Рабочая программа дисциплины Горячие точки молекулярной биологии Курс 3-й, 5 семестр Новосибирск 2014

Курс 3-й, 5 семестр

Новосибирск 2014

Рабочая программа дисциплины «Горячие точки молекулярной биологии» предназначена для студентов 3 курса факультета естественных наук, ООП по направлению подготовки 06.03.01 Биология (академический бакалавр). В состав разработки включены программа курса лекций и структура курса.

Составитель

Власов В. В., проф.

© Новосибирский государственный университет, 2014

Содержание:

Аннотация рабочей программы 4

1. Цели освоения дисциплины 5

2. Место дисциплины в структуре ООП 5

3. Структура и содержание дисциплины 7

Рабочий план 10

Программа курса лекций 11

4. Образовательные технологии 12

5. Учебно-методическое обеспечение

самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля

успеваемости, промежуточной аттестации

по итогам освоения дисциплины 12

Примеры вопросов и заданий для самостоятельной работы

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 15

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины 16

Аннотация рабочей программы

Дисциплина «Горячие точки молекулярной биологии» относится к вариативной части дисциплин по выбору блока Б1 ООП по направлению подготовки «06.03.01 БИОЛОГИЯ» (квалификация (степень) академический бакалавр). Дисциплина реализуется на факультете естественных наук федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (НГУ) кафедрой молекулярной биологии.

Содержание дисциплины охватывает аспекты биоорганической химии, биохимии, молекулярной биологии, фармакологической химии, клеточной биологии и т. п., имеющие отношение к современному состоянию наиболее важных проблем этих наук.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, консультации, самостоятельная работа студента, включая выполнение домашних заданий.

Результатом прохождения дисциплины является итоговая оценка по пятибалльной шкале (дифференцированный зачет).

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля:

Текущий контроль. Формой текущего контроля при прохождении дисциплины «Горячие точки молекулярной биологии» является контроль посещаемости занятий.

Для того чтобы быть допущенным к зачету, студент должен в ходе обучения посетить не менее 80% лекционных занятий и выполнить домашние задания.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 академических часа. Программой дисциплины предусмотрены 30 часов лекционных занятий, 24 часа на самостоятельную работу студентов (включая подготовку к дифференцированному зачету), 18 часов – КСРС.

В рамках курса даются базовые представления о том, где находятся горячие точки в молекулярной биологии и биотехнологии; о новых болезнях в свете теорий инфекционного процесса; о механизмах полиреактивности иммуноглобулинов; о ключевых точках канцерогенеза; о дендритных клетках как противоопухолевых вакцинах; о проблеме антибиотикорезистентности и т.д.

Дисциплина «Горячие точки молекулярной биологии» опирается на следующие дисциплины данной ООП:

• 
  Физическая химия (строение молекул, природа химической связи, электрохимия, химическая термодинамика, химическая кинетика);
  
• 
  Органическая химия (классификация и номенклатура соединений, строение молекул);
  
• 
  Молекулярная биология;
  
• 
  Биохимия;
  
• 
  Клеточная биология;
  
• 
  Физиология;
  
• 
  Физиологическая химия;
  
• 
  Иммунология;
  
• 
  Микробиология.
  

• 
  Молекулярная вирусология;
  
• 
  Генетическая инженерия;
  
• 
  Молекулярные механизмы токсических процессов;
  
• 
  Мутагенез и репарация;
  
• 
  Молекулярные основы фармакологии.
  

• 
  общепрофессиональные компетенции:
  

• 
  способностью применять знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ОПК-5);
  
• 
  владением базовыми представлениями об основных закономерностях и современных достижениях генетики и селекции, о геномике, протеомике (ОПК-7);
  
• 
  способностью и готовностью вести дискуссию по социально-значимым проблемам биологии и экологии (ОПК-14).
  

• 
  знать основные классы макромолекул — мишеней фармакологических агентов;
  
• 
  знать молекулярные механизмы синтеза селенопротеинов;
  
• 
  знать, что могут бактериофаги?
  
• 
  знать механизмы действия основных лекарственных средств, используемых в терапии заболеваний, вызванных патологией различных систем организма;
  
• 
  знать о новых материалах для тканевой инженерии;
  
• 
  знать механизмы развития лекарственной устойчивости;
  
• 
  знать основные принципы индивидуализированного подхода к фармакологическому лечению заболеваний;
  
• 
  знать об использовании дендритных клеток в качестве противоопухолевых вакцин
  
• 
  знать о каталитически активных и терапевтических антителах.
  

Общая трудоемкость дисциплины «Горячие точки молекулярной биологии» составляет 72 академических часа (30 часов лекционных занятий, 24 часа на самостоятельную работу студентов, включая подготовку к дифференцированному зачету и 18 часов – контроль СРС).

Сравнительная геномика. Генотоксический стресс. Митохондрии. Репарация митохондриальной ДНК.

Острые кишечные инфекции (ОКИ). Генотипирование возбудителей ОКИ.

Персонализированная медицина. Использование белков в качестве лекарств. Настоящее и будущее этих лекарственных средств.

Бактериофаги. Возможности их использования в фармакологии.

Горячие точки в современной молекулярной биологии и биотехнологии.

Иммуноглобулины. Каталитически активные антитела. Терапевтические антитела. Механизмы полиреактивности иммуноглобулинов. Использование их в фармакологии.

Теории инфекционного процесса. Новые болезни и резистентность к антибиотикам.

Цитотоксические противоопухолевые вакцины. Современные подходы к лечению рака с использованием цитотоксических противоопухолевых вакцин.

Ключевые точки канцерогенеза и гликозилирование. Противоопухолевые вакцины. Дендритные клетки в качестве противоопухолевых вакцин.

Патогенные вирусы. Их свойства и обнаружение.

Убиквитин. Роль убиквитина в белковом обмене.

Повреждения ДНК, связанные с гидролизом N-гликозидных связей. Апуринизация и отщепление пиримидиновых гетероциклов. Апуриновые /апиримидиновые сайты. Их роль в процессах мутагенеза.

Рибосомы прокариот и эукариот. Их сходство и различие. Молекулярные основы процесса трансляции у высших эукариот.

Современные методы протеомики и метаболомики.

Преподавание курса ведется в виде лекций. В ходе некоторых лекций студентам могут также предлагаться для разбора задачи по соответствующим разделам курса.

В качестве домашнего задания студентам предлагается написание реферата по темам, освещенным в курсе. Задание для реферата включает в себя вопросы и задачи, на которые необходимо ответить, продемонстрировав усвоение материала курса и умение самостоятельно работать с информационными источниками, в т. ч. в сети Интернет.

Обратная связь с аудиторией обеспечивается тем, что лектор может оперативно влиять на ход лекции, отвечая на вопросы или помогая в разрешении затруднений или исправлении ошибок, возникших при решении задач.

В случае возникновения у студента трудностей с усвоением лекционного материала или решением задач предусмотрены также индивидуальные занятия во время, отведенное для самостоятельной работы студентов..

Преподаватели, читающие курс, являются действующими специалистами в области молекулярной фармакологии, молекулярной биологии и биохимии и заинтересованы в освоении студентами основ этих дисциплин. В связи с этим студентам часто предлагается решать задачи, построенные на основе современных исследовательских данных, полученных научными сотрудниками.

Формой текущего контроля при прохождении дисциплины «Горячие точки молекулярной биологии» является контроль посещаемости занятий и сдача домашних заданий.

• 
  в ходе обучения посетить не менее 80% лекционных занятий;
  
• 
  написать на положительную оценку домашнее задание.
  

1. 
   Аляутдин Р. Н. Фармакология, 4-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
   
2. 
   Катцунг Б. Г. Базисная и клиническая фармакология. В 2-х т. – СПб.: Диалект; М.: Бином, 2008.
   
3. 
   Боргер М., Штрауб М. Э. Клиническая фармакология по Гудману и Гилману (под ред. Гилмана А. Г.). В 4-х т. – М.: Практика, 2006.
   
4. 
   Харкевич Д. А. Фармакология, 11-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
   

1. 
   Как взаимодействие молекул лекарства и мишени определяет эффективность и активность лекарственного препарата? Какие свойства некоторых лекарств позволяют принимать их без постоянного контроля их уровня в плазме крови, в то время как другие лекарства требуют такого контроля? Почему при низком терапевтическом индексе лекарства его нужно применять с большой осторожностью?
   
2. 
   Почему у пациента, длительное время употреблявшего лекарственный препарат в безопасной дозировке, внезапно может проявиться его токсический эффект?
   
3. 
   Как дегенерация особой группы нейронов приводит к развитию симптомов, характерных для болезни Паркинсона? Что используется для лечения болезни Паркинсона? Как структура этих веществ соотносится со структурой дофамина?
   
4. 
   Для каких целей используют ингибиторы моноаминоксидазы и как они действуют? Какие взаимодействия существуют между этими препаратами и диетическими факторами?
   
5. 
   Что определяет скорость наступления наркоза и выхода из него при общей анестезии? В чем преимущества использования смеси двух анестетиков по сравнению с одним?
   
6. 
   Какие механизмы могут привести к сердечной недостаточности? Почему для ее терапии используют диуретики и ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента?
   
7. 
   Каким образом высокий уровень холестерина повышает риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы? Каково фармакологическое действие статинов?
   
8. 
   Какие особенности функционирования щитовидной железы делают радиоактивный иод сравнительно безопасным и специфичным средством при гипертиреозе?
   
9. 
   Из-за чего возникает сахарный диабет? Чем сахарный диабет типа I отличается от диабета типа II? Каков молекулярный механизм действия инсулина?
   
10. 
    Почему эффективность антиметаболитов в лечении бактериальных инфекций за последние десятки лет сильно уменьшилась? Почему их обычно применяют в комбинации с другими антибактериальными средствами?
    
11. 
    Какие этапы трансляции ингибируются различными классами антибиотиков? Как у бактерий возникает устойчивость к антибиотикам? Почему одни антибиотики являются бактериостатическими, а другие — бактерицидными?
    
12. 
    Какие подходы используют для открытия новых лекарственных средств? Каким образом информация о структуре молекулы-мишени помогает разработке новых лекарств?
    

1. 
   Аляутдин Р. Н. Фармакология, 4-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
   
2. 
   Боргер М., Штрауб М. Э. Клиническая фармакология по Гудману и Гилману (под ред. Гилмана А. Г.). В 4-х т. – М.: Практика, 2006.
   
3. 
   Катцунг Б. Г. Базисная и клиническая фармакология. В 2-х т. – СПб.: Диалект; М.: Бином, 2008.
   
4. 
   Харкевич Д. А. Фармакология, 11-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
   

5. 
   Льюин Б. Гены. – М.: Бином, 2011.
   
6. 
   Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. В 2-х кн. – М.: Мир; Бином, 2009.
   
7. 
   Машковский М. Д. Лекарственные средства, 16-е изд. – М.: Новая волна, 2012.
   
8. 
   Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. В 3-х т. – М.: Бином, 2013.
   
9. 
   Новицкий В. В., Гольдберг Е. Д., Уразова О. И. Патофизиология, 4-е изд. В 2-х т. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
   
10. 
    Регистр лекарственных средств России РЛС. Электронная энциклопедия лекарств. Выпуск 19. – М.: РЛС-Патент, 2011. Издание на компакт-диске.
    
11. 
    Ткаченко Б. И., Брин В. Б., Захаров Ю. М., Мазинг Ю. А., Недоспасов В. О., Пятин В. Ф. Нормальная физиология. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012.
    
12. 
    Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И., Зурабян С. Э. Биоорганическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.
    
13. 
    Фаллер Дж. М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. – М.: Бином, 2011.
    

• 
  В качестве технического обеспечения лекционного процесса используется ноутбук, мультимедийный проектор, экран и доска.
  
• 
  Для демонстрации иллюстрационного материала используется программа Microsoft PowerPoint 2010.
  
• 
  Проведение дифференцированного зачета обеспечивается печатным раздаточным материалом.
  

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с ООП, принятой в ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению 06.03.01 (Биология)

подпись