Код: 294214

Назва:

Молекулярні основи біотехнології

Анотація: Дисципліну присвячено опануванню інформації про основні засоби маніпулювання генетичною інформацією через можливості генетичної інженерії. Розглянуто основні засоби роботи з НК, які використовуються з цією метою. Дано характеристику ферментів, що використовуються у роботі з НК. Детально розглянуто та класифіковано різноманітність векторних молекул, що використовуються для клонування генів та з метою вивчення експресії генів. Проаналізовано засоби для передачі генів між організмами. Розглянуто можливості створення генних та геномних бібліотек та їхнього аналітичного скринінгу. Дано поняття молекулярного маркера для аналізу геномів. Охарактеризовано основні різновиди ПЛР та сфери використання у генетичній інженерії. Наведено приклади практичного використання досягнень молекулярної біотехнології. Отримані на лекціях знання студенти застосовують на практиці у роботах із трансформації бактеріальних клітин, виділення плазмідної ДНК та рестриктному аналізові плазмідної ДНК. На семінарських заняттях студенти перевіряють свої теоретичні знання про основні методи роботи з рекомбінантними молекулами.

Тип дисципліни: нормативний.

Рік навчання: 3

Семестр: осінній

Кількість кредитів: 3.

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 та генетичної інженерії
- Знати та розуміти основні терміни, концепції, теорії і закономірності молекулярної біології, біотехнології 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.
- 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 та генетичній інженерії, сучасних наукових напрямків у молекулярній біотехнології.


Спосіб навчання: аудиторний.

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Біохімія, Біоорганічна хімія, Цитологія та гістологія, Мікробіологія, Генетика, Молекулярна біологія

Зміст дисципліни: Поняття генетичної інженерії та молекулярної біотехнології. Рекомбінантні молекули. Основні засоби роботи рекомбінантними молекулами. Ферменти, що використовують в молекулярній біотехнології. Методи роботи з НК, виділення макромолекул з біологічного матеріалу. Методи роботи на основі гібридизації НК. Поняття вектора для клонування. Основні компоненти вектора та різноманітність векторів, що їх використовують. Різноманітність плазмід. Етапи конструювання плазмід. Вектори на основі вірусів бактерій. Будова та використання.Гібридні вектори. Косміди, фазміди, фагміди. Вектори для експресії. Характерні елементи будови. Поняття селективного маркера для векторів експресії. Дріжджові вектори експресії. Методи переносу генів між організмами. Трансформація, її особливості, етапи процедури. Кон'югація. Трансдукція, етапи процедури, приклади. Вектори великої ємності, сфери використання. Генні та геномні бібліотеки, особливості та етапи створення. Скринінг бібліотек, різноманітність підходів. Сайт-спрямований мутагенез. Використання засобів молекулярної біотехнології для аналізу молекулярних патологій людини. Молекулярні маркери на основі гібридизації НК та на основі ПЛР. Різноманітності ПЛР. ДНК-фінгерпринтинг. Прикладні аспекти молекулярної біотехнології з використанням прокаріотів.


Рекомендована література: 1. Brown TA (2016) Gene Cloning & DNA Analysis
2. Clark DP, Pazdernik NJ (2009) Biotechnology. Applying the Genetic Revolution
3. Glick BR, Pasternak JJ (2010) Molecular Biotechnology
4. Howe C (2007) Gene Cloning and Manipulation
5. Nicholl D (2008) An introduction to Genetic Engineering
6. Sambrook J., Russel D. Molecular cloning (2001) 3-ed vv.1-3

Додаткова:

1. Piers A.B. Genetics Essentials. Concepts and Connections. Southwestern University. W. H. Freeman and Company. New York, 2016. 572 р.
2. Griffiths A.J.F., Wessler S.R., Carroll S.B., Doebley J. Introduction to Genetic Analysis. 12 ed., Freeman and Company. New York, 2019. 897 p



Форми та методи навчання: Лекції (26 год.), семінарські (12 год.) та лабораторні заняття (4 год.), самостійна робота (78 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.