ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа составлена в соответствии со стандартом специальности для
специальности 010400 «Физика», специализаций 010415 «Биофизика» и
010432 «Физическая экология». Курс считается обязательным и читается на VII
и VIII семестрах.
Курс лекций по биофизике вместе с Большим двух семестровым
лабораторным практикумом является основным для подготовки студентов этой
специальности. Цель данного курса – дать студентам базовую систему знаний о
физических принципах, механизмах и моделях функционирования
биологических систем, прежде всего, на молекулярном, клеточном и
организменном уровне. В программу не вошли следующие разделы, которые
рассматриваются подробно в соответствующих спецкурсах: Физические
основы действия ионизирующих излучений, Биофизические эффекты
электромагнитных полей, Математическое моделирование биологических
процессов, Физические основы реакции биологических систем на внешние
воздействия, Биофизика фотосинтеза, Биофизика популяций и экосистем.
II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Тема 1. Природа генетической информации. Элементарный фактор
наследственности. Законы Менделя. Генотип и фенотип. Генетический
полиморфизм. Аллельные гены. Доминантность и рецессивность. Гены и
ДНК.
Тема 2. Состав, структура и свойства ДНК. Репликация ДНК. Рекомбинация
ДНК. Мутации. Молекулярная природа мутаций. Колинеарность генов и
белков у бактерий. Цис- и транс-действие молекул. Генетическая
информация в РНК.
Тема 3. Организация генов в геноме. Структурные гены и регуляторные гены.
Картирование генов в геноме. Рестрикционные карты.
Рекомбинационные карты.. Семейства и кластеры генов. Понятие
цистрона.
Тема 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот. Понятие оперона на примере
лактозного оперона. Средства регуляции оперонов. Литический каскад и
лизогенная репрессия.
Тема 5. Структура генов и геномов. Прерывистые гены. Перекрывающиеся
гены. Псевдогены. Мобильные генетические элементы про- и эукариот.
Молекулярные механизмы рекомбинации ДНК. Системы репарации у
прокариот и эукариот. Реорганизация ДНК. Биология ретровирусов.
Изменчивость индивидуальных геномов. Избыточность генома и
повторяющиеся последовательности. Эволюция генов. Эволюция
глобиновых генов.
4
Тема 6. Генетика клетки. Внеядерная ДНК. Внехромосомная наследственность.
Генетика популяций.
Тема 7. Методы молекулярной биологии и генетики. Анализ нуклеиновых
кислот методами гибридизации. Секвенирование и анализ
последовательностей.
Тема 8. Транскипция. Регуляция транскрипции. Ремоделирование хроматина.
Модификация гистонов. Метилирование и регуляция экспрессии.
Строение РНК. Ядерный сплайсинг РНК. Сплайсосомы. Альтернативный
сплайсинг. Строение интронов и аутоспласинг. Каталитические свойства
РНК.
Тема 9. Регуляция Репликации ДНК у про- и эукариот. Репликон. Кольцевые и
линейные репликоны. Связь репликации с клеточным циклом.
Репликация внегеномных ДНК. Клеточный цикл и молекулярные
механизмы его регуляции (циклины).
Тема 10. Хромосомы и нуклеосомы. Упаковка ДНК. Белки хромосом и их роль.
Хромосома как единица сегрегации эукариот.
Тема 11. Молекулярная биология клетки. Белковый трафик. Межклеточная
сигнализация, градиенты, каскады и сигнальные каналы.
Внутриклеточная сигнализация.
Тема 12. Клеточный цикл и факторы роста. Клеточная дифференцировка.
Морфогенез и органогенез. Онкогены и онкогенез.
III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ
К теме 1. Законы Менделя и наследование признаков.
К теме 2. Состав, структура и свойства ДНК.
К теме 3. Организация генов в геноме.
К теме 4. Регуляция экспрессии генов у прокариот.
К теме 5. Структура генов и геномов.
К теме 6. Внехромосомная наследственность.
К теме 7. Клонирование ДНК.
К теме 8. Строение и сплайсинг мРНК.
К теме 9. Клеточный цикл
К теме 10. Хромосомы и нуклеосомы.
К теме 11. Сортировка внутриклеточных макромолекул.
IV. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Рефератов - 1
