Код: 294197

Назва:

Молекулярна біологія

Анотація: дисципліну присвячено опануванню інформації стосовно хімічної будови генів, вивчення молекулярних механізмів, що лежать в основі формування структури та експресії генетичного апарату живих систем. Буде розглянуто хімічну структуру геномів, різноманітність структури геномів вірусів, прокаріотів та евкаріотів. Відомості щодо реплікації геномів різної будови, ферментативне забезпечення реплікації. Буде дано аналіз молекулярної різноманітності перебігу процесу рекомбінації, мутаційного процесу та репарації як єдиної системи формування геномної сталості та мінливості у живих системах. Буде сформульовано сучасне уявлення про центральну догму молекулярної біології, етапи та механізми генної експресії. Описано основні класи РНК, їхня роль та різноманітність будови, виконувані у клітині функції Генна регуляції через транскрипційні фактори. Охарактеризовано основні етапи біосинтезу білка, його регуляція у прокаріотів та еукаріотів. Описано основні геномні компоненти, що забезпечують мінливість геномів, оцінено їхнє різноманіття у різних організмів. На практичних заняттях з курсу "молекулярна біологія" буде опановано виділення білків та ДНК з біологічного матеріалу. Опановано основні навички електрофоретичного розділення біологіних макромолекул. Опановано ПЛР.

Тип дисципліни: нормативна.

Рік навчання: 3.

Семестр: осінній.

Кількість кредитів: 4,5.

Форма контролю: екзамен

Викладач(і): Антонюк М.З., доктор біологічних наук, професор

Результати навчання: У результаті вивчення дисципліни студент повинен:
- Планувати, виконувати, аналізувати дані і презентувати результати експериментальних досліджень з молекулярної біології.
- Знати та розуміти основні терміни, концепції, теорії і закономірності молекулярної біології та суміжних предметних галузей.
- Демонструвати знання будови, молекулярних процесів, що лежать в основі функціонування живих систем, розуміти молекулярні механізми регуляції генної активності організмів.
- Знати загальні молекулярні механізми збереження, реалізації та передачі генетичної інформації та їхнє значення в еволюційних процесах.
- Розуміти та аналізувати філогенетичні взаємини між різними представниками живого світу, окремих молекулярних компонентів, що формують їхні геноми.
- Володіти базовими навичками з лабораторних практик роботи з біологічними макромолекулами. Застосовувати у практичній діяльності ці методи.
- Аналізувати інформацію про різноманіття живих систем на рівні мінливості молекул.
- Вміти правильно оцінювати актуальність робіт з молекулярної біології, сучасних наукових напрямків у молекулярній біології.


Спосіб навчання: аудиторний.

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Ботаніка, Зоологія, Цитологія та гістологія, Загальна хімія, Біоорганічна хімія, Біохімія, Генетика.

Зміст дисципліни: Об'єкт та завдання молекулярної генетики. Хімія гену. Природа генетичного матеріалу. Трансформація. Структура і функція нуклеїнових кислот. Форми організації ДНК. Реплікація ДНК. Моделі реплікації, напівконсервативний синтез ДНК, докази механізмів реплікації. Молекули та ензимологія реплікації. Різноманітність процесу реплікації. Рекомбінація генів- молекулярні механізми. Форми рекомбінації. Конверсія генів. Ензиматичне забезпечення процесу рекомбінації. Транскрипція і її контроль у прокаріотів. Структура гену та його експресія. Механізми транскрипції, ферментативне забезпечення транскрипції, послідовності ДНК для зв'язування білків. Оперони, їхня будова. Контроль транскрипції, фактори термінації транскрипції. Контроль транскрипції у еукаріотів. Структура і функції хроматину та генна експресія. Різноманітність РНК-полімераз, їхня роль та будова промоторів. Фактори транскрипції. Трансляція. Рибосоми -будова і функції. Транспортні РНК- будова і функції. Генетичний код. Його властивості. Ферментативне забезпечення трансляції. Механізми трансляції у прокаріотів і еукаріотів. Молекулярні механізми мутацій, їхня класифікація за механізмами впливу на генетичний апарат. Молекулярні механізми репарації ДНК, типи репарації. Мобільні генетичні елементи, їхня природа та роль у геномі. Типи мобільних генетичних елементів. Бактеріальні транспозони та їх різновиди. Класифікація МГЕ. Транспозони як мутагенний чинник. Використання сайт-специфічної рекомбінації. Еукаріотичні мобільні генетичні елементи, їхні різновиди, вміст у геномах, генетичне значення. Ретровіруси. Транспозони та мінливість хромосом. Генетика бактерій і фагів. Передача генів у прокаріотів. Методи картування геномів у прокаріотів. Ферменти рестрикції. Принципи та завдання клонування генів. Методи експресії клонованих генів. Шляхи передачі гену інтересу, ПЛР.


Рекомендована література: Ж1. Остерман Л.А. Методы исследование белков и нуклеиновых кислот. М., Наука 1981, 288 с
2.Sambrook J., Russel D. Molecular cloning 3-ed vv.1-3., Cold Spring Hurbor lab Press, 2001
3. Hartwell L., Hood L., Goldberg M., Reynolds A. Genetics: From Genes to Genomes. 6 ed. McGraw-Hill, 2017. 865 p.
4. Сиволоб А.В. Молекулярна біологія. Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2008. 383 с.
5. Watson J, Baker T, Bell S, et al. Molecular biology of the Gene. 7th ed., Pearson, 2013, 880 p.


Форми та методи навчання: лекції (28 год.), семінарські (14 год.) та лабораторні заняття (24 год.), самостійна робота (69 год.).

Методи й критерії оцінювання: рейтингове оцінювання за 100-бальною системою: робота в семестрі - 70 балів (виконання завдань на лабораторних та семінарських заняттях, поточні контрольні роботи); підсумковий контроль - 30 балів (екзамен)

Мова навчання: українська.