Молекулярная биология

Рабочая программа составлена на основании:
1.Государственного образовательного стандарта по специальности
30.05.01 – медицинская биохимия
2. Программы по молекулярной биологии и биотехнологии
МО РФ, 2014год.
3.Учебного плана СГМУ по специальности 30.05.01 – медицинская биохимия
4.Квалификационной характеристики выпускника вуза по специальности
30.05.01– медицинская биохимия
I.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.
1.1. Цель преподавания дисциплины: изучение фундаментальных вопросов молекулярной
биологии, основных объектов биотехнологии, способов их создания методами клеточной
и генной инженерии.
1.2. Задачи изучения дисциплины:
1. Изучение компонентов ядра, синтеза ДНК и теломеразы.
2. Изучение экспрессии генов и транскрипционных факторов.
3.Изучение цитоплазмы, образования белков - трансляции, фолдинга, модификации.
4.Изучение биомембораны, структуры и участия в клеточных взаимодействиях.
5.Изучение передачи внешнего сигнала в клетку, внутриклеточных медиаторов.
6.Изучение клеточного цикла, апоптоза и онкогенеза.
7.Изучение биообъектов, способов их создания.
8. Изучение геномики и протеомики.
9.Изучение молекулярных механизмов внутриклеточной
использования в биотехнологическом производстве.
10.Изучение основных этапов биотехнологического процесса.
регуляции
и
11. Изучение экологических аспектов биотехнологии.
Современная биотехнология ставит новые задачи:
1.Создание и применение антибиотиков в медицинской практике.
2.Создание лекарственных препаратов, получаемых биотехнологическими методами.
3.Создание лекарственных средств на основе культур растительных клеток и тканей.
их
1.3.Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студента ми
необходимо для изучения данной дисциплины.
Наименование
дисциплины
Перечень
тем,
необходимых
для
изучения
микробиологии с вирусологией и иммунологией.
Биология
Понятие о клетке и ее делении.
Биохимия
Синтез белка.
Ферменты
Микробиология
Генетика микроорганизмов
1.4. Требования к уровню усвоения дисциплины.
Студенты должны знать:
1. Компоненты ядра клетки, репликацию основной части ДНК, репликацию теломерных
отделов ДНК, теломеразу и старение, теломеразу и онкогенез, метилирование ДНК,
репарацию повреждений ДНК.
2. Организацию генетического материала, оперонную организацию генетического
материала у бактерий.
3. Организацию генетического материала у эукариот.
4. Структуру РНК.
5. Синтез РНК (транскрипцию ДНК).
6. Созревание (процессинг) РНК.
7. Прочие системы синтеза РНК.
8. Распад м РНК.
9. Трансляцию м РНК, ингибиторы трансляции.
10. Фолдинг белков, факторы фолдинга.
11. Сортировку и модификацию белков, распад белков.
12. Структуру биомембран, перенос вещества через мембраны.
13. Адгезивную функцию мембран.
14. Межклеточные сигнальные вещества.
15. Внутриклеточные сигнальные пути.
16. Регуляцию клеточного цикла.
17. Апоптоз.
18. Онкогенез.
19. Понятие биообъект, совершенствование биообъектов методами мутагенеза, селекции,
клеточной и генетической инженерии.
20. Молекулярные механизмы внутриклеточной регуляции и их использование в
биотехнологическом производстве.
21. Основные этапы биотехнологического процесса.
22. Экологические аспекты биотехнологии.
23. Механизмы биосинтеза антибиотиков.
24. Механизмы действия антибиотиков, антибиотикорезистентность, пути борьбы с
антибиотикорезистентностью.
25. Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами.
26. Биотехнологию лекарственных средств на основе культур растительных леток и
тканей.
Студенты должны уметь:
1. Культивировать микроорганизмы на искусственных питательных средах, проводить
идентификацию чистой культуры бактерий.
2. Проводить перенос культуры микроорганизмов с бедной среды на богатую и наоборот
для изучения условий поддержания размножения культуры и накопления биомассы.
3.Готовить посевной материал для биотехнологического процесса.
4.Культивировать изолированные клетки и ткани на искусственных питательных средах.
Студенты должны иметь представление:
1. О новых и разрабатываемых молекулярно-генетических методах диагностики.
2. О биотехнологическом производстве лекарственных препаратов, используемых в
медицинской практике.
II. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
Аудиторные занятия (час.)
№
п/п
1
Наименование
Всего
тем и разделов
(часов)
Ядро:
синтез
ДНК
и 14
теломераза,
экспрессия
генов и транскрипционные
Самостоятел
ьная
В том числе
работа
Лекции
Семинары
и практ.зан.
4
10
факторы.
2
Цитоплазма:
образование 14
белковтрансляция,
фолдинг, модификация.
4
10
3.
Биомембраны: структура и 9
участие в межклеточных
взаимодействиях.
4
5
4
Передача внешнего сигнала 7
в клетку. Внутриклеточные
медиаторы.
2
5
5
Клеточный цикл, апоптоз и 7
онкогенез.
2
5
6
Биообъекты: способы
создания
совершенствования.
их 7
и
2
5
7
Молекулярные механизмы 7
внутриклеточной регуляции
и их использование в
биотехнологическом
производстве.
2
5
8
Основные
этапы 12
биотехнологического
процесса.
2
10
9
Экологические
биотехнологии.
аспекты 7
2
5
10
Создание и применение 7
антибиотиков
в
медицинской практике.
2
5
11
Лекарственные препараты, 7
получаемые
биотехнологическими
методами.
2
5
12
Биотехнология
7
лекарственных средств на
основе
культур
растительных
клеток
и
тканей
2
5
13
Иммунобиотехнология
лекарственных средств
7
2
5
Всего часов
112
32
80
67
ІІІ.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тематический план лекций
№
темы
Наименование и содержание темы
1
Молекулярная биология. Предмет и задачи. Молекулярные
2
механизмы клеточных функций.
2
Гены и геном. Фундаментально-молекулярные механизмы
2
воспроизводства геномов.
3
Изменчивость генома. Причины повреждения структуры
ДНК внешними факторами. Рекомбинация в модификации 2
генома.
4
Типы клеток организма человека. Дифференцировка клеток.
Функциональный полиморфизм В-лимфоцитов. Геномика, 2
протеомика.
5
Цитоскелет.
цитоскелета.
транспорте.
6
Молекулярная
биоэнергетика.
Митохондрии.
Молекулярный транспорт. Аппарат Гольджи и различные 2
виды внутриклеточных везикул.
7
Воспроизводство клетки. Клеточный цикл. Регуляция
клеточного деления. Механизмы регуляции клеточного 2
цикла как мишени лечебного воздействия.
8
Регуляция времени жизни клетки. Возможные пути гибели
клетки. Апоптоз. Значение явления апоптоза для 2
практической медицины.
9
Интеграция клетки в многоклеточный организм. Механизмы
2
межклеточной коммуникации. Молекулярная рецепция.
10
Понятие биотехнологии. Предмет и задачи биотехнологии. 2
Практическое использование биотехнологических методов в
Количество часов
Структурная
организация
функций
Роль цитоскелета во внутриклеточном 2
деятельности человека.
11
Тканевой гомеостаз. Адгезивные взаимодействия клеток.
Роль адгезии клеток в физиологических и патологических 2
процессах.
12
Классификация
продуктов
микробиологических
производств. Значение биотехнологий микробиологии для 2
практической медицины.
13
Молекулярная биология рака. Концепция онкогенов.
Тканевая теория онкогенеза. Молекулярные основы
2
метастазирования опухолевых клеток. Молекулярные
маркеры опухолей.
14
Основы
генетической
инженерии.
Молекулярнобиологические принципы технологии рекомбинантных
2
ДНК. Использование технологии клонирования ДНК в
генной инженерии. Генетическая инженерия и медицина.
15
Молекулярная клиническая диагностика. ПЦР в диагностике
заболеваний. Применение методов геномики, протеомики в 2
разработке новых лекарственных препаратов.
16
Основы клеточной инженерии. Фармакобиотехнология.
2
Итого
32
3.2.Тематический план практических, семинарских занятий
№
Содержание
п\
п
Занятий
вопросы)
(изучаемые
Практические
умения
Уровень
усвоения
Формы контроля
Колво
часо
в
Наименование темы
1
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
10 семестр (нед.)
12
Молекулярная
биология
клетки.
Ядро: синтез ДНК и
теломераза,
экспрессия генов и
транскрипционные
факторы.
Ядерная оболочка и
ядерный
матрикс.
Хромосомы. Ядрышко.
Репликация основной
части ДНК. Место
репликации ДНК в
клеточном
цикле.
Общая характеристика
репликации
ДНК.
Компоненты
ферментного
комплекса.
Репликация
теломеразных отделов
ДНК.Теломеры
и
теломераза. Теломераза
и старение. Теломераза
и онкогенез. Получение
линий
опухолевых
клеток. Метилирование
ДНК. Метилирование
цитозина
в
ДНК
эукариот.
Система
рестрикации
и
модификации
у
бактерий.
Метилирование ДНК,
связанное с репарацией
ошибок реплиации.
Репарация
повреждений ДНК.
16
Зан ти
я
й
+
+
По 5 часов = 80
Собеседование
по
вопросам
занятия.
10
Экспрессия генов и
транскрипционные
факторы. Организация
генетического
материала:
общие
принципы.
Способ
записи
генетической
информации.
Оперонная организация
генетического
материала у бактерий.
Регулируемые
и
конститутивные гены.
Примеры
оперонов.
Организация
генетического
материала у эукариот.
Гены ряда белков и
РНК.
Транскрипционные
факторы и репрессоры.
Структура РНК. Виды
РНК.
Синтез
РНК
(транскрипция ДНК).
Характеристика,
механизм и продукты
транскрипции.
Созревания
(процессинг
РНК).
Удаление
лишних
последовательностей.
Присоединение
и
модификация
нуклеотидов.
Вирусы:
РНКсинтетазная
система.
Полинуклеотидфосфор
илаза.
Распад
и
разрушение м РНК
бактерий, эукариот.
Цитоплазма:
образование белков трансляция, фолдинг,
модификация.
34
Трансляция
мРНК.
Подготовительные
стадии.
Центры
рибосом. Элонгация и
терминация
трансляции. Полисомы.
Особенности
трансляции
у
прокариот
и
в
митохондриях.
Ингибиторы
трансляции.
+
+
Собеседование по 10
вопросам занятия
Фолдинг
белков.
Строение
белков.
Факторы,
определяющие
пронстранственную
структуру
белка.
Модели сворачивания
белков.
Факторы
фолдинга.
Ферменты
фолдинга.
Шапероны. Прионы как
антишапероны.
Сортировка
и
модификация белков.
Процессы
в
гранулярной
ЭПС,
комплексе
Гольджи.
Сортировка
и
транспорт
белков
митохондрий и ядер.
Образование коротких
пептидов.
Распад
белков.
Биомембраны:
структура и участие в
межклеточных
взаимодействиях.
5
Структура биомембран.
Липиды,
белки
мембран.
Перенос
веществ
через
мембраны.
Низкомолекулярные
соединения:способы
переноса.
Перенос
через мембраны частиц
и высокомолекулярных
соединений.
Адгезмвная
функция
мембран.
Семейство
адгезивных
мембранных
белков.
Хоминг Т лимфоцитов.
Иммунные
реакции.
Межклеточные
контакты.
+
+
Собеседование по
вопросам занятия
5
Передача
внешнего
сигнала в клетку.
Внутриклеточные
медиаторы.
Межклеточные
сигнальные вещества.
Гормоны.
Гистогормоны.
6
Внутриклеточные
сигнальные
пути,
начинающиеся
от
мембранного
рецептора.
ЦАМФ,
цГМФ,
NОопосредованные пути.
Пути, опосредованные
липидами (ДАГ, ИТФ)
и ионами Са 2+,
другими
липидами.
Пути, опосредованные
белками Ras. Пути, не
содержащие
вторичного
мессенджера.
Клеточный
цикл,
апоптоз и онкогенез.
Регуляция
цикла.
клеточного
Собеседование по
вопросам занятия
+
+
5
Циклинзависимые
киназы.
Контроль
клетки за прохождение
клеточного
цикла.
Апоптоз,
пусковые
факторы
и
биологическая
роль.
Роль
апоптоза
в
созревании
и
функционировании
иммунной системы.
Онкогенез.
Генетическая
онкогенеза.
природа
Собеседование по
вопросам занятия
7
+
Биообъекты: способы
их
создания
и
совершенствования.
Понятие
биообъект.
Совершенствование
биообъектов методами
мутагенеза, селекции,
клеточной
и
генетической
инженерии.
Рекомбинантные белки
как
лекарственные
средства.
Инженерная
энзимология.
Иммобилизованные
+
5
биообъекты.
Собеседование по
вопросам занятия
8
+
+
5
Молекулярные
механизмы
внутриклеточной
регуляции
и
их
использование
в
биотехнологическом
производстве.
Индукция и репрессия
синтеза
ферментов.
Контроль метаболизма
микроорганизмов и его
значение
при
получении
лекарственных средств.
Регуляция
усвоения
азотсодержащих
соединений.
Катаболитная
репрессия в создании и
производстве
лекарственных средств.
Транспорт
веществ
через
мембранные
структуры клетки и его
регуляция.
Собеседование по
вопросам занятия
9
+
+
5
Основные
этапы
биотехнологического
процесса.
Подготовка
и
стерилизация
технологического
воздуха. Герметизация
и
стерилизация
оборудования.
Стерилизация
питательных
сред.
Подготовка посевного
материала.
Процесс
биосинтеза.
Классификация
по
технологическим
параметрам.
Система производства
и контроля качества
лекарственных средств.
Собеседование по
вопросам занятия
10
11
Проведение
культивировани
я
микроорганизмо
Экологов
на
биохимическое
искусственных
взаимодействие
в питательных
организменных
средах,
сообществах.
выделение
Экологические аспекты чистой культуры
биотехнологического
и
производства.
идентификации
бактерий.
Экологические
аспекты
биотехнологии.
Создание
применение
антибиотиков
медицинской
практике.
+
+
10
и
в
Антибиотики
как
вторичные матаболиты
и
их
продуценты.
Механизм биосинтеза
антибиотиков.
Биотехнология
антибиотиков.
Механизмы действия
антибиотиков.
Антибиотикорезистент
ность,
молекулярные
механизмы.
Поиск
новых
природных
беталактамов
и
целенаправленная
трансформация
беталактамной
молекулы.
Пути
Собеседование по
вопросам занятия
12
борьбы
с
антибиотикорезистентн
остью.
+
Проведение
определения
чувствительност
и
микроорганизмо
в
к
антибиотикам
методом дисков.
13
Лекарственные
препараты,
получаемые
битехнологическими
методами.
Стероиды. Витамины.
Аминокислоты.
Пробиотики.
Ферменты.
Биотехнология
лекарственных
средств на основе
культур
растительных клеток
+
5
Собеседование по
вопросам занятия
+
+
5
и тканей.
Культивирование
растительных клеток и
тканей
на
искусственных
питательных средах.
Трансгенные растения.
Иммунобиотехнология
лекарственных средств.
Иммунобиопрепараты
(вакцины, сыворотки).
Моноклональные
антитела
и
их
применение.
Собеседование по
вопросам занятия
Итоговое занятие
14
+
+
5
Собеседование по
вопросам занятия
15
+
+
5
16
Итоговый тест по
предмету.
5
3.3. Внеаудиторная самостоятельная работа
№
п/п
Изучаемые вопросы
Практические
умения
Формы контроля
Колво
часов
1.
Биологические
основы Проведение
Доклады и
старения и долголетия.
литературного
рефератов
обзора
по
Старение: механизмы и пути изучаемым
преодоления
вопросам
проверка 10
2.
Сравнительное
исследование
механизмов
регуляции
метаболизма
иРНК
у прокариот
и
эукариот.
Проведение
Доклады и
литературного
рефератов
обзора
по
изучаемым
вопросам
проверка 10
3.
Микробиологическое
производство биологически
активных
веществ
и
препаратов
Проведение
Доклады и
литературного
рефератов
обзора
по
изучаемым
вопросам
проверка 10
4.
Полимеразная
цепная Освоить
метод Проверка
протоколов 30
реакция. Применение для ПЦР
для исследования
выделения микроорганизмов выделения
микроорганизмов
Итого
60
3.4. Курсовой проект (работа), перечень тем и его характеристика (по учебному
плану).
IV. ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
4.1. Зачет проводится по результатам занятий по изучаемым темам и итогового теста
(зачтено)
V.
№
п\
п
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Наглядные
Тема
Основная
литература
Дополнительная
литература
Методическая
литература
пособия,
оборудование и
ТСО
С указанием издательства и года издания
1.
Молекулярна
я биология
Н.Н.Мушкам
баров,
С.Л.Кузнецо
в
Молекулярн
ая биология.
Учебное
пособие для
студентов
медицинских
вузов.М:
ООО«МИА»
, 2003г.
Эллиот
В., Методические Презентация
Эллиот
Д. пособия
по вопросов
по
Биохимия
и теме
генетие
молекулярная
микроорганизмо
биология.
М.:
в на CD диске
НИИБМХ, 1999.
Билич
Г.Л.,
Катинас
Г.С.,
Назарова
Л.В.
Цитология.
СПб.:
Деан,
1999.
2.
Биотехнологи Ю.А.Сазыки
я
н,
С.Н.Орехов,
И.И.Чакалев
а
Определитель
Методические Питательные
бактерий
пособия
по среды
и
Берджи»
Под теме
лабораторное
ред. Хоулта Дж.,
оборудование
Крича Н., Снита
для выделения и
П., и др., В двух
идентификации
Биотехнолог томах.
М.:
микроорганизмо
ия: учебное «Мир» - 1997г.
в
пособие для
студентов
высших
учебных
заведений.М.:
Издательски
й
центр
"Академия",
2006г.
Глик
Б.
Молекулярная
биотехнология.
Принципы
и
применение. М.:
Мир,2002.
Елинов
Н.П.
Основы
биотехнологии.
СПб.:
Наука,
1995.
ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ.
Протокол согласования рабочей программы с другими дисциплинами специальности на
200 __/ _____ учебный год
VI.
Наименование
дисциплин, изучение
которых опирается на
данную дисциплину
Кафедра
Предложения об
изменениях в
пропорциях материала,
порядка изложения и т.
д.
Принятое решение
(протокол №, дата)
кафедрой,
разрабатывавшей
программу
1
2
3
4
VII. ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ НА 200
УЧЕБНЫЙ ГОД
/ 200
В рабочую программу вносятся следующие изменения: Рабочая программа
пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «___» ________ 20 г.
Заведующий кафедрой_______________________
Внесённые изменения утверждаю:
Проректор по учебной работе (декан)
«___» ______________20
г.
Методические рекомендации для преподавателей по дисциплине «Молекулярная
биология»
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 30.05.01 «МЕДИЦИНСКАЯ БИОХИМИЯ»»
Составлено зав.каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии профессором
Бажуковой Т.А.
Обсуждено на заседании кафедры:
«___»________2014г.
1. Место дисциплины в учебном плане, связь ее с другими дисциплинами,
вопросы преемственности.
Дисциплина «Молекулярная биология и биотехнология» относится к дисциплинам
специальности согласно ГОС. Данная дисциплина базируется на изучении медикобиологических дисциплин (физиология, цитология, микробиология и вирусология,
молекулярная фармакология) и дисциплин специальности (биохимия, общая и
клиническая иммунология, общая и медицинская генетика). В данной дисциплине
рассматриваются современные молекулярные механизмы развития, современные
методы диагностики и лечения заболеваний. Создание современных лекарственных и
диагностических препаратов методами биотехнологии (моноклональные антитела,
рекомбинантные вакцины, препараты для генотерапии, получение антибиотиков,
гормонов ферментов и других биологически активных веществ)
2. Современные подходы к проблематике дисциплины, специфика авторской
концепции.
Учитывая изучаемые проблемы возможно рассмотрение молекулярных механизмов
функционирования клетки в норме и при патологии. На основании современных
подходов рассматривается создание и внедрение современных методов диагностики
(ИФА, иммуноблотинг, саузернблотинг, нозернблотинг, различные варианты ПЦР и
т.п.), лечения (препараты для генотерапии) и профилактики (получение современных
рекомбинантных вакцин нового поколения и т.п.).
3. Особенности реализуемых видов работы.
Особенностью чтения лекций по данной дисциплине является постоянное
обновление и совершенствование материала по основным разделам медикобиологической науки.
Использование мультимедийных презентаций с постоянным включением
современных достижений науки в области молекулярной биологии и
биотехнологии.
На практических лабораторных занятиях студенты занимаются постановкой ПЦР в
реальном времени в лаборатории клинической микробиологии и ПЦР диагностики;
изучением
вопросов
формирования
и
диагностики
генов
антибиотикорезистентности с использованием фенотипических стандарных
методов согласно МУК 2004г.; изучением создания и контроля качества
биотехнологических пробиотических продуктов на содержание пробиотической
культуры; На семинарских занятиях проводится обсуждение молекулярных
механизмов функционирования структурных компонентов клетки (гены и геном,
изменчивость генома; типы клеток организма человека их дифференцировка;
структурная организация цитоскелета; молекулярная биоэнергетика, молекулярный
транспорт; воспроизводство клетки, механизмы регуляции клеточного цикла;
апоптоз, его значение в медицине; механизмы межклеточной коммуникации;
молекулярная биология рака, концепция онкогенов) современные подходы к
диагностике и контролю лечения.
4. Средства обучения
Материальные: Практические занятия проводятся в учебных аудиториях кафедры
микробиологии, вирусологии и иммунологии с использованием научного и
лабораторного потенциала лаборатории клинической микробиологии и ПЦР
диагностики.
Визуальные: Использование компьютера и мультимедийного проектора для
наглядности обучения.
Электронные : Мультимедийные программы.
5. Методы обучения, эффективные способы учебной деятельности.
Словесные: чтение лекций.
Наглядные: демонстрации мультимедийные при обсуждении молекулярных
механизмов функционирования клетки и роль в развитии патологических
состояний, представление мультимедийных докладов и рефератов по актуальным
темам молекулярной биологии и биотехнологии приготовленных студентами.
6. Принципы и критерии оценивания результатов обучения.
Применяется качественная оценка при подготовке, обсуждении темы реферата и
возможность вести и поддерживать дискуссию другими студентами в группе.
Проведение итогового тестового контроля.
7. Инновационные методы обучения, в том числе информационные и
коммуникационные.
Использование информационных ресурсов Интернета при самостоятельной
подготовке рефератов и сообщений студентами. Умение использовать достижения
мировой науки в данной дисциплине. Оформление анимационных и прочих
презентаций.
Методические рекомендации для студентов по дисциплине «Молекулярная
биология»
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 30.05.01«МЕДИЦИНСКАЯ БИОХИМИЯ»»
Составлено зав.каф.микробиологии, вирусологии и иммунологии, профессором
Бажуковой Т.А.
2.5.1.Раздел «Молекулярная биология. ПЦР-диагностика (5 занятий) Работа в ПЦРлаборатории.
Тема занятия, его цели и задачи.
Тема: Молекулярная биология, методы диагностики (ПЦР- диагностика).
Цель – изучить современные научные достижения в области молекулярной биологии,
возможность использования данных методов в диагностике заболеваний в практике врача
клинической лабораторной диагностики
Задачи:
1.Закрепить фундаментальные знания биологии, микробиологии, иммунологии, генетики.
2. Дать характеристику и применение современных методов молекулярной
микробиологии (антибиотикорезистентность, методы генодиагностики )
3. Дать характеристику и применение современных методов молекулярной иммунологии (
определение CD-маркеров, цитокинов, лимфокинов, аллергодиагностика)
4. Дать характеристику методов изучения генома человека.
Основные понятия:
- Генодиагностика
- ПЦР- диагностика с различными методами детекции (электрофорез, флюородетекция и
ПЦР- in real time).
- Гены антибиотикорезистентности
- Генотипирование
- Риботипирование
- ДНК-ДНК зондирование
2.5.2. Вопросы к занятию
1. Молекулярные основы диагностики (определение НК).
2. Принцип постановки ПЦР
3. Виды ПЦР-диагностики
4. Этапы метода ПЦР
5. Практическое использование ПЦР в диагностике заболеваний человека
6. Использование ПЦР для контроля качества лечения заболеваний человека
2.5.3 Вопросы для самоконтроля
1. Методы молекулярной биологии
2. Определение генов (ДНК и РНК) методом ПЦР
3. Методы детекции НК
4. Использование ПЦР в диагностике наследственных заболеваний
5. Использование ПЦР в различных отраслях медицины, биологии и экологии
2.5.4. Основная и дополнительная литература к теме
Основная литература:
1. Мушкамбаров Н.Н. Молекулярная биология: учебное пособие для студентов
медицинских вузов/- М.: МИА, 2003 – 544с.
Дополнительная литература:
1. Джеральд М.Фаллер, Деннис Шилдс /Молекулярная биология клетки –
руководство для врачей перевод с англ., - М.: Бином-пресс, 2006,-257 с.
Перечень вопросов и заданий для самостоятельной работы
Поиск и обзор научных публикаций и электронных источников информации,
подготовка заключений по обзору.
Написание рефератов – презентаций по готовящейся дипломной работе
Разделы и темы для самостоятельного
изучения
Виды и содержание самостоятельной
работы
Современные модификации ПЦР
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Современные методы генетического
анализа антибиотикорезистентности
возбудителей ВБИ
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Рекомбинантные ДНК. Использование
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Метод ДНК-ДНК зондирования
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Использование ПЦР- in real time для
контроля качества лечения
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
2.5.1.Раздел «Молекулярная биология. Механизмы функционирования клетки,
принципы молекулярной диагностики» (5 занятий)
Тема занятия, его цели и задачи.
Тема: Механизмы функционирования клетки. Современные проблемы генодиагностики и
генотерапии. Нанотехнологии в диагностике и лечении
Цель – изучить современные научные достижения в области молекулярной биологии,
возможность использования современных методов генодиагностики и нанотехнологий в
практике врача клинической лабораторной диагностики.
Задачи:
1.Закрепить фундаментальные знания молекулярной биологии в разделах гены и геном,
изменчивость генома
2. Дать характеристику дифференцировки и функционирования клеток организма
человека
3. Изучить молекулярную структурную организацию функций цитоскелета.
4. Изучить вопросы молекулярной биоэнергетики клетки, молекулярный транспорт,
внутриклеточные везикулы.
5. Изучить механизмы регуляции клеточного цикла как мишени лечебного воздействия.
6. Показать особенности межклеточной коммуникации, молекулярная рецепция.
7. Адгезивное взаимодействие клеток: физиологические и патологические аспекты
8. Феномен апоптоза, виды мезанизм, значение апоптоза для медицины.
Основные понятия:
- Молекулярное строение и функция клетки
- Наследственность гены и геном, изменчивость генома
- Молекулярная биоэнергетика
- Молекулярный транспорт
- Межклеточное взаимодействие
- Тканевой гомеостаз
- Апоптоз
- Онкогенез, онкогены
2.5.2.1 Вопросы к занятию – Гены и геном
1. Гены и геном, молекулярные основы (хроматин, нуклеосомы и т.п.)
2. Изменчивость генома
3. Механизмы репарации
4. Рекомбинация и модификация генома
5. Теломераза, роль в патологии
2.5.2.2Вопросы к занятию - Типы клеток организма человека. Цитоскелет.
1.. Дать характеристику дифференцировки и функционирования клеток организма
человека
2. Функциональный полиморфизм клеток
3. Структурная организация функций цитоскелета.
4. Роль цитоскелета во внутриклеточном транспорте.
2.5.2.3 Вопросы к занятию- Молекулярная биоэнергетика. Молекулярный
транспорт.
1. Митохондрии,структура функции
2. Механизм молекулярного транспорта,
3. Аппарат Гольджи, структура, функции
4. Виды внутриклеточных везикул.
2.5.2.4 Вопросы к занятию - Воспроизводство клетки. Апоптоз.
1. Клеточный цикл
2. Регуляция клеточного цикла
3. Механизмы регуляции клеточного цикла
4. Регуляция времени жизни клетки.
5. Возможные пути гибели клетки.
6. Апоптоз. Виды.
7. Роль апоптоза для медицинской практики
2.5.2.5 Вопросы к занятию- Тканевой гомеостаз. Взаимодействие клеток.
1. Интеграция клеток в многоклеточный организм
2. Механизмы межклеточной коммуникации
3. Молекулярная рецепция.
4. Тканевой гомеостаз
5. Адгезивные взаимодействия клеток
6. Роль адгезии клеток в физиологических и патологических процессах
2.5.3 Вопросы для самоконтроля
1. Методы молекулярной биологии
2. Определение генов (ДНК и РНК) методом ПЦР
3. Методы генной инженерии. Использование генных векторов (вирусы, липосомы и т.п.)
4. Значение генноинженерных вакцин в профилактике заболеваний.
5. Получение цитокинов. Цитокинотерапия.
2.5.4. Основная и дополнительная литература к теме
Основная литература:
2. Мушкамбаров Н.Н. Молекулярная биология: учебное пособие для студентов
медицинских вузов/- М.: МИА, 2003 – 544с.
Дополнительная литература:
2. Джеральд М.Фаллер, Деннис Шилдс /Молекулярная биология клетки –
руководство для врачей перевод с англ., - М.: Бином-пресс, 2006,-257 с.
Перечень вопросов и заданий для самостоятельной работы
Поиск и обзор научных публикаций и электронных источников информации,
подготовка заключений по обзору.
Написание рефератов – презентаций по теме занятия
Разделы и темы для самостоятельного
изучения
Виды и содержание самостоятельной
работы
Современные модификации ПЦР
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Теломеразы. Роль в старении
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Фолдинг белков. Конформационные
болезни
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Функции РНК в передаче информации и
синтезе белка.Транскрипционные факторы
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Молекулярная биология рака. Онкогены.
Молекулярные аспекты онкогенеза
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Апоптоз. Молекулярные механизмы
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
2.5.1.Раздел «Молекулярная биология. Генетические механизмы
антибиотикорезистентности» (2 занятия)
Тема занятия, его цели и задачи.
Тема: Механизмы антибиотикорезистентности. Современные проблемы диагностики
генов антибиотикорезистености.
Цель – изучить современные научные достижения в области молекулярной
микробиологии, возможность использования современных методов диагностики
антибиотикорезистености в практике врача клинической лабораторной диагностики.
Задачи:
1.Закрепить фундаментальные знания молекулярной микробиологии по проблеме
резистентности к антибиотикам
2. Дать характеристику механизмов действия антибиотиков на бактериальную клетку
3. Изучить механизмы формирования резистентности к антибиотикам.
4. Изучить вопросы секвенирования генома.
5. Проблемы антибактериальной политики
Основные понятия:
- гены антибиотикорезистентности
- MRSA, VMRSA
- VREF
- PRSP
- ESBL грамотрицательных бактерий
- Методы выявления генов антибиотикорезистентности
-
2.5.2.1 Вопросы к занятию – Антибиотикорезистентность
1. Антибиотики. Механизм действия антибиотиков.
2. Антибиотикорезистентность. Механизмы формирования.
3. Фенотипические методы диагностики антибиотикорезистентных бактерий
4. Гены антибиотикорезистентности
5. ПЦР диагностика антибиотикорезистентности
2.5.2.2Вопросы к занятию - Антибиотикорезистентность
1.. Определение сайквенс типа антибиотикорезстентности
2. MRSA – определение гена mecA
3. Выявление ESBL
4. Cовременная антибактериальная политика.
7. Роль апоптоза для медицинской практики
5. Адгезивные взаимодействия клеток
6. Роль адгезии клеток в физиологических и патологических процессах
2.5.3 Вопросы для самоконтроля
1. Методы фенотипической диагностики антибиотикорезистентности
2. Определение чувствительности методом Е-test
3. Методы определения генов резистентности
2.5.4. Основная и дополнительная литература к теме
Основная литература:
3. Мушкамбаров Н.Н. Молекулярная биология: учебное пособие для студентов
медицинских вузов/- М.: МИА, 2003 – 544с.
Дополнительная литература:
3. Джеральд М.Фаллер, Деннис Шилдс /Молекулярная биология клетки –
руководство для врачей перевод с англ., - М.: Бином-пресс, 2006,-257 с.
Перечень вопросов и заданий для самостоятельной работы
Поиск и обзор научных публикаций и электронных источников информации,
подготовка заключений по обзору.
Написание рефератов – презентаций по теме занятия
Разделы и темы для самостоятельного
изучения
Современные методы определения геновантибиотикорезистентности (ПЦР)
Виды и содержание самостоятельной
работы
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
Механизм антибиотикорезистентности
Реферат – презентация. Заслушивание
докладов
ИТОГОВЫЙ ТЕСТ
по МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ
для студентов 5 курса факультета медицинской биохимии
В каждом задании теста предложено несколько ответов, из которых могут быть
правильными любое количество. Отметьте буквы всех правильных ответов.
1. К компонентам ядра клетки относятся:
а). хромосомы
б). ядерная оболочка
в). ядерный компонент
г). ядерный сок
д). хромосомное ядро
2.Ядерный белковый матрикс включает:
а). хромосомы
б). ядерная ламина
в). внутриядерная фибриллярная сеть
г). ядерный сок
д). хромосомное ядро
3.Каждая цепь молекулы ДНК является линейной последовательностью нуклеотидов
следующих видов:
а). дАМФ
б). рАМФ
в). дГМФ
г). дЦТФ
д). дТМФ
4.Нуклеотид имеет следующие компоненты:
а). фосфатный остаток
б). ядерная ламина
в). ядерный матрикс
г). дезоксирибоза
д). азотистое основание
5.Основу нуклеосомы составляют:
а).глобула из 8 белковых молекул
б). глобула из 6 белковых молекул
в). глобула из 2 белковых молекул
г). глобула из 4 белковых молекул
д). глобула из 10 белковых молекул
6.Молекулы гистонов представлены следующими видами:
а). Н5
б). Н2А
в). Н2В
г). Н3
д). Н4
7. У хромосомы выделяют следующие части:
а). центромера
б). хромосомная оболочка
в). плечи
г). теломеры
д). хромосомное ядро
8.По положению центромеры хромосомы делятся на следующие виды:
а). центрические
б). метацентрические
в). субметацентрические
г). акроцентрические
д). акрометацентрические
9. Жизненный цикл митотически делящейся клетки подразделяется на следующие
периоды, составляющие интерфазу:
а). S - период
б). G 1-период
в). С -период
г). N -период
д).G 2-рериод
10.По способности к делению выделяют следующие типы клеток:
а). условно митотические
б). митотические
в). премитотичесеие
г). условно постмитотические
д). постмитотические
11.В процессе репликации ДНК участвуют следующие белки:
а). узнающий белок
б). топоизомераза
в). пептидаза
г). геликаза
д). полимераза
12.К функциям теломер относятся:
а). физические
б). механические
в). стабилизационные
г). влияние на экспрессию генов
д). счетная
13. Теломераза обнаруживается в следующих клетках:
а). лимфоциты
б). клетки эпидермиса
в). клетки слизистой оболочки желудка
г). клетки щитовидной железы
д). клетки мозга
14.К репарации повреждений ДНК относятся:
а). гидролитическое выщепление оснований
б). одноцепочечниые разрывы
в). гидролитическое дезаминирование оснований
г). образование димеров тимина
д). поперечные сшивки цепей
15. К определению гена относится следующее утверждение:
а). участок ДНК, кодирующий одну полипептидную цепь
б). участок белка, кодирующий один участок ДНК
в). полипептидная цепь, кодирующая один участок ДНК
г). участок ДНК, кодирующий несколько белков
д). участок ДНК, кодирующий один белок
16. К определению цистрона относится следующее утверждение:
а). участок ДНК, кодирующий одну полипептидную цепь
б). участок белка, кодирующий один участок ДНК
в). полипептидная цепь, кодирующая один участок ДНК
г). участок ДНК, кодирующий несколько белков
д). участок ДНК, кодирующий один белок
1. В хромосомах человека число генов составляет:
а) около 2500
б) около 30 000
в) около 50 000
г) около 6000
д) около 10 000
2. Функциональными отделами в ДНК прокариот являются:
а) промотор
б) оператор
в) терминатор
г) аттенюатор
д) энхансеры
3. Функциональными отделами в ДНК эукариот являются:
а) энхансеры
б) гены
в) терминатор
г) промотор
д) белок- репрессор
4. У бактерий гены ферментов, катализирующих ряд последовательных реакций,
объединяются в структурно-функциональную единицу:
а) цистон
б) оперон
в) кодон
г) экзон
д) интрон
5. Различают опероны следующих типов:
а) конститутивные
б) индуцибельные
в) избирательные
г) репрессибельные
6. ДНК-связывающие белки по их структуре подразделяются на:
а) содержащие гомеодомеры
б) содержащие мотив "спираль-поворот-спираль"
в) содержащие "цинковые пальцы"
г) содержащие "лейциновую застежку"
д) все ответы правильные
7. Транскрипционный фактор- белок р 53 выполняет следующие функции:
а) активирует гены, отвечающие за остановку клеточного деления
б) активирует гены, запускающие апоптоз
в) репрессирует гены, сдерживающие апоптоз
г) активирует гены, тормозящие ангиогенез
д) является опухолевым супрессором
8. Структура белка р 53 включает:
а) центральный домен
б) N - концевой домен
в) С - концевой домен
г)  - спиральный домен
д) линкерный участок
9. Структура ДНК включает:
а) две полинуклеотидные цепи
б) линейную последовательность нуклеотидов: дАМФ, дГМФ, дЦТФ, дТМФ
в) одну полинуклеотидную цепь
г) дезоксирибозу
д) рибозу
10. Структура РНК включает:
а) дезоксирибозу
б) линейную последовательность нуклеотидов
в) рибозу
г) две полинуклеотидные цепи
д) одну полинуклеотидную цепь
11. Составные части мРНК:
а) колпачок (кэп)
б) 5 - нетранслируемый участок
в) антикодоновая петля
г) акцепторная ветвь
д) кодон терминации
12. Составные части тРНК:
а) колпачок (кэп)
б) акцепторная ветвь
в) инициирующий кодон
г) антикодоновая петля
д) дигидроуридиловая петля
13. Этапы транскрипции:
а) терминация
б) метилирование
в) элонгация
г) сплайсинг
д) инициация
14. Продукты транскрипции у эукариот:
а) пре-мРНК
б) зрелая м РНК
в) пре-рРНК
г) пре-тРНК
д) зрелая тРНК
15. Ингибиторы транскрипции:
а) -Аманитин
б) Актиномицин D
в) токсин ядовитых грибов
г) производное антибиотика из Реnicillium
д) производное антибиотика из Streptomyces
32. Процессы созревания РНК:
а) присоединение спейсерных последовательностей нуклеотидов
б) отщепление "лишних" нуклеотидов с концов цепи
в) отщепление спейсерных последовательностей нуклеотидов
г)присоединение "лишних" нуклеотидов к концам цепи
д) сплайсинг
33.Для репликации геномов РНК содержащих вирусов используются:
а) РНК-зависимая ДНК-полимераза
б) ДНК-синтетаза
в) обратная транскриптаза
г) ДНК-зависимая РНК-полимераза
д) РНК-синтетаза
34. Функциональные центры рибосом представлены:
а) центром связывания мРНК
б) пептидильным центром
в) аминокислотным центром
г) пептидилтрансферазным центом
д) все ответы правильные
35. Стадии цикла элонгации:
а) связывание аа-тРНК
б) замыкание пептидной связи
в) транслокация
г) трансляция
д) транскрипция
36. Особенности трансляции у прокариот по сравнению с эукариотами:
а) в большой субъединице содержится 4 молекулы рРНК
б) субъединицы рибосом и входящие в них рРНК меньше по размеру
в) в большой субъединице содержится 2 молекулы рРНК
г) меньше белковых молекул в каждой субъединице
д) субъединицы рибосом и входящие в них рРНК больше по размеру
37. Ингибиторы трансляции у бактерий:
а) антибиотики, действующие в области малой (30S) субъединицы
б) антибиотики, действующие в области большой (50S) субъединицы
в) тетрациклин
г) пенициллин
д) эритромицин
38. Ингибиторы трансляции у эукариот:
а) антибиотики, действующие в области большой(80S) субъединицы
б) левомицетин
в) дифтерийный токсин
г) интерфероны
д) интерлейкины
39. Различают несколько уровней структуры белков:
а) вторичную
б) трехсложную
в) первичную
г) пятисложную
д) третичную
40. Связи, стабилизирующие третичную структуру глобулярного белка:
а) дисульфидная
б) ионная
в) гидрофобная
г) сульфидная
д) водородная
41. Фолдинг белка совершается в несколько стадий:
а) нативный белок (цепь свернута в компактную глобулу)
б) состояние-предшественник расплавленной глобулы (цепь частично развернута)
в) расплавленная глобула (цепь свернута)
г) образование четвертичной структуры
д) случайный клубок (развернутая пептидная цепь)
42. Структура комплекса Гольджи представлена:
а) мембранными пузырьками
б) мембранными цистернами
в) диктиосомой
г) мембраносвязанными рибосомами
д) гранулярной эндоплазматической сетью
43. Ферменты, необходимые для присоединения убиквитина (Убн) к белку мишени при
распаде белков:
а) Убн - активирующий фермент
б) Убн - конъюгирующий фермент
в) Убн- лиаза
г) Убн - лигаза
д) Убн - гидролаза
44. Структура биомембран представлена:
а) периферическими белками
б) интегральными белками
в) цитоскелетом
г) липидным слоем
д) углеводными компонентами
е) мембранными цистернами
45. Основные свойства биомембран:
а) жесткая структура
б) замкнутость
в) латеральная подвижность
г) ассиметрия
д) симметрия
46. Класс мембранных липидов составляют:
а) сфинголипиды
б) стероиды (холестерин)
в) спектрины
г) гликолипиды
д) фосфолипиды
47. Класс мембранных белков составляет:
а) структурные
б) транспортные
в) сигнальные
г) обеспечивающие межклеточное взаимодействие
д) стероиды
48. Способы прохождения низкомолекулярных веществ через биомембраны:
а) сложная диффузия
б) простая диффузия
в) облегченная диффузия
г) активный транспорт
д) средняя диффузия
49. Вещества, действующие на н-холинорецепторы:
а) н-холиномиметики
б) н-холинолитики
в) ганглиоблокаторы
г) миорелаксанты
д) атропин
50. Антибиотики, переносчики ионов:
а) гентамицин
б) валиномицин
в) эритромицин
г) олеандомицин
д) грамицидин А
51. К процессу эндоцитоза относятся:
а) рекреция
б) фагоцитоз
в) пиноцитоз
г) секреция
д) эскреция
52. К процессу экзоцитоза относятся:
а) фагоцитоз
б) рекреция
в) пиноцитоз
г) секреция
д) эскреция
53. Различают следующие семейства адгезивных белков:
а) перфорины
б) интегрины
в) селектины
г) иммуноглобулины
д) кадгерины
54. Основные типы тканей:
а) эпителиальная
б) соединительная
в) нервная
г) мышечная
д) все ответы правильные
55. Функция клеток эпителия:
а) способность секретировать жидкости
б) опорная
в) соединительная
г) питательная
д) синтез коллагена
56. Функции клеток соединительной ткани:
а) соединительная
б) опорная
в) способность секретировать жидкости
г) питательная
д) синтез коллагена
57.Функция клеток мышечной ткани:
а) соединительная
б) опорная
в) сократительная
г) питательная
д) синтез коллагена
58. Функции клеток нервной ткани:
а) способность проводить электрические импульсы
б) опорная
в) сократительная
г) питательная
д) синтез коллагена
59. Фазы нормального клеточного цикла:
а) Фаза М
б) Фаза А
в) Фаза G1
г) Фаза G2
д) Фаза S
60. К белкам супрессорам опухолей относятся:
а) Rb
б) р 27
в) р 16
г) р 15
д) р 53
61. К белкам ингибиторам клеточного роста относятся
а) Rb
б) р 27
в) р 16
г) р 15
д) р 53
62. Цитоскелет состоит из:
а) макротрубочек
б) микротрубочек
в) конечных филаментов
г) актиновых филаментов
д) промежуточных филаментов
63. Основной белок микротрубочек:
а) тубулин
б) актин
в) виментин
г) кератин
д) ламин
64. Основной белок актиновых филаментов:
а) тубулин
б) актин
в) виментин
г) кератин
д) ламин
65. Основные белки промежуточных филаментов:
а) тубулин
б) актин
в) виментин
г) кератин
д) ламин
66. Типы генов, отвечающих за онкогенез:
а) протоонкогены
б) нормальные гены
в) опухолевые супрессоры
г) мутаторные гены
д) вирусные онкогены
67. Изменения генома клетки могут происходить в результате:
а) точечных мутаций
б) амплификации
в) внутрихромосомных транслокаций
г) межхромосомных транслокаций
д) действия вирусных онкогенов
68. Особенности ПЦР:
а) прямой метод
б) занимающий много времени метод
в) специфичный метод
г) дорогостоящий метод
д) высокочувствительный метод
69. Основные компоненты для ПЦР:
а) Tag - полимераза
б) анализируемый образец
в) физиологический раствор
г) праймеры
д) смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов
70. Дополнительные компоненты для ПЦР:
а) внутренние контроли
б) ДНК-зонды
в) буфер
г) праймеры
д) Tag - полимераза
71. Стадии постановки ПЦР:
а) пробоподготовка
б) выделение чистой культуры
в) амплификация
г) идентификация
д) детекция
72. Механизм ПЦР включает:
а) денатурацию
б) отжиг
в) элонгацию
г) образование иммунного комплекса
д) лизис иммунного комплекса
73. Основные этапы биотехнологического процесса:
а) биосинтез в ферментере
б) стерилизация технологического воздуха
в) стерилизация оборудования
г) стерилизация питательных сред
д) подготовка посевного материала
74. Антибиотики по механизму действия дифференцируются на:
а) ингибиторы плазмид
б) ингибиторы цитоплазматической мембраны
в) ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот
г) ингибиторы образования клеточной стенки
д) ингибиторы белкового синтеза
75. Этапы развития морфологии апоптоза:
а) фрагментация ядра и цитоплазмы с образованием апоптозных телец
б) фагоцитоз апоптозных телец окружающими клетками
в) набухание клетки в целом, ядра и других мембранных структур
г) хаотичное самопереваривание клетки ферментами лизосом
д) конденсация хроматина и некоторое сжатие клетки
76. Одним из важнейших инструментов апоптоза является специальное семейство___________________________________________________________
77. К орудиям апоптоза относятся:
а) каспазы
б) эндонуклеазы
в) совокупность сильных окислителей
г) белки, ответственные за изменение структуры плазмолеммы
д) митохондриальные факторы
78. Стадии развития апоптоза изнутри:
а) потеря связи клетки с опорным субстратом
б) повреждение
в) передача сигналов
г) конденсация хроматина
д) вступление клетки в контакт с другой клеткой
79. Достижения биотехнологии перспективны в следующих отраслях:
а)
б)
в)
г)
д)
80. Пивные и пищевые дрожжи получают из следующих микроорганизмов:
а) Saccharomyces cerevisiae
б) Candida albicans
в) Candida arborea
г) Candida utilis
д) Saccharomyces carlsbergensis