Аннотация рабочей программы дисциплины основы клеточных технологий цель дисциплины

АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫОСНОВЫ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙЦель дисциплины: формирование представления об основных направлениях развития современных клеточных технологий и проблемах, решаемых с их помощью.Требования к уровню освоения содержания курса: в процессе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: (ОК-3) бакалавр приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2) бакалавр использует методы наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов (ПК-5) применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой (ПК-6) демонстрирует базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики, о геномике, протеомике (ПК-11) демонстрирует современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования (ПК-15) способен эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных биологических работ (С-ПК-2) знает основные современные теоретические и методологические подходы к изучению морфо-мункциональной организации прокариотических и эукариотических клеток; (С-ПК-3) владеет широким спектром цитологических, молекулярно-биологических, иммунологических и биотехнологических методов; (С-ПК-5) использует знание фундаментальных основ и методических подходов клеточной биологии для решения медицинских и сельскохозяйственных проблем, диагностики состояния и охраны природной среды.В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: перспективы использования технологий, основанных на методе культуры изолированных клеток и тканей, экологические и экономические выгоды применения технологий клеточной инженерии; основные современные теоретические и методологические подходы к получению трансгенных организмов; особенности генетической трансформации растений, грибов, дрожжей, животных и применяемых для этого векторных системах и методах. Уметь: обращаться с лабораторной техникой для выполнения основных исследований в области клеточной инженерии; длительно поддерживать культуру клеток и тканей in vitro Владеть: практическими навыками работы в стерильных условиях с изолированными клетками, тканями, каллусной массой; навыками работы по трансфекции эукариотических клеток вирусными векторами^ Место дисциплины в учебном плане: профессиональный цикл, вариативная частьДисциплина адресована студентам бакалавриата профиля «Биология клетки» 3-го года обучения (6 семестр).^ Изучению дисциплины предшествуют: модули «Цитология и гистология», «Молекулярная биология клетки», «Методы цитологических и гистологических исследований» ^ Структура дисциплины по видам учебной работы: Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Лекций -18 часов; Практических работ – 36 часов; Контроль самостоятельной работы – 4 часа; Самостоятельная работа студентов – 50 часов; Форма промежуточной аттестации – зачет.^ Содержание дисциплины: Открытия современной биологии, послужившие фундаментом для возникновения клеточных технологий. Актуальность применения клеточных технологий в различных областях биологии, медицины, сельского хозяйства и возможность их использования в решении ряда биологических проблем. Роль клеточных культур в биотехнологии при производстве биологически активных веществ, применение их в генетической, медицинской, фармакологической практике, а также для сохранения генофонда исчезающих видов. Клонирование и микрохирургия. История метода клонирования. Методы трансплантации ядер. Клонирование млекопитающих. Перспективы использования метода. Современные достижения в области введения веществ и органелл в клетку. Различные методы введения веществ и органелл в клетку. Методы прямой микроинъекции. Биолистические методы. Перфорационные методы. Методы опосредованной микроинъекции. Микроинъекция под действием физических факторов. Микроинъекция за счет слияния с клетками-донорами. Микроинъекция под действием химических агентов. Микрохирургия. Введение и удаление ядер. Методы генетической инженерии. Понятие “генетически модифицированные организмы”. Стратегия выделения новых генов. Векторные системы для введения генетической информации в клетки млекопитающих на основе ретровирусов, аденовирусов, аденоассоциированных вирусов, вируса простого герпеса, микрохромосом. Невирусные системы доставки ДНК в клетки млекопитающих: инъекции суспензий молекул ДНК в ткани, бомбардировка частицами золота, применение липосом (липоплексы), использование эндосомного транспорта. Спонтанное поглощение нуклеиновых кислот в присутствии криопротекторов и многоатомных спиртов. Методы введения генетической информации в эмбриональные клетки. Методы отбора трансфецированных эмбриональных стволовых клеток (позитивно-негативная селекция) и идентификация несущих интродуцированный ген клеток (ПЦР- анализ). Способы переноса экзогенной ДНК в геном растений. Трансгенные растения как модели для изучения функционирования генов растений. Понятие векторов для переноса ДНК в клетки растений. Механизмы наследования перенесенных генов у трансгенных растений. Генетическая трансформация хлоропластной ДНК. Методы анализа трансгенных растений. Трансгенные растения для целей практической селекции. Нестабильность экспрессии трансгенов у трансгенных растений. Перспективность работ с трансгенными растениями. Правовые вопросы широкомасштабного выпуска модифицированных растений. Управляемая модификация геномов животных. Перенос генов в геном животных – трансгенез. Характеристика эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и их использование в качестве вектора для направленного введения генов в реципиентный геном. Управление дифференцировкой ЭСК при их культивировании вне организма и в условиях in vivo. Восстановление потенциала дифференцированных клеток через трансплантацию их в энеклеированные ооциты. Дрожжи как объект клеточной инженерии. Особенности физиологии и культивирования одноклеточных грибов, преимущества дрожжей как продуцентов биологически-активных веществ в сравнении с прокариотическими микроорганизмами. Конструирование и применение искусственных дрожжевых хромосом. Принципы получения секретируемых чужеродных белков. Трансгенные организмы и биобезапасность. Исторические, социальные и экономические предпосылки возникновения движения против трансгенных организмов. Потенциальные риски, связанные с широким распространением генетически модифицированных организмов. Основные принципы и правила оценки безопасности допускаемых к широкому практическому использованию трансгенных орагнизмов. Государственное и международное регулирование биобезопасности.