Рабочая программа дисциплины Стволовые клетки Направление подготовки 06. 03. 01 Биология Профиль подготовки

	УТВЕРЖДАЮ
	Декан ФЕН НГУ, профессор
	_____________ Резников В.А.
	«29» августа 2014 г.

Рабочая программа дисциплины

Новосибирск 2014

Содержание дисциплины охватывает весь круг вопросов, связанных со стволовыми клетками и их применением в фундаментальной прикладной биологии, от молекулярной основы поддержания «стволовости» до современных методов манипуляции геномами стволовых клеток.

Дисциплина нацелена на формирование общепрофессиональных компетенций ОПК-4, ОПК-5, ОПК-7, ОПК-9, ОПК-11, ОПК-12, ОПК-14 выпускника.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: 26 ч. лекции, 26 часа самостоятельной работы.

Программой дисциплины предусмотрены текущий контроль в форме опросов перед лекцией и контрольной, промежуточный контроль в форме дифференцированного зачета.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 академических часа.

Курс «клеточные технологии» необходим для обучения студентов базовым понятиям и методам работы со стволовыми клетками и их применения в фундаментальной биологии и медицине.

1. 
   Изучение различных типов стволовых клеток млекопитающих.
   
2. 
   Изучение плюрипотентных стволовых клеток млекопитающих.
   
3. 
   Ознакомление с современными молекулярно-биологическими методами репрограммирования геномов млекопитающих.
   
4. 
   Освещение перспектив применения стволовых клеток в медицине.
   

Курс ставит своей целью введение в биологию стволовых клеток млекопитающих.

Важнейшей задачей курса является освоение студентами системы базовых понятий области стволовых клеток и связанной с ними терминологией.

Данный курс знакомит студентов с современными методами генетической инженерии в применении к стволовым клеткам и возможным применением стволовых клеток для терапии, включая современные данные о клинических испытаниях.

В лекциях курса особое внимание уделяется рассмотрению различных молекулярно-биологических методов, на основе которых проводятся исследования стволовых клеток.


2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Стволовые клетки» входит в вариативную часть профессионального цикла ООП по направлению подготовки «06.03.01 Биология», дисциплина по выбору, альтернативный спецкурс.

Дисциплина «Стволовые клетки» опирается на следующие дисциплины данной ООП:

• 
  Клеточная биология (знание механизмов митоза и мейоза, структуры и функции хромосом, структурной организации клеточных процессов);
  
• 
  Молекулярная биология (молекулярные механизмы реализации генетической информации, репликации, мутагенеза, репарации);
  
• 
  Эмбриология (эмбриональное развитие и млекопитающих)
  

• 
  Биология развития 1. Генетика клеточного цикла
  
• 
  Биология развития 2. Генетика развития
  
• 
  Цитогенетика
  
• 
  Генетика человека
  
• 
  Генетическая инженерия
  

• 
  способность применять знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ОПК-5)
  
• 
  владение базовыми представлениями об основных закономерностях и современных достижениях генетики и селекции, о геномике, протеомике (ОПК-7)
  
• 
  способность использовать базовые представления о закономерностях воспроизведения и индивидуального развития биологических объектов, методы получения и работы с эмбриональными объектами (ОПК-9)
  
• 
  способность применять современные представления об основах биотехнологических и биомедицинских производств, генной инженерии (часть ОПК-11)
  
• 
  способность использовать знание основ и принципов биоэтики в профессиональной деятельности (часть ОПК-12).
  
• 
  способностью и готовностью вести дискуссию по социально-значимым проблемам биологии и экологии (ОПК-14).
  

• 
  иметь представление о возможностях, которые дают клеточные технологии.
  
• 
  иметь представление о понятиях стволовость, плюрипотентность, методах оценки плюрипотентности.
  
• 
  иметь представление о генетических и эпигенетических нарушениях возникающих в клетках при культивирование in vitro.
  
• 
  знать достоинства и недостатки методов репрограммирования геномов млекопитающих.
  
• 
  знать примеры и перспективы применения стволовых клеток в медицине.
  
• 
  иметь теоретическое представление о современных методах молекулярной биологии: о методах получения трансгенных животных, методов клонирования клеток и целых организмов.
  

Структура дисциплины традиционна: лекции и самостоятельная работа студента. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 академических часа.

1. 
   Введение. Гемопоэтические и мышечные стволовые клетки. Применение в медицине.
   
2. 
   Мезенхимальные стволовые клетки. Выделение, характеристики, перспективы использования в медицине.
   
3. 
   Нейральные и эпителиальные стволовые клетки.
   
4. 
   Эмбриональные стволовые клетки мыши. Получение и характеристики. Особенности культивирования.
   
5. 
   Эмбриональные стволовые клетки человека. Получение и характеристики. Особенности культивирования. Перспективы использования в медицине.
   
6. 
   Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток in vitro. Применение в клинике.
   
7. 
   Проверка плюрипотентности ЭС клеток in vivo: тератомы и химеры.
   
8. 
   Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Введение.
   
9. 
   Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Методы получения.
   
10. 
    Культивирование клеток in vitro: генетические и эпигенетические нарушения.
    
11. 
    Получение трансгенных мышей, knock-out мыши, knock-in мыши, Cre-LoxP рекомбинация. Применение трансгенеза для лечения заболеваний человека.
    
12. 
    Перенос соматического ядра в энуклеированную яйцеклетку («клонирование»).
    
13. 
    Гибридные стволовые клетки.
    
14. 
    Прямое репрограммирование генома. Перспективы использования в медицине.
    
15. 
    Опухолевые стволовые клетки.
    

5. 
   Образовательные технологии
   

Лекции читаются в количестве 2 часа в неделю в течение 6-го семестра. Используется традиционная система лекций.

1. 
   Гемопоэтические стволовые клетки. Применение в медицине.
   
2. 
   Мышечные стволовые клетки. Применение в медицине.
   
3. 
   Мезенхимальные стволовые клетки. Выделение, характеристики, перспективы использования в медицине.
   
4. 
   Нейральные стволовые клетки.
   
5. 
   Эпителиальные стволовые клетки.
   
6. 
   Эмбриональные стволовые клетки мыши. Получение и характеристики. Особенности культивирования.
   
7. 
   Эмбриональные стволовые клетки человека. Получение и характеристики. Особенности культивирования.
   
8. 
   Эмбриональные стволовые клетки человека. Перспективы использования в медицине.
   
9. 
   Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток in vitro. Применение в клинике.
   
10. 
    ЭС клеток in vivo: тератомы и химеры.
    
11. 
    Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.
    
12. 
    Методы получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.
    
13. 
    Культивирование клеток in vitro: генетические и эпигенетические нарушения.
    
14. 
    Получение трансгенных мышей, knock-out мыши, knock-in мыши, Cre-LoxP рекомбинация.
    
15. 
    Применение трансгенеза для лечения заболеваний человека.
    
16. 
    Перенос соматического ядра в энуклеированную яйцеклетку («клонирование»).
    
17. 
    Гибридные стволовые клетки.
    
18. 
    Прямое репрограммирование генома. Перспективы использования в медицине.
    
19. 
    Опухолевые стволовые клетки.
    

1. 
   Биология стволовых клеток и клеточные технологии. В 2-х томах / Под. Ред. М.А. Пальцева. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», издательство «Шико», 2009.
   
2. 
   Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. С.П. Медведев, А.И. Шевченко, Т.Г. Сухих, С.М. Закиян. – Новосибирск: Издательство СО РАН, 2011.
   
3. 
   Мензоров А.Г. Эмбриональные стволовые клетки мыши и человека // ВЖГиС, 2013, Т. 17, № 2, С. 234 – 245.
   
4. 
   Баттулин Н.Р., Фишман В.С., Орлов Ю.Л., Мензоров А.Г., Афонников Д.А., Серов О.Л. 3С-методы в исследованиях пространственной организации генома // ВЖГиС, 2013, Т. 16, № 4/2, С. 872 – 878.
   
5. 
   Баттулин Н.Р. Генетика развития // ВЖГиС, 2014, Т. 18, № 1, С. 103 – 111.
   
6. 
   Мензоров А.Г. Получение нейронов для клеточной терапии // ВЖГиС, 2014, Т. 18, № 4/3, С. 1042 – 1050.
   

7. 
   Методическое пособие, материал для спецкурса "Стволовые клетки".
   

• 
  Ноутбук, медиа-проектор, экран.
  
• 
  Программное обеспечение для демонстрации слайд-презентаций.
  

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению 03.06.01 «Биология» и профилю подготовки «Генетика», «Биология клетки».

канд. биол. наук, ассистент КЦГ ФЕН НГУ, н.с. ИЦиГ СО РАН

канд. биол. наук, ассистент КЦГ ФЕН НГУ, н.с. ИЦиГ СО РАН

от « 29_» августа 2014 года, протокол № _4___