При самостоятельной работе над теоретическим курсом студент пользуется методическими материалами из списка основной и дополнительной литературы, методических указаний, используемых в учебном процессе, приведенными в п.4 данной программы.
● Написание и защита реферата.
При изучении курса «Молекулярная биология» студент должен подготовить реферат по одной из предложенных преподавателем тем или предложить свою тему.
Темы рефератов и задания по их написанию выдаются лектором на первой лекции вместе со списком учебной литературы.
Примерные темы рефератов:
РНК-синтетазная система у РНК-содержащих вирусов.
Современная номенклатура мутаций и примеры наследственных заболеваний.
Нехромосомная наследственность.
Метод ДНК-диагностики: полимеразная цепная реакция (ПЦР).
Модификации метода ПЦР: мультиплексная ПЦР, аллель-специфическая амплификация, метод обратно-транкриптазной ПЦР.
Использование электрофореза как метода детекции продуктов ПЦР-анализа
Количественная ПЦР (ПЦР в реальном времени). Система taqman.
Особенности очистки нуклеиновых кислот для ПЦР «в реальном времени».
Количественное определение вирусной нагрузки с помощью ПЦР.
Использование ПЦР «в реальном времени» для определения однонуклеотидных полиморфизмов.
Использование рестрикционного анализа для выявления точковых мутаций.
Определение относительного содержания нуклеиновых кислот на примере генетически модифицированных источников.
Методы поиска, выделения и идентификации определённых участков ДНК: гибридизация с ДНК-зондами.
Методы поиска, выделения и идентификации определённых участков ДНК: клонирование.
Методы поиска, выделения и идентификации определённых участков ДНК: методы поиска ДНК-последовательностей, основанные на полиморфизме генома.
Картирование и скрининг генома.
Геномика: направления развития, перспективы, надежды и опасения.
Биоэтические проблемы геномики.
Лабораторные методы диагностики наследственных болезней: методы кариотипирования.
Лабораторные методы диагностики наследственных болезней: биохимические методы диагностики наследственных болезней.
Лабораторные методы диагностики наследственных болезней: молекулярно-генетические методы диагностики наследственных заболеваний человека.
Мутационный скрининг гена: секвенирование ДНК по методу Сэнгера.
Параллельный молекулярно-генетический анализ: использование ДНК-биочипов.
Профилактика наследственной патологии.
Лечение наследственных болезней.
При подготовке реферата студент пользуется методическими материалами из списка основной и дополнительной литературы, методическими указаниями, используемыми в учебном процессе, приведенными в п.4 данной программы.
Структура реферата:
Реферат включает следующие структурные элементы:
Титульный лист. С него начинается нумерация страниц, но номер не ставится. Номера страниц начинают печатать с первой страницы раздела «Введение». Титульный лист оформляется аналогично титульному листу курсовой работы: указывают наименование высшего учебного заведения; факультет, кафедру, где выполнялась работа; название работы; фамилию и инициалы студента; ученую степень и ученое звание, фамилию и инициалы преподавателя; город и год выполнения работы.
Содержание. В содержании представлены названия всех разделов и подразделов работы, каждое из которых печатается с новой строки. В конце строки ставится номер страницы, на которой напечатана данная рубрика в тексте. Номера страниц печатаются вблизи правого поля, все на одинаковом расстоянии от края страницы. Следует обратить внимание, что названия разделов и подразделов в оглавлении должно точно соответствовать заголовкам текста.
Введение. Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы, пути развития на современном этапе, имеющиеся проблемы и способы их разрешения. Объём данного раздела не должен превышать одной страницы.
Обзор литературы. В данном разделе излагаются теоретические основы по выбранной тематике. Изложение должно вестись в форме теоретического анализа проработанных источников применительно к выполняемой теме, логично, последовательно и грамотно. При необходимости данный раздел может состоять из отдельных подразделов. Из содержания теоретического обзора должно быть видно состояние изученности темы в целом и отдельных ее вопросов.
Заключение. Представляет собой краткое обобщение (2-3 абзаца) приведенных данных.
Библиографический список. Оформляется в соответствии с существующими требованиями.
Приложения.
Оформление реферата должно соответствовать межгосударственному стандарту ГОСТ 7.32-2001, устанавливающему общие требования к структуре и правилам оформления научных и технических отчетов.
Реферат должен сопровождаться библиографическим списком, который составляют в соответствии с ГОСТ 7.12003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления». Объем реферата должен составлять 15-20 страниц.
Реферат сдается на проверку преподавателю согласно «Графику учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине «Медицинская биохимия», приведенного в конце данной программы (Приложение А).
С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся, а также развития коммуникативных компетенций защита реферата проводится в виде презентации, подготовленной в Power Point, в интерактивной форме, т.е. с участием в обсуждении темы реферата других обучающихся. Презентационные материалы оформляются в виде последовательности слайдов, демонстрируемых на экранах для аудитории слушателей.
При подготовке рефератов и презентаций рекомендуется использовать лицензионное программное обеспечение ФГАОУ ВПО СФУ. Во время защиты рефератов, используется современное интерактивное оборудование, в частности, интерактивная доска SMART Board 3000i использует все возможности персонального компьютера в режиме реального времени, позволяет работать с текстами и графическими объектами, аудио- и видеоматериалами, Интернет-ресурсами, базами данных и т. д.
● Задачи.
Самостоятельная работа по курсу «Молекулярная биология» включает решение задач. Задачи будут представлены в двух вариантах: первый вариант – задачи для всей группы студентов; второй вариант – индивидуальные задачи и задания по количеству студентов в группе. Задачи на индивидуальную самостоятельную работу выдаются и принимаются преподавателем по графику для выполнения самостоятельной работы.
Организация самостоятельной работы производится в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы (Приложение А).
4 Учебно-методические материалы по дисциплине
4.1 Основная и дополнительная литература, информационные
ресурсы
Основная литература:
Белясова Н. А. Биохимия и молекулярная биология.- Минск: Книжный дом, 2004 . - 415 с. (библиотека СФУ – 33шт.).
Генетика. Учебник для вузов/ Под ред. В.И. Иванова.- М.: ИКЦ «Академкнига», 2006.- 638с. (библиотека СФУ – 6шт.).
Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика.- Изд. 4-е, - Новосибирск, 2007 . - 478 с. (библиотека СФУ – 30шт.).
Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. (библиотека СФУ – 71шт.).
Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. Москва: Медицинское информационное агентство, 2007 . - 535 с. (библиотека СФУ – 5шт.).
Дополнительная литература:
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.: Медицина, 2007.- 704 с. (библиотека СФУ – 30шт.).
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т.- М.: Мир, 1987/1988.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж. Молекулярная биология клетки: В 3-х т.- М.: Мир, 1994.
Вартапетян А.Б. Полимеразная цепная реакция (обзор). Молекулярная биология, 1991.- Т.25, вып.4.- С. 926-936.
Глик Б., Пастернак Д. Молекулярная биотехнология: принципы и применение / под ред. Н. К. Янковский. - Москва : Мир, 2002. - 589 с. (библиотека СФУ – 21 шт.).
Иллариошкин С.Н. ДНК-диагностика и медико-генетическое консультирование.- М.: Медицинское информационное агенство, 2004.- 207с.
Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции.- М., 1989. 591с. (библиотека СФУ – 73шт.).
Клонирование ДНК. Методы. Под ред. Д. Гловера. М., Мир, 1988.
Льюин Б. Гены.- М., Мир, 1987.
Льюин Д. Гены. М., Мир, 1984.
Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1986. (библиотека СФУ – 1шт.).
Маркова Е.В. Молекулярно-генетические методы: метод. Указания/ Красноярск. Гос. Ун-т.- Красноярск, 2006.- 31с.
Маркова Е.В. Молекулярно-генетические методы: метод. Указания/ Красноярск. Гос. Ун-т.- Красноярск, 2006.- 31с.
Медицинские лабораторные технологии: Справочник/ под ред. А.И. Карпищенко. – СПб: Интермедика, 1999. – 656с.
Молекулярно-генетические методы: метод. указания / Сост. Е.В. Маркова. - Изд-во Красноярского государственного университета.– 2006.- 31 с.
Общая генетика. Методическое пособие / Под ред. С.И. Инге-Вечтомова.- СПб: Изд-во Н-Л, 2007.- 124с.
Патрушев Л.И. Искусственные генетические системы.- Т. 1: Генная и белковая инженерия.- М.: Наука.- 2004.- 526с.
Патрушев Л.И. Экспрессия генов. – М.: Наука, 2000. – 830 с.
Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии. СПб., СПбГТУ. 1999.
Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии: Учебник для вузов.- СПб: Изд-во СПбГТУ, 1999.- 522с.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2-х т. М.: Мир, 1999. (библиотека СФУ – 13шт.).
Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2-х т. Т.1.- М.: Мир, 1998.- 373с. (библиотека СФУ – 13шт.).
Спирин А.С. Молекулярная биология: Структура рибосомы и биосинтез белка.- М.: Высшая школа, 1986.
Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика.- М.: Мир, 1981.- 646с.
Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функции белков: Учеб. для биол. спец. вузов / Под ред. А.С. Спирина. – М.: Высш. шк., 1996. – 335 с.
Уотсон Дж. Молекулярная биология гена. М: Мир, 1986.
Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека: В 3-х томах пер. с англ., 1989.
Хелевин Н.В., Лобанов А.М., Колесова О.Ф. Задачник по общей и медицинской генетике. Учеб. пособие.- М.: Высшая школа, 1976- 159с.
Черемис А.В., Ахунов Э.Д., Вахитов В.А. Секвенирование ДНК.- М.: Наука, 1999.
Чечеткин В.Р., Прокопенко Д.В., Макаров А.А., Заседателев А.С. Биочипы для медицинской диагностики. Российские нанотехнологии, 2006, том 1, № 1,2.
Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия: Учеб.-справ, пособие. - 2-е изд., - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. - 496 с. (библиотека СФУ – 5шт.).
Эволюция генома: Пер. с англ./ Под ред. Г. Доувера, Р.Флейвелла.- М.: Мир, 1986. – 368с.
Lewin B. Genes VII. - Oxford University Press, 2001.
Sambrook, Josehh, David W. Molecular cloning: a laboratory manual, 3td ed.- 2001.
Watson J.D., et al. Molecular Biology of the Gene, 5th ed. CSHL Press.- 2004.
4.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения
Презентации лекций по курсу «Молекулярная биология», подготовленные в Power Point (от 20 слайдов на лекцию) по темам всех разделов:
Синтез ДНК и теломераза.
Экспрессия генов и транскрипционные факторы.
Синтез белков, их фолдинг и модификации.
Использование на лекциях доски прямой и обратной проекции (SMART Board) позволяет осуществлять пояснение непосредственно на самой презентации при помощи специальных маркеров, а также использовать через сети Интернет информационные ресурсы и анимации.
Электронный вариант задач по молекулярной биологии.
4.3 Контрольно-измерительные материалы
1. Перечень вопросов к зачёту;
2. Перечень тем рефератов;
3. Задачи.
Перечень примерных контрольных вопросов к экзамену по курсу «Молекулярная биология»
Дайте характеристику основных компонентов ядра: ядерная оболочка и ядерный матрикс; хромосомы; ДНК хромосом, ядрышко.
Организация ДНК в хромосомах; роль гистонов и негистоновых белков в компактизации ДНК.
Место репликации ДНК в клеточном цикле.
Общая характеристика репликации ДНК: основные принципы, особенности механизма.
Компоненты ферментного комплекса репликации.
Репликация теломерных отделов ДНК: суть проблемы концевой недорепликаиии; буферные теломерные последовательности; удлинение теломер с помощью теломеразы; механизм ALT.
Теломеры и теломераза. Структура и функции теломер. Механизм действия теломеразы. Распространение теломеразы.
Теломераза и старение.
Теломераза и онкогеиез.
Метилирование цитозина в ДНК эукариот; возможные функции метилирования ДНК.
Система рестрикции и модификации у бактерий.
Пять типов систем рестрикции-модификации.
Метилирование ДНК, связанное с репарацией ошибок репликации.
Возможные повреждения ДНК: повреждения оснований, повреждения цепей ДНК.
Удаление тиминовых димеров как пример репарации ДНК.
Удаление остатков урацила как пример репарации ДНК.
Функциональные отделы генома.
Способ записи генетической информации. Генетический код и его свойства.
Общая схема оперона у бактерий. Конститутивные гены и белки.
Лактозный оперон как пример индуцибелъных оперонов.
Триптофановый оперой как пример репрессибелъных оперонов.
Молекулярная структура геномов эукариот. Элементы геномов эукариот.
Повторяющиеся последовательности ДНК эукариот.
Гены эукариот, кодирующие РНК и белки.
Геном органелл эукариот: ДНК митохондрий и хлоропластов.
Гены гистонов у эукариот.
Гены рибосомных РНК у эукариот.
Гены гемоглобина у эукариот.
ДНК-связывающие белки эукариот, выступающие в роли транскрипционных факторов или репрессоров: белки, содержащие мотив «спираль-поворот-спираль» и белки, содержащие гомеодомены.
ДНК-связывающие белки эукариот, выступающие в роли транскрипционных факторов или репрессоров: белки, содержащи «цинковые пальцы» и белки, содержащие «лейионовую застёжку».
Общие факторы транскрипции у эукариот.
Белок р53 как транскрипционный фактор.
Общий план строения РНК.
Особенности строения мРНК.
Особенности строения т-РНК. Первичная, вторичная и третичная структуры. Взаимодействия т-РНК с лигандами.
Рибосомальные рРНК и рибосомы.
Механизм транскрипции: инициация, элонгация и терминация.
Конвейерный характер процесса транскрипии. Ингибиторы транскрипции.
Продукты транскрипции: предщественники мРНК, рРНК и тРНК.
Общее описание созревания (процессинга) РНК, механизм сплайсинга.
Нетранскрипционное присоединение и модификация отдельных нуклеотидов в процессе процессинга РНК.
РНК-синтетазная система у РНК-содержащих вирусов.
Разрушение мРНК у бактерий и эукариот.
Подготовительная стадия трансляции мРНК. Функциональные центры рибосом.
Элонгация и терминация трансляции.
Особенности трансляции у прокариот и в митохондриях.
Ингибирование трансляции у бактерий и у эукариот.
Факторы, определяющие пространственную структуру белка при его фолдинге.
Модели сворачивания белков при фолдинге.
Ферменты протеиндисульфидизомераза и пептидилпролилизомераза как факторы фолдинга.
Шапероны как факторы фолдинга, функции шаперонов.
Участие системы DnaK/ DnaJ в фолдинге белков у бактерий.
Участие системы GroEL/CroES в фолдинге белков у бактерий.
Роль шаперанов в формировании бактериофагов.
Прионы как антишапероны.
Особенности трансляции экспортных белков и их модификации в ЭПС.
Процессы модификаии и сортировки экспортных белков в комплексе Гольджи.
Сортировка и транспорт белков митохондрий и ядер.
Образование в клетках коротких пептидов.
Процесс распада синтезированных белков.
Современная номенклатура мутаций.
Понятие прямой ДНК-диагностики. Материал для проведения ДНК-диагностики.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). Общая схема проведения ПЦР.
Использование электрофореза как метода детекции продуктов ПЦР-анализа.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). Конструирование праймеров.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). Термостабильные ДНК-зависимые ДНК-полимеразы.
Использование рестрикционного анализа для выявления точковых мутаций.
Критические компоненты реакции ПЦР: специфичность реакции, точность синтеза ДНК и его эффективность.
Основные компоненты реакционной смеси при проведении ПЦР: праймеры и их конструирование.
Основные компоненты реакционной смеси при проведении ПЦР: термостабильные ДНК-зависимые ДНК-полимеразы.
Компоненты реакционной смеси при проведении ПЦР: Матричные нуклеиновые кислоты, ионы двухвалентных металлов, свободные дезоксирибонуклеотидтрифосфаты (dNTPs).
Характеристики ПЦР: температурный режим, время элонгации праймеров, количество циклов, необходимое для проведения амплификации, объем реакционной смеси.
Модификации метода ПЦР: мультиплексная ПЦР, аллель-специфическая амплификация, метод обратно-транкриптазной ПЦР.
Количественная ПЦР (ПЦР в реальном времени). Система taqman.
Мутационный скрининг гена: секвенирование ДНК по методу Сэнгера.
Параллельный молекулярно-генетический анализ: использование ДНК-биочипов.
Приложение А
ГРАФИК
учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине «Молекулярная биология»
специальности 020208.65 — Биохимия, ИФБиБТ, 4 курса на 8 семестр
№ п/п
|
Наименование
дисциплины
|
Семестр
|
Число часов аудиторных занятий
|
Форма
контроля
|
Часов на самостоятельную работу
|
Недели учебного процесса семестра
|
Всего
|
По видам
|
Всего
|
По видам
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
1
|
Молекулярная биология
|
8
|
48
|
Лекции – 32
|
зачёт
|
32
|
ТО – 16
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
ТО
|
Семинары - 16
|
РФ – 6
|
|
ВРФ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СРФ
|
|
|
|
|
|
З - 10
|
|
ВЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
СЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
РЗ
|
|
СЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения: ТО – изучение теоретического курса; РФ – реферат; ВРФ – выдача темы реферата; СРФ – сдача реферата; З – задачи и задания; ВЗ – выдача задач и заданий; РЗ – решение задач и заданий; СЗ – сдача задач и заданий.
Заведующий кафедрой: ___________ проф. Кратасюк В.А.
Директор института: _____________ проф. Сапожников В.А.
«_______» _______________________ 2008 г
|
