Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности
Скачать 314.83 Kb.
|
| 4. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННЫХ КУРСОВ Основная дисциплина по специальности 03.02.07 – Генетика Генетика (ОД.А.03) Лекция 1. Регуляция экспрессии прокариотических генов. Строение и функции промоторов. Субъединичная структура бактериальной РНК-полимеразы. Регуляция транскрипции на уровне инициации и терминации. Концепция оперона. Системы управления катаболизмом L-арабинозы (арабинозный регулон), метаболизмом фосфата (фосфатный регулон), биосинтезом триптофана (триптофановый регулон) у E.coli. Бистабильные системы: триггер Жакобо и Моно, циклические дигенные системы с отрицательными обратными связями CDS(-). Система управления развитием фага лямбда. Лекция 2. Регуляция экспрессии эукариотических генов. Особенности процесса транскрипции у эукариот. РНК-полимеразы трех типов, транскрипционные факторы, регуляторные элементы и их свойства. Регуляторные белки, их функциональные домены. Роль метилирования в регуляции транскрипции. Механизмы регуляции генов при участии гормонов. Роль дифференциального сплайсинга в регуляции экспрессии генов. Гистоновый код. Экспрессия генов и мобильные генетические элементы. Лекция 3. Структурно-функциональная организация генных сетей. Базовые элементы и функциональные блоки. Принципы строения внутриклеточных генных сетей: подчиненность управляющему контуру, модульность, иерархичность, гетерархичность, соответствие структуры и онтогенетической функции. Законы функционирования эукариотических управляющих клеточных генных сетей. Функциональные свойства (статика и динамика). Механизмы генерации дифференциальной активности генных сетей. Лекция 4. Системы управления онтогенезом. Кибернетический подход к пониманию онтогенеза Обобщенная пороговая модель управляющих генных сетей. Теоретическая модель обобщенной эукариотической системы управления онтогенезом. Генные сети индивидуального развития Система управления ранним онтогенезом дрозофилы. Позиционная информация. Генная сеть сегментации: иерархическая структура графа генной сети, блочность графа генной сети, паттерны генной экспрессии. Генная сеть цветения арабидопсиса. Сигнальные пути индукции цветения: фотопериодический, температурный, гиббереллин-зависимый. Взаимодействие каскадов, гены-интеграторы. ABC-модель морфогенеза. Лекция 5. Эпигенные наследственные системы. Концепция эпигена. Структурно-функциональная классификация эпигенов. Модели простейших систем, обладающих свойствами эпигена. Анализ скрещиваний особей с различными эпигенотипами. Понятие динамической наследственной памяти. Эволюционный аспект концепции эпигенов. Лекция 6. Начала синтетической геномики. Технологии генной инженерии. Идея эпигенной инженерии. Подход к управлению частью наследственной информации на основе синтеза эпигенов с наперед заданными режимами функционирования. Искусственные генетические конструкции: репрессилятор Еловица-Лейблера, молекулярный триггер, бифуркатор на основе динамического эпигена, каскадное звено, гипотетический счетчик клеточных делений. Первая бактерия с синтетическим геномом. Дисциплины по выбору аспиранта ОД.А.05 – Молекулярная биология Лекция 1. Биополимеры: их структура и состав. Биополимеры и их компоненты Аминокислоты. Пептиды. Белки. Углеводы. Простые углеводы. Олигосахариды (дисахариды). Полисахариды. Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые основания. Нуклеозиды. Нуклеотиды. Их образование, структура, свойства. Пространственная структура биополимеров и ее специфичность Типы нековалентных взаимодействий. Молекулярное узнавание. Пространственная структура белков. Пространственная структура нуклеиновых кислот. Самоорганизация пространственной структуры биополимеров. Комплексы биополимеров. Многосубъединичные белки. Двуспиральные нуклеиновые кислоты. Нуклеопротеиды. Направленные конформационные переходы в биополимерах. Количественные закономерности специфических взаимодействий «биополимер-лиганд» Лекция 2. Биосинтез полимеров. Матричный биосинтез полимеров ДНК – основной носитель наследственной информации. Генетический код. Общие принципы матричного биосинтеза. Биосинтез ДНК (репликация). Биосинтез РНК (транскрипция). Биосинтез белков (трасляция). Ферменты, участвующие в биосинтезе. Регуляция биосинтеза. Локализация этапов биосинтеза в клетке. Ферменты Механизмы действия. Активные центры ферментов. Основные принципы кинетики ферментативных реакций. Ингибирование и активация ферментов. Рибозимы. Оксидоредуктазы. Трансферазы. Гидролазы. Лиазы. Изомеразы. Лигазы. Кофакторы. Коферменты. Динамические аспекты молекулярной энзимологии. Лекция 3. Методы исследования биополимеров. Общие методы исследования биополимеров Традиционные методы выделения и очистки биополимеров. Методы детекции биополимеров. Определение молекулярной массы биополимера. Определение структуры биополимеров Определение первичной структуры белков, нуклеиновых кислот. Пространственная структура биополимеров. Рентгеноструктурный анализ. Двумерная ЯМР-спектроскопия. Молекулярная механика и молекулярная динамика. Химический синтез белков и нуклеиновых кислот. Генетическая инженерия. Высокоселективные взаимодействия биополимеров Аффинные методы выделения и очистки биополимеров. Иммуносорбция и иммуноанализ. Молекулярная гибридизация и амплификация нуклеиновых кислот. Аффинная модификация биополимеров. Молекулярная селекция нуклеиновых кислот. Лекция 4. Биоэнергетика, Биохимические цепи и циклы, регуляция. Основы биоэнергетики Общие принципы. Гликолиз. Окисление жирных кислот. Цикл трикарбоновых кислот. Цепь переноса электронов и окислительное фосфорилирование. Биоэнергетическая эффективность окисления углеводов и жирных кислот. Световые стадии фотосинтеза. Фотосинтетическое фосфорилирование. Биохимические цепи и циклы Биосинтез моно- и полисахаридов. Биосинтез жирных кислот и фосфолипидов. Биосинтез липидов, построенных из изопентильных фрагментов. Биосинтез стероидов. Метаболизм азота. Биосинтез и биохимические превращения аминокислот. Биосинтез нуклеотидов. Биохимические цепи и циклы как общий принцип организации систем биохимических превращений в живой природе. Регуляция систем биохимических процессов и пространственная организация биохимических процессов в клетке Стехиометрическая и аллостерическая регуляция систем биохимических процессов. Химическая модификация как путь регуляции функциональной активности белков. Регуляция транскрипции. Компартментализация биохимических процессов. Биохимические аспекты мышечного сокращения. ОД.А.05 – Биология развития растений Лекция 1. Этапы онтогенеза высших растений. Эмбриональный этап Двойное оплодотворение. Зародышевый мешок. Суспензор и его функции. Фазы развития зародыша. Квадрант. Октант. Проэмбрио. Торпедо. Роль гормонов в этом процессе. Ювенильный этап Фазы прорастания. Влияние гормонов. Гидратация. Гетеротрофное питание. Длительность периода у разных растений. Компетенция. Особенность корнеобразования. Этап зрелости и размножения Цветение. Формирование плодов. Этап старости и отмирания Время жизни у разных видов. Завершение онтогенеза целого растения и его частей. Роль гормонов в этом процессе. Однолетние и многолетние виды. Функциональная корреляция частей растения. Адаптация. Лекция 2. Дифференцировка и рост растений. Особенности роста растения Меристемы: апикальные, латеральные, интеркалярные. Инициальные клетки. Согласованный рост. Морфогенез как запрограммированный и скоординированный процесс. Цитогенез. Гистогенез. Органогенез. Морфогенез побега. Апекс побега. Туника. Корпус. Центральная, периферическая, стержневая зона. Морфогенез листа. Этапы. Образование примордия. Формирование оси. Закладка пластинки листа. Рост растяжением. Пластохрон. Филлотаксис. Теория доступного пространства. Теория отталкивания. Особенности листа однодольных. Морфогенез стебля. Рост растяжением. Влияние гормонов. Морфогенез корня. Строение корня. Корневой чехлик. Покоящийся центр. Ростовые корреляции. Влияние питания, гормонов. Явление апикального доминирования. Прямое ингибирование. Трофическая теория. Использование ростовых корреляций в сельском хозяйстве. Периодичность роста. Циркадные ритмы. Эндогенные и экзогенные ритмы. Сезонная периодичность. Покой семян и его особенности. Вынужденный покой и физиологический покой. Покой почек и побегов. Лекция 3. Механизмы морфогенеза. Включение генетических программ. Полярность. Тотипотентность. Культура ткани. Влияние гормонов и внешних факторов. Индукция поляризации у растений. Ось: побег-корень. Полярность эмбриогенеза. Дифференцирующее деление. Воспроизводящее деление. Контактная поляризация. Физико-химические градиенты. Гормональные, электрические, трофические градиенты. Механическое давление, натяжение. Эффект положения. Принцип морфогенетических тестов. Схема дифференцировки клеток. Эффект массы. Лекция 4. Влияние факторов внешней среды на рост растений. Физические факторы. Свет (интенсивность, качество, продолжительность, периодичность). Явление этиоляции. Температура (величина и периодичность). Теплолюбивые и холодостойкие растения. Сила тяжести. Газовый состав. Влияние углекислого газа. Магнитное поле. Влажность. Водный режим. Засухоустойчивость. Питательные вещества (минеральные и органические). Механические воздействия. Воздействие других растений (аллелопатия), физиологически активных веществ микроорганизмов (антибиотиков, ростовых веществ). ОД.А.06 – Биохимия Лекция 1. Введение. Общая характеристика нуклеиновых кислот. Уровни организации живой материи Молекулярный уровень организации. Клетка – основной структурный элемент живой материи. Клеточный уровень организации жизни. Основные черты организации эукариотических клеток. Классы клеток. Многоклеточные организмы. Главные химические компоненты живых организмов Белки и их главные биологические функции. Углеводы. Моносахариды и полисахариды. Запасные полисахариды. Клеточная стенка. Нуклеиновые кислоты – носители наследственной информации. Клеточные мембраны. Липиды. Основные группы низкомолекулярных органических соединений в живой природе. Элементарный состав живой материи. Общая характеристика нуклеиновых кислот Химический состав нуклеиновых кислот. Азотистые основания и их физико-химические свойства. Углеводные компоненты. Нуклеозиды. Нуклеотиды. Природные нуклеотиды. Структура и функции. Макроэргические нуклеотидтрифосфаты. Циклические нуклеотиды. Нуклеотиды в составе коферментов. Синтетические аналоги нуклеотидов. Структура нуклеиновых кислот. Структура и функции дезоксирибонуклеиновых и рибонуклеиновых кислот. Лекция 2. Структура и функции нуклеиновых кислот. Структура и функции нуклеиновых кислот Мономеры, формирующие нуклеиновые кислоты. Фосфодиэфирные связи. Комплементарные последовательности нуклеотидов. Общие принципы установления первичной структуры. Конформация полинуклеотидной цепи. Образование межнуклеотидных связей. Прокариоты и эукариоты. Хромосомы и хроматин. Матричные ферменты. Репликация ДНК. РНК-полимеразы. Транскрипция. Трансляция и генетический код. Посттранскрипционные и пострепликационные превращения нуклеиновых кислот. Пространственная структура нуклеиновых кислот Ее значение для функционирования нуклеиновых кислот. Двуспиральные нуклеиновые кислоты. А-, В- и Z-формы нуклеиновых кислот. Суперспирализация. Уотсон-криковские взаимодействия. Стекинг-взаимодействия. Интеркаляция. Плавление дуплексов. Гибридизация. Искажения структуры дуплекса. Трех- и четырехнитевые структуры. Однонитевые нуклеиновые кислоты. Шпилечные структуры. Псевдоузлы. Применение химической модификации для изучения пространственной структуры нуклеиновых кислот. Синтез белка (трансляция) Генетический код. Трансляция. Активация и рекогниция аминокислот. Инициация трансляции. Элонгация трансляции. Терминация трансляции. Процессинг и транспорт полипептидных цепей. Распад белков в клетках и тканях. Регуляция синтеза белка. Действие токсических и лекарственных веществ на биосинтез белка. Лекция 3. Аминокислоты, пептиды, белки. Основные принципы строения и функции белков Аминокислотный состав белков и первичная структура. Конформации и пространственная структура. Кислотно-основные свойства аминокислот и белков. Изоэлектрические точки. Спектральные свойства аминокислот и белков. Основные функции белков. Белки как катализаторы (ферменты). Регуляторные функции белков. Основные регуляторные системы животных. Основные белки иммунной системы. Белковые факторы транскрипции и трансляции. Специальные функции белков. Аминокислоты, пептиды, белки Структура и классификация. Стереохимия. Физико-химические свойства. Химические реакции, характерные для аминокислот. Синтез аминокислот: химический, ферментативный, микробиологический. Пептиды. Химический и ферментативный синтез пептидов. Первичная структура пептидов и белков. Общие принципы установления первичной структуры белков. Специфическая фрагментация полипептидных цепей. Секвенирование пептидов. Метод Эдмана. MS/MS-секвенирование. Базы данных последовательностей аминокислот в белках. Определение концевых амино- и карбоксильных групп. Химическая модификация функциональных групп белков. Химическая модификация белков. Реакции нуклеофильного замещения. Реакции нуклеофильного присоединения-отщепления (элиминирования). Реакции электрофильного замещения. Реакции по гуанидиновой группе аргинина. Окислительно-восстановительные реакции. Посттрансляционная модификация белков. Лекция 4. Структура и функции белков. Пространственная структура белков Уровни структурной организации белков. Первичная, вторичная, третичная и доменная структура белков. Глобулярные белки. Формирование их пространственной структуры. Шапероны. Прионы. Вторичная структура белков. α-Спирали и β-складки. Третичная структура белков. Фибриллярные белки. Белки, состоящие из нескольких полипептидных цепей (четвертичная структура белков). Нуклеопротеиды. Химический синтез и анализ белков. Определение структурной организации и молекулярной массы белков. Методы разделения и очистки белков. Денатурация. Выделение. Очистка. Хроматография. Гель-фильтрация. Физико-химические свойства белков. Классификация и функции белков Классификация белков Фибриллярные. Глобулярные. Простые Сложные. Мономерные и олигомерные белки. Структурная организация. Основы их функционирования. Этапы формирования нативной конформации. Денатурация белков. Возможность их спонтанной ренативации. Структурно-функциональное многообразие белков. Биологические функции белков. Каталитические. Транспортные. Регуляторные. Защитные. Сократительные. Структурные. Рецепторные. Запасные и питательные. Токсические. Ферменты Свойства. Определение активности. Строение. Активный центр и специфичность действия ферментов. Механизм действия ферментов. Кофакторы и коферменты. Расположение в клетке. Классификация и номенклатура. Оксидоредуктазы. Трансферазы. Гидролазы. Лиазы. Изомеразы. Лигазы (синтетазы). Кофакторы, коферменты, витамины. Применение ферментов в медицине. Ферменты в клинической диагностике. Молекулярные основы энзимопатий. Применение ферментов в фармацевтическом анализе, производственных процессах. Принципы ферментативного катализа Механизм действия ферментов. Кинетика ферментативного катализа. Влияние концентрации фермента, субстрата, температуры, pH. Ингибиторы ферментов. Обратимые ингибиторы. Активаторы ферментов. Основы гетерогенного катализа. Липолитические ферменты. Регуляция активности ферментов. Аллостерические ферменты. Мультиферментные комплексы. Множественные молекулярные формы ферментов. Иммобилизованные ферменты. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА АСПИРАНТА 5.1. Основная дисциплина по специальности 03.02.07 – Генетика (60 часов)
|
Похожие:
 | Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности Рабочая программа предназначена для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Института биологии Уфимского научного центра ран по специальности... | | Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности Рабочая программа предназначена для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Института биологии Уфимского научного центра ран по специальности... |
| Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности научных Рабочая программа предназначены для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Института биохимии и генетики Уфимского научного центра... | | Рабочая программа для аспирантов специальности 24. 00. 03. «Музееведение,... Соответствует федеральным государственным требованиям к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского... |
| Рабочая программа од. А. 08. Современные методы исторического исследования... Соответствует федеральным государственным требованиям к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского... | | Рабочая программа для аспирантов специальности 24. 00. 03. «Музееведение,... Соответствует федеральным государственным требованиям к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского... |
| Программа подготовки аспирантов по специальности научных работников... Рабочая программа предназначена для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Федерального государственного бюджетного учреждения науки... | | Программа подготовки аспирантов по специальности научных работников... Рабочая программа предназначены для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Федерального государственного бюджетного учреждения науки... |
| Рабочая программа подготовки аспирантов по специальности 14. 01. 15 «травматология и ортопедия» Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Боме Н. А. Генная инженерия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 01. 06 – Биотехнология... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Купчик Е. В. Функциональный аспект исследования русской речи. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Трофимова О. В. Методология лингвистических исследований. Аспирантский семинар Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Байдуж Л. М. Семантический синтаксис. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 10. 02. 01 – русский... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Медведев А. А. Религиозно-философские искания русской литературы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Алексеева Н. А. Экология растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 02. 08 – экология... | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для аспирантов специальности... Алексеева Н. А. Экология растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03. 02. 08 Экология... |
