Молекулярна біологія (09 2023)

Загальний опис

Мета курсу - дати поглиблені знання про структуру нуклеїнових кислот та нуклеопротеїдних комплексів, особливості передачі генетичної інформації (реплікація ДНК) у прокаріотів та еукаріотів; дати уявлення про експресію генів на різних рівнях (транскрипція, процесинг РНК, трансляція, посттрансляційна модифікація білків), ознайомити з механізмами регуляції експресії генів у прокаріотів та еукаріотів; ознайомити з молекулярними механізмами, які залучені у адаптації живих організмів до дії несприятливих чинників довкілля, зокрема до дії оксидативного стресу; дати студентам теоретичні основи основних методів, якими оперує сучасна молекулярна біологія для виявлення спадкових патологій та інфекційних захворювань, редагування геному для корекції спадкових порушень та створення генетично модифікованих організмів з корисними для людини властивостями.

Лекції
1. Потік генетичної інформації та принципи його регуляції.

Основна догма молекулярної біології. Потік генетичної інформації у про- та еукаріотів та основні принципи його регуляції.

2. Біосинтез ДНК – реплікація.

Реплікація ДНК — ініціація, елонгація, термінація. Утворення фосфодиефірних зв’язків. Реплікація ДНК у E. coli. Реплікація ДНК у еукаріотів. Реплікація на кінцях лінійних хромосом.

3. Репарація ДНК.

Термінологія. Репарація у E. coli шляхом вирізання. Репарація під час реплікації. Обернення пошкоджень. SOS-репарація.

4. Транскрипція.

Ініціація та елонгація. Термінація. РНК-полімерази про-, еукаріотів та архебактерій. Процесинг РНК. Рибозими.

5. Трансляція.

Активація амінокислот. Ініціація, елонгація та термінація біосинтезу білків. Регуляція трансляції.

6. Молекулярні основи мутагенезу.

Типи мутацій. Хімічна модифікація. Радіаційне пошкодження. Помилки ДНК-полімерази та систем репарації. Розтягування подвійної спіралі. Біологічний мутагенез. Спрямований мутагенез.

7. Регуляція експресії генів.

Загальні принципи. Репресія та індукція. Оперони та регулони. Особливості експресії генів у про- та еукаріотів. Позитивний та негативний контроль. Лактозний та триптофановий оперони. Катаболітна репресія. Захист ДНК.

8. Регуляція експресії генів активними формами у прокаріотів та еукаріотів.

Активні форми кисню в біологічних системах. Окислювальний/відновлювальний стрес. Регулони бактерій - OxyR і SoxRS.  Yap1 стимулон дріжджів. Система Keap1/Nrf2 у тварин.

9. Використання методів молекулярної біології у медицині та біотехнології.

Полімеразна ланцюгова реакція. Виявлення спадкових патологій та інфекційних захворювань методом ПЛР. Редагування геному для корекції спадкових порушень. Генетично модифіковані та трансгенні організми.

Семінари
1. Потік генетичної інформації та його регуляція у про- та еукаріотів.
Володимир ЛУЩАК
2. Реплікація, мутагенез та репарація.
Володимир ЛУЩАК
3. Трансляція та транскрипція і їхня регуляція.
Анастасія ШКУРОПАТ
4. Регуляція експресії генів.
Дмитро ГОСПОДАРЬОВ
5. Біомедичне та біотехнологічне використання молекулярнобіологічних підходів.
Дмитро ГОСПОДАРЬОВ
Додаткові матеріали
Рекомендована література
Рівень
Бакалавранти, магістранти
Лекції
9 лекцій
Практичні заняття
5 занять
Тривалість
3 місяці
Мова
Українська
Сертифікат
як частина курсу
Викладачі

Доцент кафедри біології людини та імунології Херсонського державного університету, кандидат біологічних наук

Професор кафедри фармацевтична біотехнологія, Саарландського університету (UdS), м. Саарланд , Німеччина

Доцент кафедри біохімії та біотехнології Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, м. Івано-Франківськ

Доктор біологічних наук, професор кафедри біохімії та біотехнології Прикарпатського національного університету ім. В. Стефаника (ПНУ) - м. Івано-Франківськ.