Кафедральные курсы

Первая часть потокового курса биохимии: лекции по строению биологических молекул и по углеводному обмену.

Литература:
D. Metzler. ""Biochemistry. The Chemical Reactions of Living Cells"" (последние англоязычные издания)
David L. Nelson, Michael M. Cox ""Lehninger Principles of Biochemistry"" (последние англоязычные издания)
J. Berg, J. Tomoczko, L. Stryer. ""Biochemistry""(последние англоязычные издания)

Лекции
Вопросы

Семинары по биохимии проходят в виде решения нетривиальных задач: сколько протонов содержит в себе бактериальная клетка; как определить строение полисахарида, исходя из продуктов его гидролиза и окисления; какой аминокислотный состав имеет пептид, если известны продукты его расщепления различными протеазами; какие пары могут образовывать два аденозина и т.д.

Принципы выделения и очистки ферментов, в первую очередь хроматографические и электрофоретические методы. Классификация ферментов. Ферментативная кинетика, в том числе принципы ингибирования, предстационарная кинетика и кинетика многостадийных реакций. Механизмы регуляции ферментов. Функциональная локализация ферментов в живых системах.
Литература: "Практическая энзимология" Х.Биссвангер.

Конспекты лекций
Программа

Приглашенные лекторы (в основном, выпускники кафедры) рассказывают о своей работе. Семинары проходят в непринужденной обстановке, где можно и нужно задавать вопросы. На этом спецкурсе есть уникальная возможность попросить Т. С. Калебину пригласить конкретного лектора. Этот курс, в первую очередь, предназначен для помощи студентам в поиске лаборатории для выполнения диплома.

Краткий теоретический экскурс по методам молекулярной и клеточной биологии: технология рекомбинантных ДНК, культуры клеток, работа с антителами, микроскопия, рассматриваются подходы к анализу взаимодействий in vitro и in vivo.

Практикум по базовым методам работы с ДНК: выделение ДНК, рестрикция, клонирование, трансформация, ПЦР, секвенирование.

Вторая часть потокового курса биохимии. Лекции по витаминам, анаболизму углеводов, жиров, аминокислот, нуклеотидов и ароматических соединений, азотному обмену.

Литература: D. Metzler. "Biochemistry. The Chemical Reactions of Living Cells"
David L. Nelson, Michael M. Cox "Lehninger Principles of Biochemistry"
J. Berg, J. Tomoczko, L. Stryer. "Biochemistry".

Лекции
Вопросы

В течение курса студенты обучаются на практике применять полученные из лекций знания о процессах обмена веществ для решения различных биохимических задач. Например, рассматриваются вопросы получения аминокислот из интермедиатов гликолиза и ЦТК и энергозатраты на это.

Практикум по базовым методам работы с белками: методы анализа концентрации, гель-фильтрация, электрофорез, индукция экспрессии рекомбинатного белка, выделение и очистка на колонке.

По ходу курса объясняются различные методы, которые использовались ранее или используются сейчас в мол. биологии. В течение рассказа подчеркиваются характерные особенности каждого метода и их применимость на практике в настоящее время.

На практике изучаются различные методы работы с ферментами: выделение и очистка, определение активности с использованием хромогенного субстрата, определение температурного оптимума, температурной стабильности, pH-оптимума, pH-стабильности, субстратной специфичности, устойчивости к ингибиторам и константы Михаэлиса на примере трипсина.

Первая часть потокового курса молекулярной биологии: репликация, рекомбинация, репарация, транскрипция, регуляция экспрессии генов.

Литература:
Синтер, Берг. «Гены и геномы» (последние англоязычные издания)
Льюин. «Гены» (последние англоязычные издания)
Weaver. «MolecularBiology» (последние англоязычные издания)
Lodish et al. «Molecular and Cell Biology» (последние англоязычные издания).

Лекции и вопросы

Семинары дополняют курс лекций С.В.Разина, на них студенты разбирают статьи, как лежащие в основе нынешних концепций мол. биологии, так и посвященные новым фундаментальным исследованиям. Также студенты получают свежие данные из изучаемых в этом семестре областей мол. биологии: строение ДНК, репликация, репарация, рекомбинация, транскрипция, эпигенетические механизмы регуляции экспрессии генов.

Курс описывает белковые молекулы с точки зрения физической химии, особое внимание уделяется строению белковых доменов и процессам, происходящим при их сворачивании и плавлении.

Презентации
Книга

Семинары по биоинженерии, которые дополняют лекции П.А. Каменского. Студенты разбирают современные методы молекулярной биологии по научным статьям.

В этом курсе обсуждаются вопросы, связанные с работой эпигенетических механизмов, которые играют очень важную роль у эукариот. Во всех клетках многоклеточного организма одинаковый геном, но при этом клетки отличаются друг от друга очень сильно (сравните мышечные и нервные клетки). Геном напоминает огромный справочник, где есть информация на все случаи жизни, но в каждом конкретном случае используется только небольшая часть информации. Ограничение на использование всей генетической информации, которое лежит в основе дифференцировки клеток, целиком определяется эпигенетическими механизмами — определенной системой регуляторных событий, которые в конце концов делают так, что в клетках используется весьма незначительная часть информации, которая имеется в ДНК, и в разных клетках реализуются совершенно разные программы.
Наиболее важным является то, что практически все эпигенетические механизмы работают на уровне упаковки ДНК в ядре. Особые механизмы упаковки ДНК эукариот позволяют упаковать ее так, чтобы какая-то часть была более компактизованной, а для другой части существовала возможность прочитать ту информацию, которая там записана. Так, одновременно с эволюцией хранения генетического материала развивалась система, обеспечивающая возможность предпочтительного использования той или иной его части.

Презентации
Билеты к экзамену

Вторая часть потокового курса молекулярной биологии: структура рибосомы и механизмы биосинтеза белка.

Литература:
A.S. Spirin«Ribosomes» (последние англоязычные издания)
Weaver. «MolecularBiology» (последние англоязычные издания)
Lodish et al. «Molecular and Cell Biology» (последниеанглоязычныеиздания).

Билеты

(молекулярная биология, семинары)

В рамках данного семинара углублённо разбираются отдельные вопросы по молекулярной биологии в области механизмов трансляции. Студенты готовят разборы статей, выдаваемых преподавателем, рассказывают на семинарах, материалы статей активно обсуждаются в ходе семинара.

Курс посвящен современным методам генетической инженерии, редактирования геномов, а также визуализации клеточных процессов. В рамках курса рассматривается разнообразие генетических векторов, современные способы молекулярного клонирования, методы редактирования геномов, генотерапия и геномное редактирование в медицине, проточная цитофлуориметрия, флуоресцентные белки и внутриклеточные сенсоры, биоимаджинг ядер фиксированных и живых клеток. Блоки по проточной цитофлуориметрии, флуоресцентым белкам и сенсорам читают приглашенные лекторы — специалисты в этих разделах.

Программа
Материалы

Изучение основных третичных структур, организации активных центров и взаимосвязи структур и функций в различных белках

Студенты докладывают о прогрессе в своей дипломной работе, а преподаватели задают вопросы и подсказывают, что необходимо улучшить

В лекциях освещается организация геномов и характеристика генетических процессов в митохондриях и пластидах (преимущественно у кинетопластид).

Презентации

Вводный курс по биоинформатике для начинающих. Каждый год программа корректируется с учётом пожеланий студентов. На курсе объясняются различные алгоритмы, которые являются основными для работы многих биоинформатических подходов (сборка геномов, картирование, аннотация, выравнивание и т.д.).

Курс, который проводится вместе с основным курсом биоинформатики и по большей части представляет собой сдвоенное с лекцией занятие.

Курс посвящен изучению механизмов трансляции вирусных РНК, отличающихся от механизмов трансляции мРНК прокариот и эукариот.

Программа

В курсе рассматриваются окислительно-восстановительные процессы в клетке, которые происходят в норме и при патологиях, а также современные подходы к их изучению in vivo.

Направленное улучшение процесса биосинтеза практически важного целевого продукта или свойств организма путем модификации специфических биохимических реакций или реализации новых метаболических путей. Осуществляется с помощью технологии рекомбинантных ДНК и других молекулярно-биологических методов.

Два специалиста мирового уровня в области микроскопии и спектроскопии освещают самые современные методы, включая флюоресцентную микроскопию, микроскопию высокого разрешения, микроскопию индивидуальных молекул и сопутствующие спектроскопические методы.

В курсе рассматривается многообразие некодирующих РНК, их функции и их влияние на эпигеномику.

Программа
Презентации
Видео лекций

Курс посвящен молекулярным основам клеточной поверхности – важнейшей субклеточной структуры, через которую происходит любое взаимодействие клетки с внешней средой.

Курс про особенности мол. биологии РНК-содержащих вирусов: как устроен геном, особенности транскрипции и репликации разных групп РНК-содержащих вирусов.

Программа

Курс про особенности мол. биологии ДНК-содержащих вирусов: как устроен геном, особенности транскрипции и репликации разных групп ДНК-содержащих вирусов.

Программа
Презентации

Особенности и детали молекулярной биологии прокариот.

Программа

Семинары призваны всесторонне подготовить студентов к защите дипломных работ, научить их правильно структурировать свои доклады.

На семинарах происходит обсуждение обзоров литературы, которые студенты включают в свои дипломные работы. Студенты обучаются написанию научных текстов.

Современная геномика сочетает в себе исследования структуры генома, его эволюции и регуляции его работы на самых разных уровнях — от связывания транскрипционных факторов с ДНК до пространственной укладки генома. В рамках курса рассматриваются вопросы разнообразия структуры геномов от вирусов до млекопитающих, обсуждается, что такое ген, псевдоген и геномный домен; рассматривается структура регуляторных элементов генома в одноклеточных и многоклеточных организмах, как геномная ДНК химически модифицируется и какие пространственные структуры образует. Для более полного понимания материала разбирается целый ряд молекулярно-биологических методов изучения генома и эпигенома, а в финальной части курса рассматривается, какие данные могут быть получены при изучении работы генома в одной отдельной взятой клетке.

Лекции
Вопросы к экзамену

В качестве практики будут выполняться задачи: «Дифференциальная экспрессия генов», «Анализ ChipSeq-данных», «Эволюция гена/признака».

В процессе решения задач должны быть освоены методы визуализации и анализа этих данных, способы их представления, работа с ними в геномных браузерах и т.д.

Курс посвящен прионам – уникальным белковым структурам, обладающим вирусными свойствами.

В курсе изучаются молекулярные механизмы и особенности развития иммунного ответа по свежим научным публикациям.

В курсе разбираются типы клеточной гибели по современной классификации, особенности молекулярных механизмов реализации каждого типа, описание ключевых белов каскадов запуска апоптотических процессов. Рассматривается эволюция механизмов апоптоза, апоптоз у растений. Рассматриваются функции апоптоза для активации иммунной системы и участие в канцерогенезе.

Курс посвящен современным принципам масс-спектрометрии и протеомного анализа. В конце курса проводятся 1-2 практических занятия на высокопроизводительных масс-спектрометрах.

Курс про прикладную статистику.

В отличие от лекций, которые читаются на 2 курсе, в этом курсе акцент именно на то, что и как делать для анализа конкретных данных в биохимических исследованиях.

В курсе рассказывают про правила анализа данных, когда можно применять тот или иной метод, про описательные статистики.

Даны советы по представлению данных: в каких случаях лучше использовать тот или иной вид графиков.

В курсе рассматриваются следующие темы:

• Данные (переменные), понятие выборки.
• Описательная статистика. Меры рассеяния.
• Влияние размера выборки на параметры.
• Статистические критерии.
• Непараметрические критерии.
• Корреляционный анализ.

Продолжение семинаров осеннего семестра, «генеральные репетиции» защит дипломных работ.