03.01.16 (Программы вступительных экзаменов в аспирантуру по направленностям)

Фелерйчьное госулйдстйешое бйзлв етйое Образовательное учреждение Вьк1всГВ ООрззовййия «Московский теологический уииверскгег» .' ~;::Первый проректор В.Л. Панков Уровень высшего образован нн Подготовка кадров вь1сшей квалификации Направление подготовки 06.06,01 «Биологические науки» Направленность ~научная специальность) 03.01.16 «Биотехнологии (в том числе и бпонаиотехнологпп)» Форма Обучения — очнагь заочная Москва, 2016 Молекулярная биотехнологии 1. Генетическая инженерии (ГИ) Строение гена и Оиосинтез Оелка в про- и эукариотической клетке.

Регуляторные элементы в ДНК: промоторы, терминаторы, участок ШайнаДалгарно, инициирующие и терминируюгцие колоны, оп. Этапы получения сверхпродуцен гов методами ГИ. Система модификации-рестрикции. Рестриктазы,, метилазы: номенклатура, классы рестриктаз, использования рестриктаз класса 118.Ферменты, используемые в ГИ: ДНК-лигаза, ДНК-полимераза 1, ревертаза, нуклеаза Ва131, концевая ДНК-трансфераза, поли-~А)-полимераза, РНК-аза Н, нуклеаза Ь1.

Методы конструирования молекул ДНК и нп.о 1коннекторный и рестриктазно-лигазный). Химико-ферментативные способы получения ДНК: метод Кораны, твердофазный метод, из частично комплементарных полинуклеотидов 1метод Итакуры), из сверхдлинных полинуклеотидов (метод Мандеки). Метод получения генов на основе м-РНК. Реакция иолимеризации цепей ~ПЦР) для клонирования на основе ДНК и м-РНК. Методы трансформации Е. сой 1использование протопластов, Са зависимыЙ ~стол, использ~~~~ие положительно-заряженных полимеров и липосом, электропорация, упаковка ДНК в капсид фага ~ и чего).

Методы идентификации ДНК: рестрикционный анализ, секвенирование, молекулярная гибридизация, гибридизационная селекция, с помощью ПЦР„по экспрессии гена. Скрининг библиотеки генов. Методы определение нуклеотидной последовательности ДНК. Конструирование векторов для клонирования на основе плазмид. Векторы, позволяюгцие проводить прямой отбор гибридных молекул ДНК. Конструирование векторов для клонирования на основе фага Х. Клонирование в космидах, фазмидах.

Конструирование векторов для клонирования на основе фага М13. Клонирование фрагментов ДНК для секвенирования, клонирование молекулярных зондов. Сайт-специфический му*агенез в векторах на основе фага М13, Промоторы прокариот, структура канонического промотора, "сила промоторов", выбор оптимального промотора. Промоторы, используемые в векторах для экспрессии.

Регуляция акгивности генов на уровне транскрипции. Необходимые регуляторные элементы в векторах для экспрессии чужеродных белков в Е. соЕ ~промоторы, КВБ, терминаторы). Инициация трансляции у прокариот. Конструирование КВЯ при создании векторов экспрессии. Стратегии получения чужеродных белков в Е. соЕ Механизмы секреции белков. Строение и функции сигнальных пептидов. Протеолиз белков. Деградация чужеродных и аномальных оелков, Х-концевое правило. Постгрансляционные модификации белков.

Причины неидентнчности природных белков и их генно-инженерных аналогов. Конструирование продуне11тов крысиного и человеческого инсулннов. Конструирование продуцента ннтерферона а-Р. 2. Иммунологи 1ескан 11ижеиернн Основы иммунологии. ОсноВные органы и ~лет~~ иммунной ~~ст~~ы. Антитела, антигены, эпитопы. га1пены, валентность АГ и АТ, адъюванты.

Антигенность, нммуногенность, специфичность. Краткая характеристика различных классов иммуноглобулинов. Строение 1дб, основные функциональные сайты молекулы. Биосинтез иммуногл обул и нов, секреторные и мембранные формы. ФормирОвание гуморального иммунного ответа. Комплемент-зависимый лизис клеток. Активация комплемента по классическому и альтернативному пути. Строение и функции антиген-узнающих рецепторов Т-клеток, рецепторов МИС класса 1 и 2. Развитие Т-лимфоцитов. Активация Т-хелперных клеток.

Активация Т- эффекторов. Гипотезы, объясняющие разнообразие антител. Конструирование вакцин. Вакцины: живые, убитые, субъединичные, эпитопные, антиидиотипические. Принципы создания поливалентных Вакцин методами ГИ. Конструирование иммуногенов на основ~ полиэлектролитов. Получение ас-НК и их использование в молекулярной биологии и медицине. Гнбрндомы и моноклональные антитела «МАТ). Принципы получения гибридом и МАТ. Этапы получения МАТ.

Селективная среда ГАТ и другие системы селекции гибридом. Селекция клеток лимфом с генотипом ТК ГГФРТ . Примеры непользования МАТ в молекулярной биологии и медицине. Конструирование абзимов 1'АЬяуп1е 1. Иммобилизованные системы. Материалы для иммобилизации Методы физической иммобилизации. Химическая нммобилизация: методы активи1ии органических сорбентов. Иепрямая химическая иммобилизация, активация карбоксильных групп„ активация неорганических сорбентов. Методы контроля количества функциональных групп и лигандов на носителе.

ИФА. Методы получения конъюгатов с ферментами. Ферменты, используемые как метки для ИФА, субстраты для них. Иммунаферментные электроды. Понятие о биосенсорах. Использование иммобилизованных ферментов в промьпцленности. Использование иммабилиэованных ферментов в медицине. Принципы направленной доставки лекарственных препаратоВ.

Контролируемое высвобождение лекарств. Лффинная хроматография. Выбор сорбента, лиганда. Сорбция - элюция. Лиганды с групповой специфичностью для АХ, Ковалентная хроматография. хелатообразующая хроматография. Конструирование удооно выделяемых генно-инженерных белков. 3. Химические основы биотехнологии Синтез пептидов и белков. Защитные группы, методы активация карбоксильной группы, стратегии синтеза; сингез на твердой фазе.

Синтез нуклеотидов, олигонуклеотидов и НК. Защитные группы, методы фосфор илирования, образование фосфодиэфирной связи; твердофазный синтез. Принципы синтеза олигосахаридов. Защитные группы, методы образования гликозндной связи ~а- и р-специфичность), реакции поликонденсации. Принципы синтеза полярных липидов.

Химический и химикоферментативный синтез. Синтез глицерофосфолипидов и сфинголипидов ~защитные группы, образование фосфодиэфирной связи, методы О- ацилирОВания). Основные возможности синтеза модифицированных липидов, белков, олигонуклеотидов и НК, введение метки, получение конъюгатов между соединениями различных классов веществ. 4. Промышленнаи биотехнология Задачи промьппленной биотехнологии в решении пищевых, кормовых, медицинских, экологических и химико-технологических проблем. Состояние биотехнологической промышленности в России в последние ! О лет и в настОяшее Время.

Кинетические характеристики роста микроорганизмов при периодическом способе глубинного культивирования. Кинетика утилизации субстрата. Кинетика биосинтеза метаболитов. Области применения периодического культивирования. Непрерывный режим культивирования микроорганизмов, Основы теории хемостатного культивирования. Другие варианты непрерывного культиВирОВания. Ферментативный катализ: основы кинетического описания. Иммобилизация ферментов: диффузионные эффекты в катализе. Кинетика гибели микроорганизмов (клеточных культур). Асептика биотехнологических процессов, Методы достижения заданного уровня асептики и выбор оптимальных режимов стерилизации.

Биотехнологические промышленные процессы (Б'П1). Инженерные основы и типовые схемы БТП: Ьиосинтез белковых веществ. Биосинтез ферментов. Биосинтез органических кислот. Химико-энзиматический способ получения аспарагиповой кислоты. Биосинтез аминокислот. Альтернативные процессы получения аминокислот ~химико-энзиматический синтез). Ьиосинтез антиоиотиков.

Альтернативные процессы получения антибиотиков ~химико-энзиматический синтез). Биосинтез бакпрепаратов - средств защиты рас~~~ий, Биотехнология преп~ра~о~ с использован~ем модифицированных кле юк: моноклональные антитела; технология рекомбинантных ДНК. Биотехнологии с использованием культур тканей растений и животных. Химико-технологические стадии БТП: концентрирование„переработка и сушка биомассы микроорганизмов ! Клеточных культур), биологически активных препаратов из культуральных жидких сред. Контроль качества продуктов. Лнтература 1.

Шмид Р. Наглядная биотехнология и генетическая инженерия. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний 2014- 325с. 2. Уилсон К., Уолкер Дж, Принципы и методы биохимии и молекулярной биологии С., Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний 20! 3.-848с. 3. Биссвангер Х. Практическая энзимология Москва: БИНОМ, Лаборатория знаний. 2010.- 328с, 4. Ребриков Д. В., Саматов Г. А., Трофимов Д.

!О. ПЦР «в реальном времени» С., Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний 2014. -223с. 5, Варфоломеев, С. Д. Химическая энзимология / под ред.С. Д. Варфоломеева. — Москва: Изд. центр «Академия», 2005. — 472 с. 6. Щелкунов, С, Н. Генетическая инженерия: 2-е изд., испр. и доп, 7 под ред. С, Н. Щелкунова. — Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004. — 496 с. 7. Нолтинг, Б. Новейшие методы исследования биосистем: пер. с англ.! Б. Нолтинг, — Москва: Техносфера, 2005.

— 256 с, 8. Эггинс, Б. Химические и биологические сенсоры: пер. с англ, ~ Б. Зггинс. — Москва: Техносфера, 2005. — 336 с. 9. Физическая химия. Принципы и применение в биотехнологических науках: пер. с анп ь ' И, Тиноко, К. Зауэр, Дж. Вэнг, Дж. Пачлисн. — Москва: Техносфера, 2005, — 774 с. 10. Лебедев А.Т., Артеменко К.А., Самгина Т.1О. Основы масс- спектрометрии белков и пептидов Москва: Техносфера, 2012. — 176 с., 11. Сычев К.С. Практическое руководство по жидкостной хроматографии Москва: Техносфера, 2010, — 272 с, 12. Химия биологически активных природных природных соединений.

Химия. 1970. 13, Р.П.Евстигнеева, Е.Н.Звонкова, Г.А.Серебренникова, В.И.Швец. Химия липидов. Москва: Химия, 1983. 14. В.И.Агол, А.А.Богданов, В.А.! воздев. и др. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот. Под редакцией А.С.Спирина. Москва: Высшая Школа, 1990, 15.