Современные проблемы молекулярной биологии

Современные проблемы молекулярной биологии
І. Пояснювальна записка.
Учебную программу с дисциплины “Современные проблемы молекулярной биологии” для студентов высших медицинских учебных заведений образования III-IV уровней аккредитации составлены для специальностей “Лечебное дело”, “Педиатрия” направления подготовки “Медицина” в соответствии с образовательно профессиональной программой (ОПП), а также образовательно квалификационной характеристикой (ОКХ) подготовки специалистов, утвержденных приказами Министерства образования и науки Украины. Согласно к учебному плану подготовки врачей за образовательно квалификационным уровнем “Специалист”, изучение учебной дисциплины “Современные проблемы молекулярной биологии” осуществляется на I курсе в виде отдельного модуля.

Модуль “Современные проблемы молекулярной биологии” как учебная дисциплина:
а) базируется на предварительно изученных студентами в средней общеобразовательной школе такого предмета, как “Общая биология”;
б) интегрируется с курсом “Медицинская биология”;
в) обеспечивает высокий уровень общебиологической подготовки;
г) закладывает студентам фундамент для последующего усвоения ими знаний из профильных теоретических и клинических профессионально практических дисциплин (биологической химии, патофизиологии, медицинской генетики, клинической иммунологии, внутренней медицины, педиатрии и тому подобное).
Организация учебного процесса осуществляется по кредитно-модульно-рейтинговой системе в соответствии с требованиями Болонской декларации.
Объем учебной нагрузки студентов описан в кредитах ECTS – зачетных кредитах, которые засчитываются студентам при успешном усвоении ими соответствующего модулю (зачетного модулю).
Количество кредитов – 3 кредита ECTS: всего 90 часов, 30 аудиторных, 60 СРС.
Учебная программа дисциплины “Современные проблемы молекулярной биологии” включает у себя 1 модуль, который содержит 3 смысловых модуля.
Смысловой модуль 1. Молекулярные основы наследственности.
Смысловой модуль 2. Молекулярные основы наследственных заболеваний.
Смысловой модуль 3. Современные вопросы генных технологий.
Кредитно-модульная система организации учебного процесса побуждает студентов систематически учиться на протяжении всего модуля. Видами учебных занятий согласно учебному плану является:
а) лекции, б) семинарские занятия, в) самостоятельная работа студентов, г) консультации.
Темы лекционного курса раскрывают проблемные вопросы соответствующих разделов молекулярной биологии. Семинарские занятия предусматривают:
а) эвристическую беседу в группе;
б) доклады студентов (рефераты, научные обзоры;
в) использование компьютерных программ и других учебных технологий. Самостоятельная работа студентов предусматривает работу с научной литературой, написание рефератов, научно исследовательскую работу в цитогенетической и молекулярно генетической лабораториях, подготовку научных докладов на студенческую научную конференцию, подготовку к заключительному тестовому контролю.
Применяются такие средства диагностики уровня подготовки студентов: тестовые задания, решения ситуационных задач, анализ и оценка докладов студентов.
Текущая учебная деятельность студентов контролируется на семинарских занятиях в соответствии с конкретными целями усвоения и во время индивидуальной работы преподавателя со студентами.
Итоговый контроль усвоения модуля осуществляется по его завершению. Оценка успеваемости студента с дисциплины является рейтинговой и выставляется по многобалльной шкале с учетом оценок усвоения смысловых модулей и отдельных тем и должна определяться по системе ECTS и традиционной шкалой, принятой в Украине.

ІІ. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫІІ.

Конечные цели учебной дисциплины сформулированы в соответствии с образовательно профессиональной программой (ОПП) и образовательно квалификационной характеристикой (ОКХ):
1. Трактовать биологическую сущность и механизмы развития болезней человека, которые возникают в результате антропогенных изменений в окружающей среде.
2. Определять проявления действия общебиологических законов в ходе онтогенеза человека.
3. Объяснять закономерности проявлений жизнедеятельности человеческого организма на молекулярно биологическом и клеточном уровнях.
4. Объяснять сущность и механизмы проявления в фенотипе наследственных болезней человека.
ІІІ. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫІІІ.

Смысловой модуль 1. Молекулярные основы наследственности.
Конкретные цели:
Объяснять роль нуклеиновых кислот в сохранении и реализации наследственной информации.
Интерпретировать связь между строением, свойствами и функциями нуклеиновых кислот.
Сделать вывод о значении процессов репликации, рекомбинации и репарации ДНК в организме человека в норме и при патологии.
Усвоить молекулярные механизмы реализации генетической информации в клетке, а также ее регуляцию в про- и еукариотов.
Объяснять связь между молекулярным строением гена и его экспрессией.
Усвоить особенности организации геному человека.
Тема 1. Предмет и задачи молекулярной биологии (семинарское занятие).
Вступление в молекулярную биологию. Цель и задача молекулярной биологии. Основные этапы развития молекулярной биологии и молекулярной генетики, их взаимосвязь с классической генетикой. Практическое значение молекулярной биологии. Важнейшие современные достижения биотехнологий, перспективы их использования в клинической медицине. Понятие о молекулярной медицине.
Тема 2. Макромолекулы как объекты изучения молекулярной биологии (семинарское занятие).
Белки и их роль в обеспечении биологической специфичности. Аминокислоты и их свойства. Формирование полипептидной цепи. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка. Конформация – основа свойств белка. Фолдинг. Понятие о прионных болезнях. Классификация белков согласно их биологическим функциям. Белки-переносчики, сигнальные, защитные, структурные, рецепторные, регуляторные, ферменты. Понятие о протеомику.
Тема 3. Строение, функции и свойства ДНК. Химический состав ДНК и ее макромолекулярная организация. Типы спиралей ДНК. Молекулярные механизмы рекомбинации, репликации, и репарации ДНК. Понятие о нуклеазе и полимеразы. Репликация ДНК как предпосылка передачи генетической информации потомкам. Общая характеристика процесса репликации. События, которые происходят в вилке репликации. Репликация теломеров, теломераза. Значение недорепликации конечных фрагментов хромосом в механизмах старения. Системы исправления ошибок репликации. Корректорские свойства ДНК-полимераз. Механизмы репарации поврежденной ДНК. Прямая и ексцизионная репарации. Пострепликацийна репарация ММ-типа и рекомбинативная типа. SOS-репарация. Понятие о болезнях репарации ДНК. Молекулярные механизмы общей генетической рекомбинации. Гипотезы “разрыв-соединение” и “копне-чейз”. Сайт-специфичная рекомбинация. Генная конверсия.
РНК и ее роль в хранении и реализации наследственной информации. Химический состав РНК. Атипичные азотистые основы РНК. Макромолекулярная организация РНК. Типы РНК и их биологические функции.
Тема 4. Экспрессия генов и ее регуляция (семинарское занятие).
Молекулярная организация генов. Современное определение гена. Структура гена про- и эукариот. Классификация генов согласно их функциям. Структурные гены. Понятие о генах “домашнего хозяйства” и генах терминального дифференцирования. Типы регуляторных генов про- и эукариот.
Механизмы генной экспрессии. Понятие об экспрессии генов. Современное состояние центральной догмы молекулярной генетики. Свойства генетического кода. Этапы биосинтеза белку. Ферментативные механизмы и этапы транскрипции. Процессинг первичного транскрипта. Альтернативный процессинг, Рнк-редакциювання. Активация аминокислот. Молекулярная организация рибосом. Инициирующая, елонгация| и терминация синтезу полипептидной цепи. Посттрансляционная модификация белков.
Тема 5. Регуляция экспрессии генов. Регуляция экспрессии генов в прокариот. Катаболические и анаболические опероны бактерий. Контроль экспрессии генов в эукариот. Регуляция на уровне транскрипционных процессов. Белки – факторы транскрипции. Понятие об эпигенетической регуляции экспрессии генов. Метилювання ДНК, геномний импринтинг. Гормональная регуляция экспрессии генов. Контроль на уровне трансляции и посттрансляционных процессов.
Тема 6. Организация геномов неклеточных и клеточных организмов (семинарское занятие).
Организация генома неклеточных организмов и прокариот. Организация геному вирусов. Понятие о лизогенном и литическом циклы вирусов. Особенности геному и жизненного цикла ретровирусов. Геном бактерий. Плазмиды.
Тема 7. Организация генома эукариот. Современные представления о геноме человека. Уникальная, умеренная- и высокоповторяемая ДНК. Гены, которые кодируют полипептиды, РНК. Мультигенни семейства. Суперсемейства генов и их продукты. Псевдогены. Транспозони. Рассеянные и тандемные повторы. Мини- и микросателитная ДНК. Внеядерная наследственность. Митохондриальный геном.
Контроль усвоения содержательного модуля 1.
Смысловой модуль 2. Молекулярные основы наследственных заболеваний.
Конкретные цели:
Классифицировать формы изменчивости как фундаментального свойства живой материи.
Классифицировать виды мутационной изменчивости.
Объяснять молекулярные механизмы действия определенных мутагенных факторов и методов исследования мутагенной активности.
Трактовать механизмы действия антимтутагенов.
Объяснять значение мутаций и мутагенных факторов (мутагенов) разной природы в возникновении хромосомных и моногенных болезней человека.
Сделать вывод о роли факторов регуляции митотического цикла в онтогенезе.
Усвоить основные механизмы апоптоза.
Тема 8. Молекулярные механизмы генных, хромосомных и геномных мутаций (семинарское занятие).
Мутационная изменчивость у человека. Молекулярные механизмы генных мутаций. Классификация генных мутаций. Понятие о моногенных наследственных болезнях. Молекулярные и цитологические механизмы хромосомных мутаций. Современные методы изучения кариотипа человека: дифференциальная расцветка, FISH-метод и др. Классификация мутаций за причинами возникновения. Мутагенные факторы, методы определения мутагенной активности веществ. Антимутагенез. Генеративные и соматические мутации.

Тема 9. Регуляция клеточного цикла. Апоптоз.
Митотический цикл и его регуляция. Роль циклинов и циклин-зависимых киназ. Принципы передачи митогенного сигнала. Роль факторов роста, интегринов и кадгеринов. Контрольные точки митотического цикла. Апоптоз.

Тема 10. Онкогенетика Генетические механизмы канцерогенеза. Общая характеристика генов, которые принимают участие в канцерогенезе: вирусный онкоген, протоонкогены, гены-супрессоры опухолей, гены-мутаторы. Канцерогенные факторы.

Смысловой модуль 3. Современные вопросы генных технологий

Конкретные цели:
Трактовать современные методы изучения геному человека.
Интерпретировать значение молекулярно генетических методов для диагностики наследственных и инфекционных болезней, в судебной медицине.
Трактовать значение генной инженерии и биотехнологии в медицине.
Трактовать значение метода клонирования для биологии и медицины.

Тема 11. Исследование нуклеиновых кислот. Методы ДНК-диагностики (семинарское занятие).
Методы исследования нуклеиновых кислот. Методы выделения ДНК с растительных и животных тканей и ее очистки. Ферменты, которые используются для генно инженерных исследований. Рестриктази. Зонды ДНК. Электрофорез ДНК. Идентификация фрагментов ДНК и РНК методами гибридизации. Саузерн-, Нозерн-, Вестерн-блоттинг. Клонирование фрагментов нуклеиновых кислот in vitro. Полимеразная цепная реакция. Секвенирование ДНК.
Методы ДНК-диагностики. Показы для ДНК-диагностики. Прямые и непрямые методы. Чипы ДНК. Молекулярно генетические методы исследования в судебной медицине.

Тема 12. Методы генной инженерии (семинарское занятие). Понятие о генной инженерии. Рекомбинантние ДНК, принципы их конструирования. Клонирование фрагментов нуклеиновых кислот in vivo. Определение понятия вектора в биологии. Векторы: плазмиды, бактериофаги, космиды, искусственные хромосомы. Методы поиска специфических рекомбинантных ДНК. Геномные ДНК-библиотеки, библиотеки кДНК.

Тема 13. Трансгенные организмы. Принцип конструирования трансгенных организмов. Трансгенные бактерии. Главные направления применения в народном хозяйстве и медицине. Рекомбинантные лекарственные препараты. Трансгенные растения. Главные направления использования трансгенных растений. Трансгенные животные как модели заболеваний и биореакторы. Проблемы экологической безопасности.
Генная терапия. Принципы генной терапии. Генотерапия эх vivo и in vivo. Вирусные и невирусные векторы в генотерапии. Перспективы и ограничения генной терапии. Генные вакцины. Генная терапия в онкологии.

Тема 14. Клонирование организмов и клеток.
Клеточная инженерия. Понятие о клонировании. Естественные и искусственные клоны. История клонирования организмов. Биологические и этические проблемы клонирования. Терапевтическое клонирование и его перспективы в медицине.

Тема 15. Контроль усвоения модуля “Современные проблемы молекулярной биологии”.

Заголовок 5 Заголовок 6 Заголовок 915

Приложенные файлы

  • doc 404874
    Размер файла: 66 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий