Биология фундаментальная: Фундаментальная и прикладная биология – Описание программы обучения в ТГУ

Содержание

Фундаментальная и прикладная биология – Описание программы обучения в ТГУ

Магистерская программа «Фундаментальная и прикладная биология» направлена на углубленное изучение фундаментальных основ биологии, её методологии, теории и методов, на развитие у студентов эрудиции в области биологических наук, умения определять философские и социологические контексты ряда современных научных и технических проблем.
Программа является практикоориентированной включает изучение механизмов и основных закономерностей биологического действия разнообразных физических и химических факторов для понимания возможностей использования их с целью управления функциональным состоянием живых систем, для осознанного использования полученных знаний в прикладном, инновационном аспекте. Магистранты выбирают индивидуальную траекторию обучения, в соответствии со специализацией в одной из областей биологии: зоология позвоночных, зоология беспозвоночных, биология размножения и развития беспозвоночных животных, ботаника, интродукция растений, физиология человека и животных, нейробиология, биофизика, ихтиология и гидробиология. Уникальность реализуемых образовательных программ заключается в сохранении лучших традиций отечественной науки и новых методов исследования современной науки.

Краткая характеристика содержания программы

Основная образовательная программа включает базовые дисциплины, такие как:  «Философские проблемы естествознания», » История и методология биологии», «Информационная биология», «Глобальная экология» и др.

Магистранты-биологи изучают специальные дисциплины по выбранной ими специализации обучения: зоология позвоночных, зоология беспозвоночных, биология размножения и развития беспозвоночных животных, ботаника, интродукция растений, физиология человека и животных, нейробиология, биофизика, ихтиология и гидробиология.

Предложен обширный перечень дисциплин по выбору и факультативов: «Методология научного поиска», «Промышленные инновации в биологии», «Биоразнообразие», «Применение современных методов исследования генома и транскриптома в физиологиии», «Геномика», «Физиология репродуктивных систем» и другие.

Выпускники магистерской программы могут продолжить  обучение в аспирантуре ТГУ и других высших учебных заведений

Условия поступления на программу:

Поступающий должен иметь высшее образование. Поступление осуществляется на конкурсной основе по результатам вступительных испытаний: экзамен по направлению «Биология», собеседование по профилю магистерской программы.

Основные направления фундаментальных исследований

  • Структура и функции биологических макромолекул и макромолекуляриых комплексов. Биокатализ
  • Структура и функция низкомолекулярных биорегуляторов. Дизайн и синтез новых биологически активных препаратов
  • Геномика, протеомика. Белковая и генная инженерия. Трансгеноз, генотерапия. Молекулярная медицина
  • Хроматин. Регуляция работы гена и генома в целом
  • Пост-транскрипционные этапы экспрессии генетической информации и их контроль. Молекулярные механизмы трансляции
  • Структура и функция биологических мембран. Биоэнергетика. Фотосинтез
  • Структура и функционирование клетки. Рецепция и клеточная сигнализация. Межклеточные взаимодействия. Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза. Взаимодействие вирус-клетка
  • Теоретические основы клеточных технологий: стволовые клетки, клеточная инженерия, клеточная терапия
  • Биологическая подвижность
  • Биохимия и физиология микроорганизмов и грибов. Использование микроорганизмов и грибов в биотехнологии
  • Биохимия и физиология растений. Механизмы роста, адаптации ивзаимодействия с другими организмами. Фотобиотехнология
  • Механизмы функционирования сенсорных и двигательных систем
  • Физиологические механизмы деятельности висцеральных систем
  • Организация поведения и высших психологических функций человека и животных. Экологические и эволюционные аспекты поведения и коммуникации
  • Физиологические механизмы адаптации. Эволюционная физиология, биохимия и морфология. Физиология экстремальных состояний. Системы жизнеобеспечения и защиты человека
  • Клиническая физиология
  • Механизмы морфогенеза. Сравнительная и функциональная морфология
  • Механизмы и закономерности индивидуального развития организмов
  • Механизмы генетических процессов и разработка принципов управления наследственностью. Молекулярная экология
  • Организация и биосферные функции природных экосистем — лесных, морских, пресноводных и других. Динамика и механизмы устойчивости сообществ
  • Проблемы экологии, популяционной биологии и адаптации организмов к среде обитания
  • Инвазии чужеродных видов. Проблемы интродукции. Паразитарные системы. Биологические средства защиты растений и животных
  • Физико-химические и биологические процессы почвообразования Пространственно-временная организация почв
  • Воздействие факторов внешней среды на биологические системы.Радиобиология
  • Эволюция органического мира и проблемы палеобиологии. Космическая биология
  • Систематика и таксономия организмов. Флористика, фаунистика и биогеография
  • Оценка состояния и проблемы сохранения биоразнообразия. Мониторинг
  • Научные основы рационального использования и воспроизводства биологических ресурсов
  • Нелинейные процессы и самоорганизация в биологических системах
  • Математические модели в биологии. Биоинформатика
  • Методы, приборы и оборудование для исследований в области физико-химических основ биологии и биотехнологии
  • Проблемы биобезопасности

Постановление Президиума РАН от I июля 2003 г. № 233

 

Фундаментальная и прикладная биология УрФУ

 

 

Фундаментальная биология и биотехнологии. Магистратура, 2 года.

Экзамен: биология.

 

Эта программа для тех, кто имеет базовое высшее образование в области наук о жизни (биологии, медицины и др.), готов профессионально продвигаться в области фундаментальной биологии и биотехнологии. Она нацелена на создание кадров для развития передовых научных направлений в области наук о жизни, а также для наукоёмких отраслей экономики, базирующихся на использовании живых систем молекулярного, клеточного, организменного и экосистемного уровня.

Цель программы — подготовка выпускников, способных выявлять актуальные проблемы современной науки о жизни и разрабатывать классические и инновационные подходы в их решении, используя современные знания и технологии, включая генетические исследования и технологии, молекулярную, экологическую, медицинскую, сельскохозяйственную биологию и биотехнологии.

Отдельный трек программы «Генетические исследования и биотехнологии» направлен на получение компетенций в области генетических исследований и фундаментальных биотехнологий. Этот трэк о генах, геномах, генетических исследованиях в науке и высокотехнологичных секторах медицины, вирусологии, агробизнеса; о биотехнологиях от молекулярного до экосистемного уровня.

Образовательный процесс направлен на углубление фундаментального биологического знания, развитие системного представления о жизни как явлении и на совершенствование практических навыков в области современной омиковой биологии и биоинформатики. Мы поможем Вам сократить разрыв между теоретическими знаниями и запросами рынка. Вы приобретёте дополнительные компетенции для успешной деятельности в науке и высокотехнологичных секторах медицины, вирусологии, агробизнеса, биотехнологий, приобретёте опыт форсайтных исследований. Доля практик, НИР и лабораторных занятий составляет более 80% от объёма программы.

Наши преподаватели — ведущие учёные УрФУ, в том числе, иностранные, и представители партнёров.

Наши партнеры — это ваши будущие работодатели. Партнёры предоставляют нашим студентам базы практик и стажировок. Это ведущие научно-исследовательские институты и центры генетического, биомедицинского, диагностического, экспертного и академического профиля, биотехнологические компании, наукоёмкие агрохолдинги и селекционные центры.

Титульными партнерами программы являются ГНЦ Вирусологии и биотехнологии «Вектор» и Екатеринбургский НИИ вирусных инфекций.

Профессиональная деятельность выпускников будет связана с изучением биологических систем различных уровней организации и процессами их жизнедеятельности и эволюции; манипулированием живыми системами; разработкой и реализацией биологических, биоинженерных, биомедицинских, природоохранных технологий, методов и средств биологической экспертизы и мониторинга, оценки и восстановления биоресурсов. Выпускник программы сможет осуществлять профессиональную деятельность в области генетики, вирусологии, биомедицины, экологии.

Наши выпускники работают в научно-исследовательских институтах: Екатеринбургский НИИ вирусных инфекций, ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологий, ФИЦ ПНЦБИ РАН — Пущинский Научный Центр, Институт медицинских клеточных технологий МЗ РФ, Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук; кампаниях BIOCAD, Завод «Медсинтез», ОАО «Уралбиофарм»; медицинских учреждениях: Свердловский областной центр профилактики и борьбы со СПИД, Лаборатория генетики НИИ ОММ, Клинический институт репродуктивной медицины, клинико-диагностические и генетические лаборатории и экспертные центры.

Ещё материалы по этой программе на сайте УрФУ.

 

Руководитель образовательной программы — Киселёва Ирина Сергеевна

Кандидат биологических наук, заведующая кафедрой

Адрес: ул. Куйбышева, 48, ауд. 359, тел.: +7 343 389-97-28
Электронная почта: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Первый шаг к поступлению — регистрация в личном кабинете абитуриента.

Образовательные программы: Фундаментальная биология и биотехнологии

Описание программы:


06.04.01
Биология
Математические и естественные науки
Институт естественных наук и математики
Магистратура
2019-2022
Очная: 2 года

Русский

Программа «Фундаментальная биология и биотехнологии» — для тех, кто имеет базовое высшее образование в области наук о жизни (биологии, медицины и др.), готов профессионально продвигаться в области фундаментальной биологии и биотехнологии. Она нацелена на создание кадров для развития передовых научных направлений в области наук о жизни, а также для наукоемких отраслей экономики, базирующихся на использовании живых систем молекулярного, клеточного, организменного и экосистемного уровня.

Цель программы — подготовка выпускников, способных выявлять актуальные проблемы современной науки о жизни и разрабатывать классические и инновационные подходы в их решении, используя современные знания и технологии, включая генетические исследования и технологии, молекулярную, экологическую, медицинскую, сельскохозяйственную биологию и биотехнологии.

Отдельный трек программы «Генетические исследования и биотехнологии» направлен на получение компетенций в области генетических исследований и фундаментальных биотехнологий. Этот трэк — о генах, геномах, генетических исследованиях в науке и высокотехнологичных секторах медицины, вирусологии, агробизнеса; о биотехнологиях от молекулярного до экосистемного уровня.

Образовательный процесс направлен на углубление фундаментального биологического знания, развитие системного представления о жизни как явлении и на совершенствование практических навыков в области современной омиковой биологии и биоинформатики.

Мы поможем Вам сократить разрыв между теоретическими знаниями и запросами рынка. Вы приобретете дополнительные компетенции для успешной деятельности в науке и высокотехнологичных секторах медицины, вирусологии, агробизнеса, биотехнологий, приобретете опыт форсайтных исследований. Доля практик, НИР и лабораторных занятий составляет более 80% от объема программы.

Наши преподаватели – ведущие ученые УрФУ, в том числе,иностранные, и представители партнеров.

Наши партнеры — ваши будущие работодатели. Партнёры предоставляют нашим студентам базы практик и стажировок. Это – ведущие научно-исследовательские институты и центры генетического, биомедицинского, диагностического, экспертного и академического профиля, биотехнологические компании, наукоемкие агрохолдинги и селекционные центры.

Титульными партнерами программы являются ГНЦ Вирусологии и биотехнологии «Вектор» и Екатеринбургский НИИ вирусных инфекций.

Профессиональная деятельность выпускников будет связана с изучением биологических систем различных уровней организации и процессами их жизнедеятельности и эволюции; манипулированием живыми системами; разработкой и реализацией биологических, биоинженерных, биомедицинских, природоохранных технологий, методов и средств биологической экспертизы и мониторинга, оценки и восстановления биоресурсов. Выпускник программы сможет осуществлять профессиональную деятельность в области генетики, вирусологии, биомедицины, экологии

Наши выпускники работают в научно-исследовательских институтах: Екатеринбургский НИИ вирусных инфекций, ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологий, ФИЦ ПНЦБИ РАН — Пущинский Научный Центр, Институт медицинских клеточных технологий МЗ РФ, Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук; кампаниях BIOCAD, Завод «Медсинтез», ОАО «Уралбиофарм»; медицинских учреждениях: Свердловский областной центр профилактики и борьбы со СПИД,  Лаборатория генетики НИИ ОММ, Клинический институт репродуктивной медицины, клинико-диагностические и генетические лаборатории и экспертные центры.

XXV Международная медико-биологическая научная конференция молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина. Человек и его здоровье»

Прием заявок закончен

16 апреля 2022 года в Санкт-Петербургском государственном университете состоится XXV Международная медико-биологическая научная конференция молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина. Человек и его здоровье».

Цель конференции – привлечение молодых исследователей к решению актуальных задач современной медицины, интеграция высшего образования и науки.

К участию приглашаются: школьники, студенты, ординаторы, аспиранты, молодые научные работники (в возрасте до 35 лет включительно). Принимаются работы, посвященные широкому кругу проблем всех отраслей клинической и профилактической медицины, а также морфологии, физиологии, патологии, фармакологии, биофизики, биоинформатики, биомедицинской кибернетики, биохимии, генетики, иммунологии, микробиологии, медицинской экологии и других медико-биологических наук. Предусмотрен специальный семинар под эгидой Международного общества патофизиологов, посвященный его 30-летию. Оргкомитет конференции сотрудничает с одним из самых цитируемых российских медицинских журналов «Juvenis scientia». Все принятые на конференцию работы будут постатейно размещены в базе РИНЦ в сборнике трудов конференции.

Конференция задумана основателем медицинского факультета академиком Ю.В. Наточиным и проходит ежегодно с 1998 года в Санкт-Петербургском государственном университете, представляя собой крупнейшее в своем роде событие молодёжной науки, главное корпоративное мероприятие года для медицинского факультета СПбГУ, объединяющее всех преподавателей и студентов. Она обладает большим профориентационным потенциалом и традиционно привлекает школьников из научных кружков, будущих абитуриентов.

За время многолетнего проведения данного мероприятия в нем приняли участие молодые исследователи почти из 40 стран мира. С гостевыми лекциями перед участниками традиционно выступают ведущие отечественные и зарубежные ученые и клиницисты. У инициаторов мероприятия имеется богатый опыт его проведения. Некоторые из участников конференций прежних лет прошли с нею путь от юных исследователей – до профессоров, доцентов, руководителей лабораторий, кафедр, клиник. Есть среди тех, кто делал свои первые научные шаги на этой конференции, и член-корреспондент РАН. А нынешний декан медицинского факультета СПбГУ – также многолетний участник данной молодёжной конференции.

В ходе мероприятия планируется проведение 16 секций по различным областям клинической, профилактической и фундаментальной медицины, среди них будут Российско-хорватский семинар по клинической патофизиологии и специальная секция, посвященная новой коронавирусной инфекции.

Информационное письмо

Официальный сайт конференции

Фундаментальная и прикладная биология — Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова — Учёба.ру

Высшее образование онлайн

Федеральный проект дистанционного образования.

Я б в нефтяники пошел!

Пройди тест, узнай свою будущую профессию и как её получить.

Химия и биотехнологии в РТУ МИРЭА

120 лет опыта подготовки

Международный колледж искусств и коммуникаций

МКИК — современный колледж

Английский язык

Совместно с экспертами Wall Street English мы решили рассказать об английском языке так, чтобы его захотелось выучить.

15 правил безопасного поведения в интернете

Простые, но важные правила безопасного поведения в Сети.

Олимпиады для школьников

Перечень, календарь, уровни, льготы.

Первый экономический

Рассказываем о том, чем живёт и как устроен РЭУ имени Г.В. Плеханова.

Билет в Голландию

Участвуй в конкурсе и выиграй поездку в Голландию на обучение в одной из летних школ Университета Радбауд.

Цифровые герои

Они создают интернет-сервисы, социальные сети, игры и приложения, которыми ежедневно пользуются миллионы людей во всём мире.

Работа будущего

Как новые технологии, научные открытия и инновации изменят ландшафт на рынке труда в ближайшие 20-30 лет

Профессии мечты

Совместно с центром онлайн-обучения Фоксфорд мы решили узнать у школьников, кем они мечтают стать и куда планируют поступать.

Экономическое образование

О том, что собой представляет современная экономика, и какие карьерные перспективы открываются перед будущими экономистами.

Гуманитарная сфера

Разговариваем с экспертами о важности гуманитарного образования и областях его применения на практике.

Молодые инженеры

Инженерные специальности становятся всё более востребованными и перспективными.

Табель о рангах

Что такое гражданская служба, кто такие госслужащие и какое образование является хорошим стартом для будущих чиновников.

Карьера в нефтехимии

Нефтехимия — это инновации, реальное производство продукции, которая есть в каждом доме.

Кафедра фундаментальной медицины и биологии

Электронная почта: [email protected]

 

Учебные базы:

 Морфологический корпус ВолгГМУ

 г. Волгоград, ул. Рокоссовского 1Г, 2 этаж

 

 

 

 Положение о структурном подразделении

Персональный состав педагогических работников

Образование

Рабочие программы и другие компоненты учебно-методических комплексов (УМК) дисциплин и практик

История создания и ключевые аспекты работы

Образовательный портал ВолгГМУ

 

Кафедра фундаментальной медицины и биологии ВолгГМУ открыта в марте 2014 года на базе лаборатории геномных и протеомных исследований Волгоградского медицинского научного центра. Кафедра создана в целях улучшения качества преподавания на медико-биологическом факультете для оптимизации работы по формированию материально-технического, кадрового, информационно-методического обеспечения подготовки специалистов по направлению Биология профили Биохимия и Генетика. Кафедра является учебно-научной, на которой ведутся фундаментальные и прикладные научные исследования по основным направлениям фундаментальной медицины. Основная цель —  биологическое и медицинское образование на основе фундаментальных знаний и исследований, максимально соответствующее современным европейским стандартам

Образовательная деятельность кафедры заключается в преподавании для обучающихся на направлении Биология курсов энзимологии, патобиохимии, медицинской биохимии, биохимии мембран и клеточных структур, методов функциональной и клинической биохимии, методологи научного эксперимента. Преподаются и разрабатываются курсы клинической генетики, генетики онтогенеза, фармако- и иммуногенетики, онкогенетики и генетической инженерии.  Кроме того, на кафедре ведется преподавание биохимии для студентов педиатрического факультета и студентов направления биотехнические системы и технологии.

Направления научной деятельности кафедры это регенераторные процессы и механизмы структурно-функционального восстановления органов при хронической эндогенной интоксикации, поиск новых звеньев патогенеза лимфом и лейкозов, а также анализ структурных особенностей генов наследственных заболеваний, поиск молекулярно-генетических маркеров предрасположенности к многофакторной патологии человека, к двигательной деятельности и развитию физических качеств человека. Кроме того, развиваются актуальные научные направления: бионанотехнология , молекулярная биомедицина, клеточные и генные технологии в медицине. На кафедре имеется материальная база, позволяющая проводить научные исследования и подготовку кадров на современном уровне. На современном оборудовании студенты имеют возможность проводить выделение РНК и ДНК,  банкинг ДНК, Анализ белков (вестерн-блоттинг, проточная цитометрия, ИФА), идентификация белков, а также  дизайн проектов и анализ полученных данных. Набирает обороты в развитии  трансляционные исследования, масс-спектрометрия и биоинформатика, секвенирование, конфокальная микроскопия.

Таким образом, кафедра имеет все необходимое для  подготовки высококвалифицированных специалистов:  высокопрофессиональные преподавательские кадры, современные технологии в образовании, оснащение кафедры уникальным новейшим научным оборудованием, партнерство с Сибирским отделением РАН, НИИ физико-химической медицины ФМБА России и инситутом фундаментальной медицины КФУ. Выпускники владеют методами микроскопирования, генодиагностики, нанотехнологий, ЯМР, ЭПР,  и всеми профессиональными навыками высоко-квалифицированного специалиста.

Фундаментальная биология — Ноттингемский университет

Наши фундаментальные исследования в области биологии сосредоточены на молекулярных механизмах, контролирующих ряд процессов роста, развития и физиологических процессов растений и животных на уровне клеток, тканей и всего организма.

В отношении растений мы в первую очередь используем генетические и геномные ресурсы модельного растения Arabidopsis для исследования фундаментальных процессов, таких как развитие листьев, цветков, плодов и семян.Мы уделяем основное внимание растительным гормонам и важной роли, которую они играют в контроле роста, развития и тропизма растений, особенно в корнях. У нас есть серьезные программы исследований молекулярных механизмов, лежащих в основе получения растениями питательных веществ из почвы и реакции растений на стресс окружающей среды.

В области животных наше внимание сосредоточено на размножении и развитии домашнего скота. Исследования простираются от эндокринных исследований, которые изучают механизмы, регулирующие эстральный цикл и функцию яичников, до молекулярных исследований, которые выясняют механизмы, контролирующие раннее развитие эмбриона и дифференцировку стволовых клеток и тканевое программирование.Наши результаты на животных моделях, таких как свиньи, используются для лучшего понимания человеческого развития и болезней.

Откройте для себя наши исследовательские группы и центры

Эндокринология, функция яичников и репродуктивное здоровье

Развитие лучшего понимания регуляции функции яичников и раннего развития эмбриона и количественная оценка неблагоприятного воздействия внешних воздействий, таких как болезни, на эти процессы.

Эндокринология, функция яичников и репродуктивное здоровье

 

 


Биология гамет, эмбриология и раннее развитие

Расширение нашего понимания механизмов, регулирующих раннее развитие, с целью улучшения фертильности, долгосрочного развития, продуктивности, здоровья и благополучия потомства.

Биология гамет, эмбриология и раннее развитие

 

Интегративная системная биология

Расширение нашего понимания биологических явлений благодаря тесному сотрудничеству ученых-лаборантов и ученых-теоретиков.

Интегративная системная биология

 

 


Модели для посевов

Понимание фундаментальных механизмов контроля развития растений и исследование ключевых процессов развития растений с использованием арабидопсиса и других модельных видов.

Модели для культур

 

Национальный центр макромолекулярной гидродинамики

Устройство для характеристики размеров, форм и взаимодействий больших макромолекул биомедицинского и промышленного значения в окружающей среде, которая часто встречается в природе — воде или водном растворе.

Национальный центр макромолекулярной гидродинамики

 

 


Стволовые клетки

Изучение механизмов, регулирующих развитие ранних эмбрионов, для разработки новых стратегий получения стволовых клеток из зародышевых клеток и перепрограммирования клеток в предшественники мышечных и зародышевых клеток.

Биология стволовых клеток, перепрограммирование и плюропотентность

 

Интегративная биология растений

Подробнее скоро будет

 

 

 

Учебный план | Основы биологии | Биология

« Предыдущая | Далее »

Обзор курса

Этот курс посвящен основным принципам биохимии, генетики, молекулярной биологии и технологиям рекомбинантной ДНК. Представленный материал знакомит с современной биологией на молекулярном уровне: строение и функции биологических макромолекул, основы клеточного метаболизма, мейоза и наследования, репликации ДНК, основы экспрессии генов и общие методы рекомбинантной ДНК.

Предпосылки

Для этого курса нет формальных предпосылок. В Массачусетском технологическом институте его обычно сдают на первом (первом) курсе.

Прежде чем приступить к этому курсу, вы можете ознакомиться с курсом Pre-7.01 Getting up to Speed ​​in Biology для самостоятельного изучения, разработанным для того, чтобы помочь учащимся подготовиться к первому уроку биологии в колледже.

Цели курса

После завершения четырех разделов этого курса вы должны уметь:

  • Определите общую структуру и функцию углеводов, фосфолипидов, белков, ферментов и нуклеиновых кислот.
  • Опишите общие процессы, используемые клеткой для выработки клеточной энергии из сахара и выработки энергии и восстановителя, необходимых для цикла Кальвина.
  • Опишите, как было показано, что ДНК является генетическим материалом, и как ДНК копируется.
  • Опишите структуру и регуляцию генов, а также структуру и синтез белков.
  • Понимание наследования двух или более признаков на основе менделевской генетики. Примените эти знания для рисования и расшифровки человеческих родословных.
  • Поймите наследование признаков, когда задействованные гены сцеплены.
  • Предсказать результаты генетических скрещиваний, включающих два или более признаков, когда задействованные гены сцеплены или несцеплены.
  • Общие сведения об инструментах и ​​реагентах, используемых в технологиях рекомбинантной ДНК.
  • Опишите общую стратегию создания библиотеки рекомбинантной ДНК, скрининга библиотеки рекомбинантной ДНК и анализа идентифицированного фрагмента ДНК.
  • Разработайте общую стратегию идентификации интересующего гена с использованием методов рекомбинантной ДНК.

Формат

Основы биологии был разработан специально для самостоятельного изучения. Он основан на материалах, разработанных для трех версий вводных занятий по биологии Массачусетского технологического института, известных как 7.012 , 7.013 и 7.014 . Все три класса охватывают один и тот же основной материал, который включает в себя фундаментальные принципы биохимии, генетики, молекулярной биологии и клеточной биологии. Кроме того, каждая версия предмета имеет свой отличительный материал.

  • 7.012, совместно с профессорами Эриком Ландером и Робертом Вайнбергом, занимается геномикой, нейробиологией и биологией раковых клеток.
  • 7.013, совместно с профессорами Хейзел Сив и Тайлером Джексом, фокусируется на развитии и биологии раковых клеток.
  • 7.014, совместно с профессорами Грэмом Уокером и Пенни Чизхолм, фокусируется на экологии и окружающей среде.

Содержание этого учебного курса OCW «Основы биологии» состоит из четырех основных частей:

  1. Биохимия
  2. Молекулярная биология
  3. Генетика
  4. Рекомбинантная ДНК

Каждый модуль был далее разделен на последовательность сеансов, которые охватывают сумму, которую вы, возможно, ожидаете выполнить за один присест.Большинство сессий включают:

  • Один или несколько фрагментов видео лекций преподавателей Массачусетского технологического института, объясняющих ключевую концепцию биологии.
  • Задачи (с решениями) и интерактивные викторины.
  • Краткие видеоролики с сеансами помощи от опытных ассистентов преподавателей Массачусетского технологического института.
  • Списки важных терминов и определений.
  • Предлагаемые темы и ссылки для дальнейшего изучения.

При преподавании этого курса в кампусе Массачусетского технологического института использовался следующий учебник:

Кэмпбелл, Н.А., Дж. Б. Рис и др. Биология . 8-е изд. Пирсон Бенджамин Каммингс, 2008 г. ISBN: 9780805368444.

Пользователи

OCW найдут равную ценность в большинстве стандартных вводных учебников по биологии. На протяжении всего курса мы предлагаем темы для изучения, которые можно найти в любом стандартном учебнике.

Массачусетский технологический институт ожидает, что его студенты потратят около 150 часов на этот курс. Больше половины этого времени уходит на подготовку к уроку и выполнение заданий. Трудно оценить, сколько времени вам потребуется, чтобы пройти курс, но вы, вероятно, можете рассчитывать на то, что потратите час или больше на работу над каждым отдельным сеансом.

Познакомьтесь с командой

Этот курс OCW Scholar был разработан следующими преподавателями и преподавателями Массачусетского технологического института:

  • Проф. Эрик Ландер
  • Проф. Роберт Вайнберг
  • Профессор Тайлер Джекс
  • Проф. Хейзел Сив
  • Проф. Грэм Уокер
  • Проф. Пенни Чизхолм
  • Доктор Мишель Мишке

Чтобы узнать больше о профессорско-преподавательском составе, посетите страницу Знакомство с инструкторами .

Видеоролики Help Session были разработаны следующими ассистентами преподавателей Массачусетского технологического института:

  • Джозеф Роберт Доркин
  • Сера Торнтон
  • Женевьев Мишель Гулд
  • Николь Де Ниско

Чтобы узнать больше о Помощниках преподавателей , посетите страницу Знакомьтесь с TAs .

« Предыдущая | Далее »

Молекулярная биология | Основы биологии | Биология

« Предыдущая | Далее »

Диаграмма, показывающая трансляцию мРНК и синтез белка рибосомой.(Wikimedia Commons, автор: LadyofHats).

В этом разделе представлены некоторые классические эксперименты молекулярной биологии, которые привели к открытию ДНК как наследственного материала, структуры ДНК и полуконсервативной модели репликации ДНК. Мы рассмотрим репликацию ДНК и то, как клетка использует инструкции ДНК для создания сообщения РНК и сообщения РНК для создания белка. Также будут обсуждаться некоторые вариации стандартных механизмов репликации, транскрипции и трансляции ДНК.Наконец, мы рассмотрим некоторые общие принципы регуляции генов.

В ходе этого модуля вы познакомитесь с экспериментами Гриффита, Эйвери, Херши и Чейза, Чаргаффа, Уотсона, Крика и Франклина, а также Мезельсона и Штала. Вы сможете нарисовать схему ДНК, распознать 5′- и 3′-концы ДНК и предсказать направление, в котором будет происходить репликация. Вы сможете предсказать, какая мРНК будет получена, а какой белок получится из заданной последовательности ДНК.Кроме того, вы проанализируете влияние мутации ДНК на РНК и белок, полученные из этой ДНК. Вы сравните различия в репликации ДНК между одноцепочечными кольцевыми, двухцепочечными кольцевыми и двухцепочечными линейными хромосомами.

К концу этого раздела вы поймете полуконсервативную модель репликации ДНК и сможете описать процессы и основные компоненты транскрипции и трансляции. Вы узнаете, чем отличается репликация больших геномов ДНК, малых геномов ДНК и геномов РНК, и изучите, как различаются транскрипция и трансляция у прокариот, эукариот и вирусов.

Наконец, вы поймете различные механизмы, работающие вместе для регуляции оперона Lac, различаете положительные и отрицательные механизмы регуляции, предскажете фенотип, вызванный различными мутациями в компонентах и ​​регуляторных особенностях оперона Lac, и поймете пользу для организма регулирующие гены.

Ищете что-то особенное в этом курсе? Указатель ресурсов объединяет ссылки на большинство ресурсов курса на одной странице.

« Предыдущая | Далее »

Биохимия | Основы биологии | Биология

« Предыдущая | Далее »


Иллюстрация, показывающая биохимические структуры Т-клеточного рецептора (изображение Мишель Мишке).

Этот блок вводит курс и охватывает основы биохимии и клеточного состава. Во-первых, мы представим уровни организации жизни и различные типы организмов. Затем мы рассмотрим структуру биологических молекул и молекулярные силы, участвующие в формировании этих молекул. Мы узнаем об общей структуре и функции липидов, углеводов и нуклеиновых кислот, а также о составе, структуре и функции белков.Узнав об основных группах макромолекул, мы изучим их взаимодействие внутри клетки, начиная с метаболизма, свободной энергии Гиббса, биохимических реакций, ферментов и АТФ как источника энергии. Мы обрисуем клеточные механизмы сбора энергии из глюкозы и родственных сахаров, кратко охарактеризуем гликолиз как механизм образования АТФ и обсудим судьбу пирувата, образующегося при гликолизе в анаэробных и аэробных условиях. Наконец, мы рассмотрим общие идеи циклического и нециклического фотофосфорилирования и то, как эти два процесса используются клетками для выработки АТФ и НАДФН, необходимых для цикла Кальвина при фотосинтезе.

В ходе этого раздела вы будете описывать как химический, так и молекулярный состав клетки, а также определять основные компоненты биологических макромолекул. Вы определите силы, действующие в биологических системах: ковалентные связи, ионные связи, водородные связи, силы Ван-дер-Ваальса и гидрофобность. Вы нарисуете общую аминокислоту и классифицируете каждую из 20 аминокислот соответствующим образом в зависимости от характера боковой цепи. Вы также будете применять общие законы термодинамики к биологическим реакциям.Кроме того, вы будете определять свободную энергию Гиббса, определять изменение свободной энергии Гиббса, связанное с биохимической реакцией, и определять спонтанные и неспонтанные реакции.

В конце этого раздела вы познакомитесь с различными уровнями организации жизни и различиями между эукариотическими и прокариотическими клетками. Вы поймете структуру и свойства основных групп макромолекул, включая липиды и фосфолипиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и белки, а также их функции в клетке.Вы будете знакомы с первичным, вторичным, третичным и четвертичным уровнями структуры белка и узнаете, какие типы связей и сил стабилизируют каждый уровень. Кроме того, вы поймете, как замена аминокислот влияет на общую структуру и функцию белка. Вы узнаете, как АТФ обеспечивает энергию для работы клеток.

Наконец, вы будете лучше понимать реакции клеточного дыхания и фотосинтеза, когда они происходят и почему они важны.Вы поймете взаимосвязь между клеточным дыханием и фотосинтезом.

Ищете что-то особенное в этом курсе? Указатель ресурсов объединяет ссылки на большинство ресурсов курса на одной странице.

« Предыдущая | Далее »

Генетика | Основы биологии | Биология

« Предыдущая | Далее »

Диаграмма родословной человека (изображение Мишель Мишке).

Этот модуль будет охватывать предысторию и предположения, сделанные Менделем в отношении наследования определенных признаков, выдвинутые им гипотезы, эксперименты, которые он провел для проверки гипотез, и выводы, которые он сделал.Мы исследуем, почему наследование не всегда следует правилам Менделя или правилам, предсказанным хромосомной теорией наследования, и как модель наследования зависит от расположения изучаемых генов по отношению друг к другу. Мы изучим наследование генов у человека, используя анализ родословной. Наконец, мы расскажем, как можно использовать генетику для изучения биохимии и как коллекцию мутантов с одинаковым фенотипом можно использовать для изучения биохимического пути.

В ходе этого раздела вы познакомитесь с распространенными генетическими терминами и научитесь правильно их использовать.Вы будете предсказывать исход генетических скрещиваний с участием одного, двух или трех несцепленных генов, а также одного, двух или трех сцепленных генов. Кроме того, вы создадите генетические скрещивания, которые смогут определить генотип особи и определить, является ли признак доминантным или рецессивным. Затем вы нарисуете простую генетическую карту, основанную на данных тестовых скрещиваний. Вы также создадите родословную на основе семейной истории и проанализируете информацию в родословной, применяя законы наследования.

К концу этого раздела вы поймете связь мейоза с менделевским наследованием и квадратами Пеннета и почему законы наследования Менделя не применимы к сцепленным генам.Вы поймете линейное расположение генов вдоль хромосомы и то, как мейоз и кроссинговер приводят к рекомбинантным гаметам. Вы сможете определить способ наследования признака на основе информации в родословной и предсказать вероятность того, что ребенок конкретных родителей унаследует рассматриваемый признак.

Наконец, вы познакомитесь с жизненным циклом дрожжей и поймете разницу между генетическим скринингом и генетической селекцией.Вы узнаете, почему мутанты с мутациями в разных генах могут иметь одинаковый фенотип. Вы поймете тесты доминантности, комплементарности и эпистаза, а также то, почему они выполняются.

Ищете что-то особенное в этом курсе? Указатель ресурсов объединяет ссылки на большинство ресурсов курса на одной странице.

« Предыдущая | Далее »

Фундаментальные механизмы в клеточной биологии: кафедра молекулярной биологии

Фундаментальные механизмы в клеточной биологии

Все клеточные биологи имеют общее желание понять внутреннюю работу клеток, фундаментальных единиц жизни.Современная клеточная биология включает в себя широкий спектр подходов, направленных на достижение этой цели, от методов, позволяющих визуализировать клеточный механизм, до генетических, биохимических и биофизических подходов, позволяющих анализировать молекулярные механизмы, с помощью которых работают эти механизмы. Департамент молекулярных биологических наук обладает сильными сторонами в каждой из этих областей и создает среду для совместной работы, которая позволяет исследователям применять комплексный подход к изучению важных клеточных процессов.

Междисциплинарные подходы к ключевым вопросам

Исследования в Департаменте молекулярной биологии сосредоточены на широком круге тем, включая:

  • Деление клеток
  • Сотовая сигнализация 
  • Структура и функция органелл и мембран
  • Генная регуляция и локализация
  • Структура и функция белка
  • Протеомика и протеостаз
  • Многоклеточные взаимодействия и развитие

Лаборатории молекулярной биологии исследуют эти проблемы с помощью различных подходов in vivo и in vitro , а также путем включения работы на различных модельных организмах.Нашим исследованиям способствует доступ к современной световой и электронной микроскопии через несколько ядер визуализации NU, включая:

Кроме того, ведомственный опыт особенно силен в широком спектре структурных и биофизических дисциплин. Эта сила усиливается современным оборудованием Keck Biophysics Facility и отражается в успехе нашей программы обучения биофизике.

Использование опыта посредством сотрудничества

Сотрудничество между лабораториями поддерживается за счет ряда мероприятий по созданию сообщества, которые объединяют исследователей из самых разных дисциплин для обмена идеями.К ним относятся:

  • Клуб молекулярной биологии
  • Клуб биофизики
  • Многолабораторные встречи супергрупп
  • Центр клеточной биологии и биологии развития

Наш общий интерес к пониманию фундаментальных молекулярных механизмов и наш обширный опыт в различных областях исследований и методологиях вместе создают междисциплинарную среду, идеально подходящую для ответа на фундаментальные вопросы клеточной биологии.

Фундаментальные вопросы биологии

Образец цитирования: Левин С.А. (2006) Фундаментальные вопросы биологии.PLoS Биол 4(9): е300. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040300

Опубликовано: 12 сентября 2006 г.

Copyright: © 2006 Simon A. Levin. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания оригинального автора и источника.

Не так давно практически в каждом крупном университете был факультет биологии или, возможно, отделы зоологии и ботаники, которые дополняли физику, химию, математику и, возможно, геологию, формируя научную основу.Биология была, по крайней мере по сравнению с сегодняшней областью, интегрированной дисциплиной, от молекулярной и клеточной до экосистемы, твердо основанной на принципах Дарвина. Еженедельные коллоквиумы собирали биологов со всего спектра, будь то тема генетического кода, природы синапсов или кембрийской радиации.

Но биология видела собственное излучение и только начинает догонять этот взрыв. Удивительный темп развития нашего понимания биологии, возможно, неизбежно привел к усилению специализации.Большая часть этого прогресса связана с разработкой новых инструментов как в лабораториях, так и в компьютерных моделях, и это зависело от миграции на биологические факультеты инструментов и людей из физики, математики, химии и других областей. Эти новые сотрудники катализировали быстрый прогресс в решении конкретных проблем, но часто мало интересуются более широкими рамками биологии. Даже у традиционных биологов с более широкими интересами может не быть времени заниматься чем-либо вне своих собственных областей исследований из-за скорости научного прогресса в этих областях и конкурентного характера современной науки.Кафедры биологии или ботаники/зоологии разделялись и снова разделялись, создавая кафедры клеточной и молекулярной биологии, экологии и эволюционной биологии, нейробиологии и поведения, генетики и развития, физиологии и т. д., отражая особые культуры конкретных учреждений. Там, где факультеты биологии остались нетронутыми, внутрифакультетская асимметрия в качестве или финансовом потенциале создала напряженность и менталитет осады и побудила администраторов университетов следить за деньгами и принимать ложный аргумент, что области, которые требуют или привлекают меньше финансирования, следовательно, устарели и являются ненужными.

Но ситуация может измениться. Быстрое накопление информации из геномики достигло точки, когда внимание должно быть обращено, если уже не обращено, на то, что означает теперь обширная библиотека генетической информации для того, как организмы функционируют в их естественной среде, и даже для того, как действуют экологические сообщества. Метагеномные методы применяются для сбора хранилищ генетической информации о целых экосистемах, особенно об океанах; но такая информация имеет ограниченную ценность, если не понять, как эта информация организована, как она распределяется по биоте и почему определенные гены связаны с определенными регионами экосистемы.Существуют ли особые условия, которые определяют новизну и высокую скорость мутаций или рекомбинаций? А как насчет кооперативного поведения? Какова связь между распространением специфических вирусных генов и генами других организмов, и можем ли мы на основе этой информации о распределении сделать вывод о возможной роли вирусов в опосредовании океанического разнообразия?

В основе этого потенциального будущего сдвига в биологических науках лежит признание того, что все биологические системы представляют собой то, что стало известно как сложные адаптивные системы, в которых макроскопические паттерны отражают коллективную динамику отдельных единиц на более низких уровнях организации и обратную связь. чтобы повлиять на эту более микроскопическую динамику.Эволюционные изменения действуют на многих уровнях и в разных масштабах: от клеток к организмам, популяциям, сообществам и биосфере. Как много лет назад написал мой коллега по Принстону Филип Андерсон, «больше – это другое». Хотя детали на более низких уровнях управляют поведением на более высоких уровнях, понимания этих деталей недостаточно для понимания того, как возникают макроскопические паттерны или как естественный отбор действует на низших уровнях, приводя к этим паттернам. Там, где эти модели относятся к свойствам организма, естественный отбор действует для изменения деталей, таких как правила, управляющие развитием организма, из-за обратных связей от различий в приспособленности между организмами.С другой стороны, там, где эти свойства относятся к свойствам биосферы, не существует сравнимого процесса естественного отбора, выбирающего среди конкурирующих биосфер. Следовательно, возникающие свойства в значительной степени являются эмерджентными, отражая выборочные события на гораздо более низких уровнях организации. Это основная причина того, что наша биосфера находится в бедственном положении. Это также подчеркивает важность понимания того, на каких уровнях отбор действует наиболее сильно.

Вопросы, которые задают биологи из разных дисциплин, имеют общие черты, которые ясно показывают, что фундаментальные проблемы, объединяющие биологию, продолжают существовать и должны стать основой многих исследований в ближайшие десятилетия.Некоторые из этих вопросов заключаются в следующем: Какие функции обеспечивают устойчивость систем? Насколько различающейся должна быть устойчивость различных систем в зависимости от того, действует ли отбор в первую очередь на всю систему или на ее части? Как надежность сочетается с адаптивностью? Как естественный отбор справляется с шумом окружающей среды и связанной с этим неопределенностью в различных масштабах? Когда возникает синхрония и каковы ее последствия для надежности? Когда и как возникает кооперативное поведение, и можем ли мы извлечь уроки из истории эволюции, чтобы способствовать сотрудничеству в глобальном достоянии?

Это одни из тех вопросов, которые мы определяем как фундаментальные вопросы биологии, пересекающие субдисциплины и потенциально способные воссоединить предмет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.