Дисципліна: Молекулярна біологія

Кількість годин (кредитів ЄКТС): 150 (5)

Мета навчальної дисципліни полягає у вивченні механізмів зберігання, передачі та реалізації генетичної інформації, будови та функцій полімерів (білків і нуклеїнових кислот), структурно-функціональних взаємозв’язків макромолекул. Суть молекулярної біології полягає у виявленні зв’язків між процесами життєдіяльності організму, з однієї сторони, та структурою молекул, їх взаємодіями між собою, які призводять до появи цих процесів, з іншої.

Результати навчання за навчальною дисципліною:

знати:

- основні концепції структурної організації білків і нуклеїнових кислот;

- механізми відтворення і реалізації генетичної інформації;

- теоретичні основи експериментальних методів дослідження просторової структури біологічних макромолекул;

- основи біоінформатики і роботи з базами даних.

вміти:

- проводити аналіз білків і нуклеїнових кислот;

- проводити ПЛР-аналіз;

- працювати з банками даних у мережі Інтернет і комп’ютерними програмами для обробки результатів молекулярно-генетичних досліджень.

Зміст дисципліни (тематика): Компоненти ядра. Хромосоми. Організація ДНК у хромосомах. Білки хромосом. Ядерна оболонка і ядерний матрикс, ядерце. Реплікація основної частини ДНК. Місце реплікації ДНК у клітинному циклі. Схеми мітозу і мейозу. Мітотичний цикл. Типи клітин за здатністю до поділу. Загальна характеристика реплікації ДНК. Ферментативний комплекс реплікації. Структура і функції теломер. Реплікація теломерних ділянок ДНК. Теломерна теорія старіння: основні положення. Теломераза й онкогенез. Метилування ДНК: загальні відомості, функції метилування ДНК. Система рестрикції і модифікації у бактерій. Дія метилаз і рестриктаз. Репарація пошкоджень ДНК. Можливі пошкодження ДНК. Типи репарації ДНК. Організація генетичного матеріалу: загальні принципи. Функціональні відділи генома. Гени та їх структура. Сателітна ДНК. Помірні повтори й унікальні послідовності генома. Мобільні генетичні елементи про- й еукаріот. Способи запису генетичної інформації. Генетичний код і його властивості. Організація генетичного матеріалу у бактерій: оперон. Організація генетичного матеріалу в еукаріот. Гени гістонів, рРНК, гемоглобіну. Транскрипційні фактори і репресори. ДНК-зв’язуючі білки, їх структура і класифікація. Загальні фактори транскрипції. Регуляторний білок р53. Структура РНК. Особливості будови мРНК. Первинна, вторинна і третинна структура тРНК. Взаємодія тРНК із лігандами. Рибосомальні рРНК і рибосоми. Будова рибосом прокаріот і еукаріот. Полірибосоми. Загальна характеристика процесів транскрипції, зворотньої транскрипції. Механізм транскрипції: ініціація, елонгація, термінація. Процесинг мРНК в еукаріот: формування кепу, поліаденілювання. Механізм сплайсингу і його види. Альтернативний сплайсинг. Транс-сплайсинг. Редагування РНК. Процесинг рРНК і тРНК в еукаріот. Аутосплайсинг. Деградація РНК. РНК-інтерференція. Трансляція мРНК. Функціональні центри рибосом. Безклітинні системи трансляції. Характеристика основних етапів трансляції: ініціація, елонгація і термінація. Методи молекулярно-генетичного аналізу. Нуклеази рестрикції. Фізичне картування ДНК. Секвенування ДНК.

Види робіт: лекції, семінарські заняття, практичні заняття, самостійні роботи, індивідуальні роботи, контрольні завдання.