol. 94. pp. 491 – 501.
67. Liu H., Lin D., Yates J.R. Multidimensional separations for protein/peptide analysis
in the post-genomic era//BioTechniques. 2002. Vol. 32. pp. 898 – 911.
68. Maeda K., Tsutamoto T., Wada A. et al. Plasma brain natriuretic peptide as a
biochemical marker of high left ventricular end-diastolic pressure in patients with symptomatic
left ventricular dysfunction//Am. Heart J. 1998. Vol. 135. pp. 825 – 832.
69. Ong S.E., Blagoev B., Kratchmarova I. Stable isotope labeling by amino acids in cell
culture, SILAC, as a simple and accurate approach to expression proteomics//Mol. Cell
Proteomics. 2002. Vol. 1. pp. 376 – 386.
70. Pandey A., Mann M. Proteomics to study genes and genomes//Nature. 2000. Vol.
405. pp. 837 – 846.
71. Patterson S.D., Aebersold R.H. Proteomics^ the first decade and beyond//Nature
Genet. 2003. Vol. 33. pp. 311 – 323.
72. Pieper R., Su Q., Catlin C.L. et al. Multi-complement immunoaffinity substraction
chromatography//Proteomics. 2003. Vol. 3. № 4. pp. 422 – 432.
73. Pieper R., Caltin C.L., McGrath A.M. et al. Characterization of the human urinary
proteome//Proteomics. 2006. Vol. 4. № 4. pp. 1159 – 1174.
74. Putnam F.W. The plasma proteins^ structure, function and genetic control//Academic
Press. 1984. Vol. 4. pp. 17 – 24.
75. Shevchenko A., Wilm M., Vorm O. et al. Mass spectrometric sequencing of proteins
from silver-stained polyacrylamide gels//Anal. Chem. 1996. Vol. 68. pp. 850 – 858.
76. Sickmann A., Dormeyer W., Wortelkamp S. et al. Towards a high resolution
separation of human cerebrospinal fluid//J. Chromatogr. 2002. Vol. 771. № 1. pp. 167 – 196.
77. Stanford W.L., Cohn J.B., Cordes S.P. Gene-trap mutagenesis: PAST, PRESENT
AND BEYOND//Nature Rev. Cenet. 2001. Vol. 2. pp. 756 – 768.
78. Subramanian G., Adams M.D., Venter J.C. et al. Implications of the human genome
for understanding human biology and medicine//J/ Am. Med. Assoc. 2001. Vol. 286. pp. 2296 –
2307.
79. Thornberry N.A., Lazebnik Y. Caspases: enemies within//Science. 1998. Vol. 281.
pp. 1312 – 1316.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Иллюстративные материалы – схемы, таблицы по основным разделам программы.
2. Презентационные материалы по курсу: Молекулярная биология, Биотехнология.
3. WEB – ресурсы: филогенетические деревья – пакет программ PHYLIP
23
4. WEB – ресурсы структуры белков и нуклеиновых кислот – SCOP, CATH, DALI.
5. http: // ionsource.com;
http: //www.gcms.ru/lcline/proteomics/ proteomics.html;
http://www.bioinformatix.ru/genomika/
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
1. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
При проведении дисциплины «Геномика и протеомика» учащиеся обеспечены всей
необходимой материально-технической базой:
1. Лекционной аудиторией с мультимедийным презентационным оборудованием для
демонстрации презентаций и иллюстративного материала.
2. Аудиторией
для
лабораторного
практикума
по
биоорганической
химии,
обеспеченной химическими реактивами, лабораторной посудой и учебно-научным
и научным оборудованием в соответствии с реализуемой учебной тематикой
тематикой
(микродозаторы,
холодильное
оборудование,
весы
электронные
лабораторные ВТВ-400, весы электронные аналитические ВТ-100, ВТ-250,
центрифуга низкоскоростная на 3000 об.мин, центрифуга высокоскоростная на
16000 об.мин, спектрофлуориметр RF 5801 (Shimadzu, Япония), сканирующий СФ
DU, электрофоретическое оборудование для проведения вертикального VE-20 и
горизонтального электрофореза Mini-Sub Celli gt, высокоэффективный жидкостный
хроматограф Bio-Rad (США), амплификатор, термоциклер Gene Amp System 9700,
УФ-кросс –линкер Bip-Link / BLX, Прибор для проведения
PCR real time Cycler,
секвенатор).
3. Аудиторией для семинарских занятий с мультимедийным презентационным
оборудованием для демонстрации презентаций и иллюстративного материала
24
25