Скачать 324.23 Kb.
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УТВЕРЖДАЮ»: Проректор по учебной работе _______________________ /Волосникова Л.М./ __________ _____________ 2013г. ГЕНОМИКА И ПРОТЕОМИКА Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501.65. Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения. «ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»: Автор (ы) работы _____________________________/Петухова Г.А./ «______»___________2013г. Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики 25 марта 2013 г. № протокола12 Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению. «РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»: Объем 11 стр. Зав. кафедрой ______________________________/Пак И.В./ «25» марта 2013 г. Рассмотрено на заседании УМК биологического факультета 28 марта 2013 г. № протокола 3 Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы. «СОГЛАСОВАНО»: Председатель УМК ________________________/Мелентьева А.А./ 28 марта 2013г. «СОГЛАСОВАНО»: И.О. зав. методическим отделом УМУ_____________/Федорова С.А./ «______»_____________2013 г. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт биологии Кафедра экологии и генетики Петухова Г.А. ГЕНОМИКА И ПРОТЕОМИКА Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501.65 Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения. Тюменский государственный университет 2013 Петухова Г.А. Геномика и протеомика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501.65 - Биоинженерия и биоинформатика, очной формы обучения. Тюмень,2013 -15стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:Геномика и протеомика. [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой экологии и генетики, д.б.н. Пак Ирина Владимировна © Тюменский государственный университет, 2013. © Петухова Г.А., 2013.
Целью дисциплины «Геномика и протеомика» является получение базовых знаний о структуре и функционировании генома, о научных и прикладных аспектах использовании молекулярной генетики. В процессе изучения дисциплины специалисты решают следующие задачи: в систематизированной форме усваивают основы молекулярных процессов в клетках; принципы секвенирования геномов; основных молекулярно-генетических маркерах; основные принципы структурной и функциональной геномики; основы протеомики и метаболомики. Учебно-методический комплекс «Геномика и протеомика» соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Дисциплина «Геномика и протеомика» относится к циклу С. Профессиональный цикл: базовая общепрофессиональная часть. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с дисциплинами Б.1. Гуманитарного, социального и экономического цикла: базовой частью и Б.3. Профессионального цикла: базовой (общепрофессиональной) частью: экономикой; биологией размножения и развития; микробиологией, физиологией человека и животных, генетикой и селекцией, биохимией и молекулярной биологией. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по генетике, биологии размножения и развития, микробиологии, физиологии, биохимии, умение к биометрической обработке материала, владение компьютерными статистическими программами. Для успешного освоения данной дисциплины необходимо предшествующее изучение следующих модулей: биологии размножения и развития, цитологии и гистологии; физиологии человека и животных, генетики и селекции, биохимии и молекулярной биологии.
В результате освоения ООП специалитета выпускник должен обладать следующими компетенциями: - способен проводить производственно-технологическую деятельность в области биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин – ПК-2; - способен заниматься преподавательской деятельностью в области биоинженерии и биоинформатики и смежных дисцимплинах на основе знаний принципов педагогической деятельностии умения формировать и излогать учебный материал – ПК-4; - способен использовать основные биологические базы данных, в том числе содержащих геномную, структурную и другую инеформацию, в научно-исследовательской работе – ПК-13 - способен к овладению основными средствами анализа геномной, структурной и другой биологической информацией – ПК-14; - способен получать и грамотно использовать информацию, накопленную в базах данных по структуре гекномов, белков и другой биологеской информацией –ПК-19; В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Карта компетенций дисциплины
1.Структура и трудоемкость дисциплины. Семестр 8. Форма промежуточной аттестации экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Таблица 1. 2.Тематический план
Таблица 2. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 3. Планирование самостоятельной работы студентов
1.Введение. Геномика – предыстория возникновения и направления исследований. Основные положения классической генетики. Вклад генетики микроорганизмов. Постулаты молекулярной генетики. Методы генной инженерии первого поколения. Геномика, транскриптоника, протеомика. Содержание и организация геномной информации. 2. Реализация информации генома. Обратная генетика (от гена – к признаку). Сравнительные исследования содержания и организации геномов разных организмов Распадающийся геном бактерии Mycobacterium leprae. Принципы построения генетических карт. Двухфакторные и многофакторные скрещивания. Единицы измерения расстояния между двумя маркерами. Недостатки генетических карт. Молекулярные маркеры. Физические карты. Единицы измерения расстояния между двумя маркерами. Сопоставление генетических и физических карт. Методы построения физических карт ( секвенирование ДНК, STS-картирование, FISH-анализ). 3. Секвенирование геномов. Стратегия секвенирования геномов. Векторы для клонирования больших фрагментов ДНК. Векторы YAC, BAC, PAC. Сравнительная характеристика векторов. Анализ больших фрагментов ДНК. "Прогулки" и "прыжки" по хромосоме. Метод дробовика. Составление контигов. Проект Геном человека. SNP- полиморфизмы. EST-последовательности. Сплайсинг. Биоинформатика. Базы данных. Программное обеспечение. Технологии рекомбинантных ДНК. Рестрицирующие эндонуклеазы. Плазмидные векторы. Трансформация и отбор. Создание геномных библиотек. Типы генетических библиотек. Скрининг с помощью гибридизации. Иммунологический скрининг. Скрининг по активности белка. Клонирование структурных генов эукариот. Векторы для клонирования крупных фрагментов ДНК. Векторы на основе бактериофага λ. Космиды. Векторные системы для клонирования очень крупных фрагментов ДНК. Контроль экспериментов с рекомбинантными ДНК. Химический синтез ДНК. Применение синтезированных олгонуклеотидов. Синтез генов. Методы секвенирования ДНК. Дидезоксинуклеотидный метод секвенирования. Автоматические синтезаторы молекул ДНК. 4. Проект «Геном человека». Методы картирования генома Типы геномных карт и их взаимоотношения. Методы картирования генома. Генетическое картирование. Анализ сцепления. Метод гибридизации соматических клеток. Тестирование синтении. RH-картирование. Физические карты низкого разрешения. Микродиссекция и жидкостная сортировка. Гибридизация in situ, хромосомный пэйнтинг. Стратегии построения физических карт высокого разрешения. Рестрикционные карты. Создание контигов. Секвенирование.
6. Структурная и функциональная геномика. Особенности организации геномов вирусов. Особенности организации геномов прокариот. Особенности организации геномов эукариот. Структура генома человека. Повторы в геноме человека. Экспрессия генов и ее основные звенья. Особенности процесса экспрессии генов. Факторы транскрипции.Белки как результат генной экспрессии. Полиморфизм белков.Фолдинг белка. Молекулярные шапероны. Прионные белки. Функциональная геномика. Регуляторная, транскрибируюшаяся, транслирующаяся части генома. Уровни исследования в функциональной геномике. Биоинформатический анализ. Метод весовой матрицы. Репортерные системы. Глубокий функциональный анализ. Сила промотора. кДНК и EST-маркеры. Современные технологии получения кДНК-библиотек. Компьютерный анализ транскрипции локуса. Метод дифференциального дисплея, вычитающей гибридизации и др. SMART и Maraton- технологии. Проект RIKEN. Компьютерный дифференциальный дисплей. Кластер UniGene. Нокаут генов. РНК-интерференция. Поиск антисенс-транскриптов. Микроэррей. ДНК-оригами. Чем представлен транскиптом. Транслирующаяся часть генома. Сайзер. Генные сети. 7. Сравнительная геномика. Сравнение последовательностей. Ортологи. Паралоги. Ксенологи. Направления исследований: теория и практика. Происхождение и эволюция генов, геномов, организмов этногеномика, метагеномика и др. Геномная медицина, фармакогеномика, судебная медицина, эпидемиологическая микробиология и др. Минимальный геном, необходимый для жизни. Происхождение и эволюция эукариотического генома. Генные дупликации и «тасующиеся» экзоны. Мультигенные семейства. STR- маркеры. Филогенетические древа. Понятие о гаплотипе. Происхождение и миграция человека. Распространение инфекций. 8. Протеомика и метаболомика Протеомика, разделы. Каталогизация белков. Атлас белков человека. Методы разделения белков. Двумерный гель-электрофорез и масс-спектрометрия. Компьютерный анализ белков. Перспективы метаболомики. Основные задачи функциональной геномики (понятие о протеоме, транскриптоне). Методы для обнаружения отдельных генов и оценки их функций (in situ гибридизация, ДНК-footprinting, экспериментальный мутагенез, использование трансгенных животных, метод нокаута). Ортологичные и паралогичные гены Методы, основанные на знании нуклеотидных последовательностей других генов. Предсказание функции белка на основании нуклеотидной последовательности. Поиск гомологий. Ортологичные и паралогичные гены. Программа поиска гомологии - BLAST. Другие методы сравнения последовательнсотей (базы белковых доменов, филогенетический профиль, fusion-белки, анализ ближайших соседей). Недостатки компьютерных методов выяснения функции гена. Экспрессия гена и микрочипы. Геномный мутагенез. Сравнительная характеристика геномов дрожжей Сравнительная характеристика геномом дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), червя (Caenorhabditis elegans), растений (Arabidopsis thaliana), плодовой мушки (Drosophila melanogaster) и человека. 9. Будущее геномики Геномика для сельского хозяйства и биотехнологии. Этические проблемы Геномика для медицины. Этические проблемы, связанные с проектом Геном Человека.
I. Введение. |
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения специальности 020501. 65 «Биоинженерия и биоинформатика»... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020501. 65 ... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (27. 02. 2013 протокол №13) Соответствует требованиям к содержанию, структуре... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики 27 02 2013 г., протокол №13. Соответствует требованиям к содержанию, структуре... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (27. 02. 2013 протокол №13) Соответствует требованиям к содержанию, структуре... | ||
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Матюхина Е. Н. Политология. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов для студентов специальности 020501. 65... | Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями... Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности «Биоэкология» | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 080200. 62 «Менеджмент» О. И. Девяткова Бизнес- планирование пректа: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности. Тюмень:... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов 020501... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных (6 октября 2011г протокол №3) Соответствует требованиям... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов 020501... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных (6 октября 2011г протокол №3) Соответствует требованиям... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Федорец Александр Анатольевич. Микро- и нанофлюидика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Добрякова В. А. Геоинформационные системы в геологии. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов для студентов... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Васильева И. В. Организационно-психологическая диагностика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Еманов А. Г. История мировых цивилизаций. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 030301. 65... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Пинигина Е. П. Гидравлика с основами гидротехники. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020601.... |