Наименование элемента программы

Основная образовательная программа высшего образования

Направление подготовки 04.04.01 «Химия» (уровень магистратуры)

(утверждено приказом Минобрнауки России от 23 сентября 2015 г. № 1042)

Профиль подготовки

Синтетическая биология

Квалификация (степень) выпускника магистр

Нормативный срок освоения программы 2 года.

Форма обучения очная.

Новосибирск 2018

Cодержание

		Стр.
1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ	3
2.	ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ	6
3.	ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКОВ	6
4.	ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ	8
5.	СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ООП	10
6.	ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫМАГИСТРАТУРЫ	42
7.	СПИСОК РАЗРАБОТЧИКОВ ООП	49

1. Общие положения

1.1. Назначение основной образовательной программы

Программа «Синтетическая биология» - основная образовательная программа (ООП) магистратуры, реализуемая вузом по направлению подготовки 04.04.01 "Химия". Данная ООП представляет собой комплекс основных характеристик образования (объём, содержание, планируемые результаты), организационно-педагогических условий, форм аттестации, который представлен в виде общей характеристики образовательной программы, учебного плана, календарного учебного графика, рабочих программ дисциплин (модулей), программ практик, оценочных и методических материалов, сформированной на основеобразовательного стандарта ФГОС ВО по направлению подготовки 04.04.01 "Химия", утвержденного приказом МинобрнаукиРоссии от 23 сентября 2015 г. № 1042.

Программа магистратуры реализуется на государственном языке Российской Федерации – русском языке. Форма обучения: очная.При реализации программы магистратуры применяются дистанционные образовательные технологии.

Реализация программы магистратуры осуществляется НГУ самостоятельно.

1.2. Нормативные документы.

• Федеральный закон от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;

• Федеральный закон от 27.07.2006 № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»;

• Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ «О персональных данных»;

• Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования – магистратура - по направлению подготовки 04.04.01. «Химия», утвержденный приказом Минобрнауки России от 23 сентября 2015 г. № 1042 (далее – ФГОС ВО);

• Единый квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и служащих, раздел «Квалификационные характеристики должностей руководителей и специалистов высшего профессионального и дополнительного профессионального образования», утвержденный приказом Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 11.01.2011 № 1н (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 23.03.2011, регистрационный № 20237);

• Профессиональный стандарт «Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования», утвержденный приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 08 сентября 2015 г. № 608н;

• Перечень направлений подготовки высшего образования – магистратуры, утвержденный приказом Минобрнауки России от 12.09.2013 № 1061 «Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования» (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 14.10.2013, регистрационный № 30163);

• Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам магистратуры, программам специалитета, утвержденный приказом Минобрнауки России от 5 апреля 2017 года № 301 (далее – Порядок организации образовательной деятельности);

• Порядок проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета и программам магистратуры, утвержденный приказом Минобрнауки России от 29 июня 2015 г. № 636;

• Положение о практике обучающихся, осваивающих основные профессиональные образовательные программы высшего образования, утвержденное приказом Минобрнауки России от 27 ноября 2015 г. № 1383;

• Порядок применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ, утвержденный приказом Минобрнауки России от 23.08.2017 № 816 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 18.09.2017, регистрационный № 48226);

• Правила осуществления мониторинга системы образования, утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 05.08.2013 № 662;

• Постановление Правительства РФ от 16.03.2013 № 211 «О мерах государственной поддержки ведущих университетов Российской Федерации в целях повышения их конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров»;

• Программа повышения конкурентоспособности Новосибирского государственного университета на мировом рынке научных и образовательных услуг, утвержденная ректором НГУ от 07.06.2013;

• Устав НГУ, утвержденный приказом Минобрнауки России 17.04.2014 № 331;

• локальные нормативные акты НГУ.

1.3. Перечень сокращений, используемых в тексте ООП

з.е. – зачетная единица;

ОК – общекультурная компетенция;

ОПК – общепрофессиональная компетенция;

ООП – основная образовательная программа;

ПК – профессиональная компетенция;

ПС – профессиональный стандарт;

ФГОС ВО – федеральный государственный образовательный стандарт

высшего образования;

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

2.1. Направленность (профиль) образовательной программы в рамках направления подготовки:

Синтетическая биология

2.2. Квалификация, присваиваемая выпускникам образовательной программы: магистр.

2.3. Объем программы: 120 зачетных единиц.

2.4. Форма обучения: очная.

При реализации программы магистратуры применяются дистанционные образовательные технологии.

Реализация программы магистратуры осуществляется НГУ самостоятельно.

2.5. Срок получения образования: 2 года.

При обучении по индивидуальному учебному плану инвалидов и лиц с ОВЗ срок может быть увеличен по их заявлению не более чем на полгода по сравнению со сроком получения образования.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКОВ

3.1. Общее описание профессиональной деятельности выпускников

Объектами профессиональной деятельности выпускников программы магистратуры «Синтетическая биология» являются: химические вещества различной сложности, надмолекулярные комплексы различных уровней организации, включая биополимерные, их математические модели, способы направленной модификации этих объектов в исследовательских и практических целях,способы создания новых объектов.

Предприятиями профессиональной деятельности (местом работы) магистра являются: организации индустрии и бизнеса, осуществляющие создание, развитие и использование систем, продуктов, сервисов информационных технологий, научно-исследовательские центры, образовательные учреждения, государственные органы управления.

3.2. Перечень профессиональных стандартов, соответствующих профессиональной деятельности выпускников; при их отсутствии - требования, предъявляемые к выпускникам на рынке труда, отечественный и зарубежный опыт, консультации с ведущими работодателями отрасли.

Области профессиональной деятельности и сферы профессиональной деятельности, в которых выпускники, освоившие программу междисциплинарной магистратуры (далее – выпускники), могут осуществлять профессиональную деятельность:

01 Образование и наука (в сфере основного общего и среднего общего образования, профессионального обучения, среднего профессионального и высшего образования, дополнительного образования, в сфере научных исследований).

02 Здравоохранение (в сфере разработки и контроля биобезопасности новых лекарственных средств, а также других биомедицинских исследований, с использованием живых организмов и биологических систем различных уровней организации, в сфере контроля качества сырья и готовой продукции фармацевтической отрасли).

13 Сельское хозяйство (в сфере создания новых видов химической продукции для нужд сельского хозяйства, оптимизации существующих и разработки новых технологий их получения, в сферах получения новых сортов и пород в растениеводстве и животноводстве и обеспечения экологической безопасности продуктов сельскохозяйственного производства).

40 Сквозные виды профессиональной деятельности в промышленности (в сфере научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, а также в сфере разработки, внедрения и эксплуатации программных продуктов различного назначения).

3.3. Перечень основных задач профессиональной деятельности выпускников (по типам)

Виды профессиональной деятельности выпускников: научно-исследовательская, организационно-управленческая, научно-педагогическая.

Задачи. Научно-исследовательская деятельность:

· сбор и анализ литературных данных по заданной тематике;

· планирование работы и самостоятельный выбор метода решения задач;

· анализ полученных результатов и подготовка рекомендаций по продолжению исследования;

· подготовка отчета и возможных публикаций.

Организационно-управленческая деятельность:

· организация научного коллектива и управление им для выполнения задач профессиональной деятельности;

· анализ данных о деятельности научного коллектива, составление планов, программ, проектов и других директивных документов.

Научно-педагогическая деятельность:

· подготовка учебных материалов и проведение теоретических и лабораторных занятий в образовательных организациях высшего образования;

· применение и разработка новых образовательных технологий, включая системы компьютерного и дистанционного обучения.

4. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

В результате освоения программы магистратуры у выпускника должны быть сформированы общекультурные, общепрофессиональные и профессиональные компетенции.

4.1. Выпускник программы магистратуры должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1);

готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-2);

готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3).

4.2. Выпускник программы магистратуры должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями (ОПК):

способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач (ОПК-1);

владением современными компьютерными технологиями при планировании исследований, получении и обработке результатов научных экспериментов, сборе, обработке, хранении, представлении и передаче научной информации (ОПК-2);

способностью реализовывать нормы техники безопасности в лабораторных и технологических условиях (ОПК-1);

готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на государственном языке Российской Федерации и иностранном языке для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-4);

готовностью руководить коллективом в сфере своей профессиональной деятельности, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия (ОПК-5).

4.3. Выпускник программы магистратуры должен обладать профессиональными компетенциями (ПК), соответствующими видам профессиональной деятельности, на которые ориентирована программа магистратуры:

научно-исследовательская деятельность:

способностью проводить научные исследования по сформулированной тематике, самостоятельно составлять план исследования и получать новые научные и прикладные результаты (ПК-1);

владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии (ПК-2);

готовностью использовать современную аппаратуру при проведении научных исследований (ПК-3);

способностью участвовать в научных дискуссиях и представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций (стендовые доклады, рефераты и статьи в периодической научной печати) (ПК-4).

5. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ООП

5.1. Требования к структуре программы магистратуры

Структура программы магистратуры включает следующие блоки:

Блок 1 «Дисциплины (модули)»;

Блок 2 «Практика»;

Блок 3 «Государственная итоговая аттестация».

Структура и объем программы магистратуры

Таблица 5.1

Структура программы магистратуры		Объем программы магистратуры и ее блоков в з.е.
Блок 1	Дисциплины (модули), в т.ч. обязательная часть вариативная часть	52 24 28
Блок 2	Практика	59
Блок 3	Государственная итоговая аттестация	9
Объем программы магистратуры		120

Блок 2 «Практика» - научно-исследовательская работа.

В Блок 3 «Государственная итоговая аттестация» входит подготовка к защите и защита магистерской диссертации.

Факультативные дисциплины (модули) не включаются в объем программы магистратуры.

Инвалидам и лицам с ОВЗ (по их заявлению) может быть предоставлена возможность обучения по программе магистратуры, учитывающей особенности их психофизического развития, индивидуальных возможностей и при необходимости обеспечивающей коррекцию нарушений развития и социальную адаптацию указанных лиц.

5.2. Объем обязательной части образовательной программы.

24з.е.

5.3. Примерный учебный план и примерный календарный учебный график

Наименование элемента программы		Общая трудоемкость		Распределение по периодам обучения				Виды аудиторной работы	Формы аттеста-ции
Наименование элемента программы		Зач.ед.	Час.	1	2	3	4	Виды аудиторной работы	Формы аттеста-ции
БЛОК 1	Дисциплины (модули)	52	1872
	ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ	24	864
	Философские проблемы естествознания	6	216	+	+			Л, ПЗ	З, Э
	Иностранный язык	6	216	+	+			ПЗ	З, Э
	Методология преподавания химии	2	72		+			Л	З
	Синтетическая биология	3	108			+		Л, ПЗ	Э
	Белковая инженерия	3	108				+	Л	Э
	Методы исследования биополимеров	4	144		+			Л, ПЗ	Э
	ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ*	28 из 42	1008из 1512
	Молекулярная вирусология	2	72			+		Л	Э
	Механизмы репликации, транскрипции и трансляции	2	72			+		Л	Э
	Химический синтез биополимеров	3	108			+		Л, ПЗ, Лаб	З
	Молекулярная биология	3	108		+			Л,ПЗ	Э
	Мутагенез и репарация	3	108			+		Л	Э
	Молекулярная эволюция	3	108		+			Л	Э
	Строение биополимеров	3	108		+			Л	Э
	Основы работы в ОС Linux	1	36	+				ПЗ	З
	Программирование на языке Python	2	72	+				ПЗ	З
	Алгоритмы и структуры данных	6	216	+	+			Л, ПЗ	Э
	3D-моделирование	2	72			+		ПЗ	З
	Общая биоинформатика	4	144	+	+			Л, ПЗ	Э
	Практикум по структурной биоинформатике	4	144	+	+			ПЗ	З
	Анализ данных и машинное обучение	4	144			+		Л, ПЗ	Э
БЛОК 2	ПРАКТИКА, В ТОМ ЧИСЛЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА (НИР)	59	2124	+	+	+	+		КР
БЛОК 3	ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИТОГОВАЯ АТТЕСТАЦИЯ	9	324
	Государственный экзамен (при наличии)	3	108				+
	Подготовка и защита выпускной квалификационной работы	6	216				+
ВСЕГО		120	4320

Л – лекции, ПЗ – практические занятия (семинары), Лаб – лабораторные практикумы, Э – экзамен, З – зачет.

* По согласованию с руководителем программы и руководителем научно-исследовательской работы магистранта в вариативную часть программы могут быть включены другие курсы.

Календарный учебный график на 2018-2019 учебный год

Образовательная программа: Синтетическая биология. Направление 04.04.01 «Химия»

Мес

Сентябрь

29-5

Октябрь

27 - 2

Ноябрь

25 - 1

Декабрь

30 - 13

Январь

28 - 3

Февраль

26 - 4

Март

27 - 2

Апрель

Май

Июнь

29 - 5

Июль

27 - 2

Август

1-7	8-14	15-21	22 - 28	6-12	13 - 19	20 - 26	3 - 10	11 - 17	18 - 24	2 - 8	9 - 15	16 - 22	23 - 29	14 - 20	21 - 27	4 - 10	11 - 17	18 - 25	5 - 12	13 - 19	20 - 26	3 - 9	10 - 16	17 - 23	24 - 30	2 - 8	10 - 16	18 - 24	25 - 31	1-7	8-14	15-21	22 - 28	6 - 12	13 - 19	20 - 26	3 - 9	10 - 16	17 - 23	24 - 31
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
I	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	Э	Э	Э	Э	К	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	Э	Э	Э	Э	К	К	К	К	К	К	К	К	К
II	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	Э	Э	Э	Э	К	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	О/П	Д	Д	Д	Д	Д	Д	Д	Д	Д	Д	К	К	К	К	К	К	К	К	К	К

O– образовательная подготовка, П – практика, Э – экзаменационные сессии, Д – подготовка к защите и защита квалификационной выпускной работы, К – каникулы.

5.4. Аннотации программ дисциплин (модулей).

Учебная дисциплина «Иностранный язык (английский)»
Цель изучения дисциплины	Основной целью изучения иностранного языка студентами факультета естественных наук является достижение практического владения языком для общих целей и начало обучения иностранного языка для специальных целей, что позволяет в будущем использовать его как в повседневной жизни, так и в научной работе и вести профессиональную деятельность в иноязычной среде. Задачи дисциплины «Иностранный язык» обусловлены определенными выше целями и формулируются следующим образом: • овладеть лексическим минимумом для специалистов естественно-научных специальностей общего и терминологического характера; • читать оригинальную литературу на иностранном языке в соответствующей отрасли знаний; • оформлять извлеченную из иностранных источников информацию в виде перевода, резюме, доклада или сообщения как в устном, так и в письменном виде.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-4
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - фонетические, лексические и грамматические явления изучаемого иностранного языка, использующиеся в сфере повседневного и профессионального общения и позволяющие использовать его как средство личностной коммуникации; - наиболее употребительную повседневную и общенаучную лексику в сфере своей специализации. уметь: - понимать оригинальный языковой материал в устных и письменных видах речевой деятельности на английском языке; - распознавать основные грамматические явления, характерные для научного стиля изложения; - использовать на практике приобретенные учебные умения; владеть: - навыками чтения научной литературы на английском языке; - навыками устной речи и восприятия на слух информации на английском языке для общих и специальных целей.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Обучение различным аспектам речевой деятельности должно осуществляться в их совокупности и взаимной связи с учетом специфики каждого из них. Управление процессом усвоения обеспечивается четкой постановкой цели на каждом конкретном этапе обучения. В данном курсе определяющим фактором в достижении установленного уровня того или иного вида речевой коммуникации является требование профессиональной направленности практического владения иностранным языком.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	6/216
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Философские проблемы естествознания»
Цель изучения дисциплины	Цели курса предполагают формирование общекультурных компетенций учащихся, в частности, целостного мировоззрения на основе современной научной картины мира, компетенций социального взаимодействия, расширение общего гуманитарного кругозора, которого требует университетский уровень современного высшего образования. Изложение курса реализуется на базе историко-философского и историко-научного материала, что позволяет вскрыть закономерности формирования логики и основных принципов научного мышления, понимания специфики геологии как науки, ее места и роли в других науках и Культуре вообще.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-8, ОПК-5
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины учащийся должен: - Знать: основы философии, способствующие развитию общей культуры и социализации личности, знать основные этапы формирования философии, основные философские школы, вопросы, которые рассматривает философия, характер их решения. - Уметь выявлять и анализировать мировоззренческий и методологический смысл проблем тех наук, которые изучают студенты – биологии, а также уметь ориентироваться в нравственных проблемах своей жизни, а также жизни страны, эпохи. Студент также должен уметь работать с литературой, выступать публично, понимать и излагать получаемую информацию.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Содержание дисциплины составляет комплекс вопросов о богатстве и многообразии философских проблем, о языке, средствах и методах философии, об истории философии и ее современных проблемах, об особенностях научного познания, проблеме истины, ценностных проблемах науки и научных коллективов.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	6/216
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Синтетическая биология»
Цель изучения дисциплины	Обучение студентов подходам и методам синтетической биологии; развитие у студентов доказательного, логического мышления; подготовка к восприятию других дисциплин в области современной биологии и биотехнологии; подготовка студентов к участию в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах в области современной биологии и биотехнологии. Студенты должны воспринять подход к биологическим объектам как к потенциально программируемым системам, получить представления об основных методах, инструментах и стандартах синтетической биологии, познакомиться с примерами синтетических биологических систем и их использованием в биотехнологии.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В процессе изучения дисциплины «Синтетическая биология» обучаемые приобретают следующие Знания •общих принципов дизайна синтетических биологических систем; •cтандартов синтетической биологии; •методов сборки ДНК; •синтетических систем в клетках бактерий, дрожжей, растений и животных; •основных принципов белковой инженерии; •теории и методов конструирования полусинтетических минимальных клеток; •биоортогональных подходов к дизайну биологических систем; Умения •разрабатывать стратегию сборки ДНК-конструкций; •конструировать генные контуры; •планировать характеристику синтетико-биологических систем на уровне транскрипции и трансляции; Навыки •выделения функциональных доменов и активных центров в белках; •описания синтетико-биологических систем с использованием языка SBOL.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Основные блоки: I. Стандарты синтетической биологии. Методы сборки ДНК II. Стандартизация измерения экспрессии генов III. Синтетическая биология в клетках бактерий IV. Синтетическая биология в эукариотических клетках V. Синтетическая биология растений VI. Полусинтетические минимальные клетки: теория и конструирование VII. Общие принципы дизайна синтетических биологических систем VIII. Новые методы кодирования в биологических системах
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Белковая инженерия»
Цель изучения дисциплины	Основной целью освоения дисциплины является приобретение студентами знаний по современным направлениям белковой инженерии, основанных на практическом использовании достижений биохимии, молекулярной биологии и структурной биологии.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	Рассматриваются основы структурно-функциональной организации белков и взаимодействующих с ними биополимеров, современные методы и подходы к получению новых белков. Знания: · о современных направлениях биохимии белка · о перспективных и развивающихся направлениях белковой инженерии · в том числе основанных на применении комплекса методов структурной биологии.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Курс «Белковая инженерия» включает современные данные о сформировавшихся и развивающихся направлениях в области разработки белков с заданными свойствами, направленных на создание ферментов с лучшими кинетическими параметрами, новой субстратной специфичностью, улучшенной стабильностью и другими свойствами, важными для практического применения в биотехнологии и медицине.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Методы исследования биополимеров»
Цель изучения дисциплины	Ознакомить студентов с принципами основных и наиболее широко используемых методов молекулярной биологии, а также с особенностями их применения для решения тех или иных задач молекулярной биологии. На лекциях даются основные представления о наиболее часто используемых способах детекции, идентификации и фракционирования молекул биополимеров, а также лежащих в основе таких способов физико-химических принципах; разбираются физико-химические принципы функционирования приборов и приборных комплексов, используемых в молекулярной биологии, а также инструментальные подходы к решению комплексных задач молекулярной биологии, в частности идентификации компонентов сложных биологических объектов, точное измерение сверхмалых концентраций биополимеров, определение тонкой структуры биополимеров (в частности полинуклеотидных последовательностей), входящих в состав сложных биологических объектов.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ПК-3
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: • иметь представление о наиболее часто используемых способах детекции, идентификации и фракционирования молекул биополимеров, а также лежащих в основе таких способов физико-химических принципах; o физико-химические принципах функционирования приборов и приборных комплексов, используемых в молекулярной биологии; • знать основные инструментальные подходы к решению комплексных задач молекулярной биологии, основные принципы их функционирования и использования; • уметь предсказывать и объяснять результаты применения физико-химических подходов и созданных на их основе приборов и приборных комплексов для решения задач молекулярной биологии, планировать эксперименты с использованием соответствующих приборов для решения таких задач.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Основные блоки: Основные типы биополимеров. Их физико-химические свойства. Нуклеиновые кислоты. Одноцепочечные (ДНК и РНК). Двуцепочечные (ДНК). Структурные характеристики B-ДНК. Денатурация ДНК. Хаотропные агенты. Белки. Поглощение света веществом (спектрофотометрия). Электрофорез. Электрофорез в гелях. Центрифугирование. Варианты практического использования седиментации. Хроматография. Классификация и примеры хроматографических методов. Масс-спектрометрия как метод анализа молекул биополимеров. Количественные аспекты ПЦР. "Полуколичественная" ПЦР (детекция на неэкспоненциальном участке кривой накопления продукта). Метод молекулярных колоний – ПЦР в геле. Системы массового параллельного секвенирования (MPSS). Используемые в MPSS методы клональной амплификации и определения нукл. последовательностей амплификатов: Внедренные в практику системы MPSS (принцип работы, основные характеристики, достоинства и недостатки): Принципы функционирования перспективных разработок MPSS,основанных на определении нукл. последовательностей единичных молекул ДНК:
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	4/144
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Механизмы репликации, транскрипции и трансляции»
Цель изучения дисциплины	Дисциплина «Основные молекулярно-генетические процессы» предназначена для познания студентами тонких механизмов хранения, воспроизведения и реализации генетической информации. Основной целью освоения дисциплины является свободное владение материалом, описывающим процессы репликации, транскрипции,обратной транскрипции и трансляции.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ПК-1, ПК-3
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	По окончании изучения спецкурса студент должен: иметь представление о сложности и разнообразии механизмов репликации, транскрипции, трансляции и обратной транскрипции; знать основные свойства генетического кода, структуру рибосом, основные ферменты, осуществляющие процессы воспроизведения и реализации генетической информации; уметь схематически изобразить основные стадии репликации, транскрипции, трансляции у про- и эукариот, этапы обратной транскрипции, циклы размножения фагов и ретровирусов.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Для достижения поставленной цели выделяются следующие задачи: ретроспективный обзор изучения процесса репликации ДНК у про- и эукариот с детализацией использованных методов; изучение этапов обратной транскрипции и современных моделей канцерогенеза; характеристика бактериальных и эукариотических РНК-полимераз, белковых факторов транскрипции, этапов транскрипции и процессинга РНК у про- и эукариот; изложение основных свойств генетического кода, структуры рибосом и этапов трансляции у про- и эукариот.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	2/72
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Молекулярная вирусология»
Цель изучения дисциплины	Ознакомить студентов с принципами основных и наиболее широко используемых методов молекулярной биологии, а также с особенностями их применения для решения тех или иных задач молекулярной биологии. На лекциях даются основные представления о наиболее часто используемых способах детекции, идентификации и фракционирования молекул биополимеров, а также лежащих в основе таких способов физико-химических принципах; разбираются физико-химические принципы функционирования приборов и приборных комплексов, используемых в молекулярной биологии, а также инструментальные подходы к решению комплексных задач молекулярной биологии, в частности идентификации компонентов сложных биологических объектов, точное измерение сверхмалых концентраций биополимеров, определение тонкой структуры биополимеров (в частности полинуклеотидных последовательностей), входящих в состав сложных биологических объектов.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: • знать основные принципы таксономии вирусов и устройства вирусных частиц; • знать карты геномов наиболее актуальных вирусных семейств; • знать основные типы противовирусных препаратов; • знать основные принципы разработки вакцинных препаратов; • знать принципы основных методов диагностики и основные сравнительные характеристики методов диагностики вирусных инфекций; • знать механизмы развития устойчивости к противовирусным препаратам; • уметь объяснить механизмы появления новых вирусных инфекций; • уметь объяснить пути передачи вирусных инфекций; • уметь объяснить причины распространения инфекций.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Дисциплина «Молекулярная вирусология» имеет своей целью ознакомление студентов с рядом разделов таксономии вирусов, классической вирусологии, медицинской вирусологии и молекулярной биологии в применении к вирусологии, которые имеют отношение к современному пониманию строения вирусной частицы, геномики вирусов, репликационного цикла вирусов в клетке, молекулярных основ диагностики, профилактики и лечения вызываемых вирусами болезней для создания целостного представления о вирусах и вызываемых ими болезнях. Курс призван существенно расширить познания студентов в области молекулярных основ вирусологии и вакцинологии, а также ознакомить студентов с принципами создания вакцин и разработки современных противовирусных препаратов. Комплекс знаний, предлагаемых курсом, объединяет современные представления из целого ряда дисциплин на стыке химии и биологии: геномики, биоорганической химии, молекулярной биологии, вирусологии, таксономии вирусов и пр. В рамках курса даются базовые представления об общих принципах устройства вирусных частиц и их геномов, классификации вирусов, история развития вирусологии как науки, разработки и испытаниях вакцин и лечебных противовирусных препаратов; основных принципах химиотерапии вирусных заболеваний, современных принципах разработки лекарственных средств и тенденциях в этой области.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	2/72
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Химический синтез биополимеров»
Цель изучения дисциплины	Получение теоретических знаний и практических навыков химического синтеза биополимеров с применением современных методов и оборудования.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	Теоретический расчет вторичной структуры НК (шпильки, самокомплементарность), Tпл дуплексов с НК-мишенью, молярный коэффициент экстинкции. Флуоресцентные олигонуклеотидные зонды (характеристики, использование) Расшифровка результатов анализа олигонуклеотидов (гидролизат, масс-спектрометрия, секвенирование) Использование баз данных при дизайне регуляторных олигонуклеотидов, поиск кодирующей последовательности для конкретных белков. Расчет изоэлектрической точки для пептидов Доказательство строения белков и пептидов, расшифровка результатов
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	1. Особенности строения НК и их функции. 2. Химический синтез ДНК. 3. Химический синтез РНК 4. Выделение и характеризациясинтетических НК 5. Получение модифицированных НК и функционализация НК 6. Получение и использование ДНК-чипов 7. Полимеразная цепная реакция 8. Синтез генов 9. Дизайн терапевтических нуклеиновых кислот 10. НК-аптамеры 11. Особенности строения белков и их функции 12. Химический синтез пептидов 13. Получение белков в модельных организмах 14. Химерные (слитые белки) как инструменты молекулярной биологии (флуоресцентные белковые маркеры и др.) 15. Синтетические пептиды как доставляющие молекулы для биологически активных молекул (ковалентные и нековалентные комплексы, получение, использование) 16. Получение и использование поли- и олигосахаридов в молекулярной биологии (регулярные и нерегулярные полисахариды, методы синтеза, подходы к выделению и анализу полисахаридов).
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Мутагенез и репарация»
Цель изучения дисциплины	Ознакомить студентов с принципами основных и наиболее широко используемых методов молекулярной биологии, а также с особенностями их применения для решения тех или иных задач молекулярной биологии. На лекциях даются основные представления о наиболее часто используемых способах детекции, идентификации и фракционирования молекул биополимеров, а также лежащих в основе таких способов физико-химических принципах; разбираются физико-химические принципы функционирования приборов и приборных комплексов, используемых в молекулярной биологии, а также инструментальные подходы к решению комплексных задач молекулярной биологии, в частности идентификации компонентов сложных биологических объектов, точное измерение сверхмалых концентраций биополимеров, определение тонкой структуры биополимеров (в частности полинуклеотидных последовательностей), входящих в состав сложных биологических объектов.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: - иметь представление о современных и развивающихся представлениях мутагенеза; - знать биохимические и молекулярно-биологические основы мутационного и репарационного процессов в клетках про- и эукариот; - знать об особенностях современных методологий, используемых для изучения мутационно-репарационной тематики; - иметь представление о перспективах развития управляемого мутагенеза и связанных с ним областей наук о жизни.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Курс «Мутагенез и репарация» включает современные данные о сформировавшихся и развивающихся направлениях в области исследования процессов метаболизма ДНК (мутагенез/репликация/репарация/рекомбинация) в клетках про- и эукариот, рассматривает молекулярные механизмы клеточных процессов, обеспечивающих хранение и реализацию генетической информации, освещает роль мутагенеза и репарации ДНК в ходе онтогенеза и канцерогенеза.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Молекулярная эволюция»
Цель изучения дисциплины	Основной целью освоения дисциплины является ознакомление студентов с современными взглядами на теорию молекулярной эволюции, некоторыми моделями происхождения жизни, методами изучения эволюции макромолекул, некоторыми проблемами молекулярной коэволюции.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: - иметь представление о современных и развивающихся представлениях мутагенеза; - знать биохимические и молекулярно-биологические основы мутационного и репарационного процессов в клетках про- и эукариот; - знать об особенностях современных методологий, используемых для изучения мутационно-репарационной тематики; - иметь представление о перспективах развития управляемого мутагенеза и связанных с ним областей наук о жизни.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Содержание дисциплины охватывает весь круг вопросов, связанных с теорией молекулярной эволюции, некоторыми моделями происхождения жизни, методами изучения эволюции макромолекул, некоторыми проблемами молекулярной коэволюции.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Строение биополимеров»
Цель изучения дисциплины	Творческое освоение студентами систематизированных основ структурной биологии, формирование умения анализа полученных структурных и экспериментальных данных для активного использования их в своей научно-исследовательской работе.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: - иметь представление об общей иерархической организации структуры молекул белков и нуклеиновых кислот, ДНК, тРНК, РНК. Строении типичных регулярных элементов структуры, организации белковых доменов, организации структур нуклеиновых кислот и основных структурных фрагментов. - знать теоретические основы организации пространственной структуры биополимеров уметь объяснить способность природных биополимеров к самоорганизации структуры на основе методов статистической термодинамики для макромолекулы в водном растворе. Иметь представление об основных типах атом-атомных и межмолекулярных взаимодействий, определяющих стабильность пространственной структуры биополимеров, их комплексов и комплексов с малыми молекулами. Иметь представление о существующих компьютерных методах моделирования структуры биополимеров и энергии их взаимодействий. - уметь применить полученные знания для анализа экспериментальных данных, получаемых в процессе изучения строения биополимеров при выполнении курсовых и дипломных работ и дальнейшей научно-исследовательской работе в области биохимии, биоорганической химии, молекулярной биологии и фундаментальной медицины; изложить усвоенные знания на экзамене. - владение основами теории фундаментальных разделов общей биологии, неорганической, органической химии, молекулярной биологии, физической химии. Использование методов наблюдения, идентификации и классификации биологических объектов; - уметь грамотно излагать свои знания по всем вопросам программы курса «Строение биополимеров» и работать с научной и учебной литературой.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	1. Геометрия и энергетика многоатомных молекул 2. Взаимодействие макромолекулы с водным раствором 3. Энергия макромолекулы как энергия взаимодействия атомов и деформации валентной структуры 4. Приближенные модели водного раствора 5. Строение полипептидов. Уровни организации структуры белка 6. Взаимодействие молекулы белка с растворителем 7. Типы вторичных структур полипептидной цепи 8. Самоорганизация полипептидной цепи. Термодинамические аспекты 9. Структурные единицы нуклеиновых кислот 10. Межнуклеотидные взаимодействия в нуклеиновых кислотах 11. Пространственная структура одноцепочечныхтРНК 12 Метод молекулярной механики 13. Реализация метода молекулярной динамики. Проблема моделирования макромолекулы в водном растворе 14. Расчет термических и динамических характеристик макромолекулы методом молекулярной динамики 15. Моделирование трехмерной структуры 16. Моделирование взаимодействий белков с малыми молекулами лекарственных препаратов
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Молекулярная биология»
Цель изучения дисциплины	Грамотный исследователь, работающий в любой области биологии, должен понимать основные принципы экспериментальных молекулярно-биологических подходов.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-1, ПК-1
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	В результате освоения дисциплины обучающийся должен: •иметь представление о возможностях, которые дает молекулярная биология, методы молекулярно-генетического анализа для выработки правильного научного общебиологического мировоззрения и для корректной и правильной постановки экспериментов. •знать все разделы молекулярной биологии, предусмотренные программой курса, а это означает, что студент должен иметь представление о структуре и функциях нерегулярных биополимеров, механизмах основных молекулярно-генетических процессов, об организации эукариотического генома, о мобильных генетических элементах, молекулярных механизмах канцерогенеза. •знать современные представления о строении и функционировании хромосом: различные степени укладки ДНК-белковой нити, нуклеосомы и их модификации, гистоновый код. •знать свойства генетического кода и иметь представление о возникновении жизни на Земле •иметь теоретическое представление о современных методах молекулярной биологии: о методах клонирования и молекулярно-генетического анализа генов, о методах получения трансгенных организмов.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Курс молекулярной биологии является одним из базовых для студентов биологического отделения ФЕН, так как в нем вводятся основные понятия, которыми оперирует современная биология, и без которых, в частности, невозможно освоение передовых методов клинической диагностики. На лекциях студенты получают знания о строении и функциях биополимеров, их компонентов и комплексов, об основных принципах кодирования, хранения и реализации генетической информации, структуре и функции генов и геномов. Решение задач на семинарских занятиях способствует более глубокому пониманию основных молекулярно-биологических процессов. Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса: 1. Введение основных терминов и понятий, касающихся структуры и функционирования наследственного аппарата клеток, экспрессии генов. 2. Ознакомление слушателей со структурой биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и липидов. 3. Ознакомление с основными принципами и участниками матричных процессов: репликации, транскрипции и трансляции. 4. Ознакомления с основными механизмами репарации ДНК. 5. Изложение современных данных о природе генетического материала, структуре генома и генов, механизме функционирования генов. 6. Ознакомление с современными молекулярно-биологическими методами и подходами 7. Освещение прикладных аспектов применения молекулярно-биологических методов. 8. Ознакомление с молекулярными механизмами канцерогенеза.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	3/108
Форма итогового контроля знания	экзамен

Учебная дисциплина «Основы работы в ОС Linux»
Цель изучения дисциплины	Цель курса - освоение операционной системы Linux в объеме, достаточном для самостоятельной работы с прикладным программным обеспечением на персональных компьютерах и удаленных серверах.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-2
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	Для достижения поставленной цели выделяются следующие задачи: • освоение работы с пакетными менеджерами; • освоение работы в программной оболочке bash, изучение базовый принципов программирования с использованием bash; • получение практического опыта установки программ, распространяемых в виде исходных кодов; •освоение работы с очередью задач на кластерах и суперкомпьютерах.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Основные блоки: • изучение основ устройства операционной системы Linux и организации файловой системы; • изучение принципов создания и распространения свободного программного обеспечения, различных типов лицензирования программного обеспечения; • ознакомление с различными программами, часто используемыми в операционной системе Linux, включая текстовые редакторы, сетевые утилиты, файловые менеджеры.
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	1/36
Форма итогового контроля знания	зачет

Учебная дисциплина «Программирование на языке Python»
Цель изучения дисциплины	Цель курса - научить студентов основам программирования на языке Python.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины	ОПК-2
Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины	Для достижения поставленной цели выделяются следующие задачи: знакомство со средствами разработки и отладки приложений на языке Python; получение практического опыта по разработке небольших приложений на языке Python; знакомство с основными библиотеками для Python, в том числе предназначенными для разработки научного программного обеспечения.
Краткая характеристика учебной дисциплины (основные блоки и темы)	Основные блоки изучение основ процедурного и объектно-ориентированного программирования; получение представления о синтаксисе языка Pyhton, об основных конструкциях и операторах; изучение общепринятых правил по оформлению программ на языке Python;
Трудоемкость (ЗЕ/часы)	2/72
Форма итогового контроля знания	зачет

Учебная дисциплина «Алгоритмы и структуры данных»

Цель изучения дисциплины

Цели курса - развить у студентов алгоритмическое мышление и дать им знания об основных алгоритмах и структурах данных, необходимых для эффективной разработки программного обеспечения.

Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-3

Знания, умения и навыки, получаемые в процессе изучения дисциплины

Для достижения поставленных целей выделяются следующие задачи:

изучение основ теории графов и дискретной математики;
получение навыков реализации базовых алгоритмов и структур данных;
знакомство с различными алгоритмами, часто встречающимися при решении практических задач, в том числе биоинформатических;

формирование понимания алгоритмической сложности и эффективнос

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Синквейн – эффективный метод развития речи	\|

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2018-10-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 179 | Нарушение авторских прав

Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

1422 -

| 1229 -

Ген: 0.233 с.