Бекер М.Е., Лиепинш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. М.: Агропромиздат. 1990.

2. Биотехнология / отв. ред. А.А. Баев. – М.: Наука, 1984. – 310 с.

3. Биотехнология: Уч. пособ. Для вузов. В 8 кн./ Под ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. – М.: Высш. шк., 1987. – 159 с.

4. Виестур У.Э., Шмите И.А., Жилевич А.В. Биотехнология: биотехнологические агенты, технология, аппаратура. Рига: "Зинатне", 1987.

5. Евтушенков А. Н., Фомичев Ю. К. Введение в биотехнологию: Курс лекций. – Минск: БГУ, 2002. – 105 с.

6. Елинов Н. П. Основы биотехнологии. – СПб.: Издательская фирма «Наука», 1995. – 600 с.

Тема 10. Основы генетической инженерии (4 часа)

Студент должен знать: базисные понятия генетической инженерии, необходимые для осмысления биотехнологического производства;

Студент должен уметь: излагать основные этапы генно-инженерных работ.

Содержание темы: История развития генетической инженерии. Основные характеристики генетического аппарата у прокариот и эукариот. Понятия о генной, геномной и хромосомной инженерии. Плазмиды и коньюгация. Трансформация. Бактериофаги и трансдукция (генерализованная и специализированная). Применение транспозонов. Получение и слияние протопластов. Генная инженерия in vitro (технология рекомбинантных ДНК). Ферменты генной инженерии. Основные этапы генно-инженерных работ (выделение генов, включение генов в состав вектора, перенос генов в клетки-реципиенты, амплификация и экспрессия клонируемых гомологичных и гетерологичных генов. Методы идентификации и изоляции клонов с рекомбинантной ДНК. Локализованный и сайт-специфический мутагенез. Суперпродуценты и проблема стабильности векторов. Секреция чужеродных белков. Конструирование штаммов – продуцентов первичных метаболитов. Конструирование штаммов – продуцентов инсулина и интерферонов человека.

Рекомендуемая литература по теме:

Основная:

1. Егорова Т.А., Клунова С.М., Живухина Е.А. Основы биотехнологии. Учебн. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 208 с.

2. Егоров Н.Е. Введение в биотехнологию. М.: МГУ. 2002. с.

Дополнительная:

1. Бейли Д., Оллис Д. Основы биохимической инженерии, в 2-х частях. М.: "Мир", 1989.

2. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. – М.: Мир, 2002. – 589 с.

3. Сельскохозяйственная биотехнология. Учебное пособие /Под ред. В.С. Шевелухи. М.: «Высшая школа», 2003.

4. Синклер М., Берг П. Гены и геномы. М.: «Мир», т.1, 2, 1998.

Самостоятельная работа (6 часов): Познакомиться с методамисоздания с помощью методов генетической инженерии продуцентов новых лекарственных веществ. Дать физико-химическую характеристику внехромосомным генетическим элементам – плазмидам с точки зрения их функций у микроорганизмов, используемых в биотехнологических процессах. Выявить механизмы взаимодействия плазмид с геномом хозяина, роль плазмидной и фаговой ДНК в генетическом конструировании продуцентов биологически активных веществ. Выяснить роль транспозонов и их использование в конструировании продуцентов.

Познакомиться с химическим синтезом фрагментов ДНК, гена, методами секвенирования (определения последовательности нуклеотидов). Выявить последовательность операций при включении чужеродного гена в векторную молекулу. Дать понятие компетентные клетки, генетические маркеры.

Познакомиться с проблемами экспрессии чужеродных генов в микроорганизмах. Гены животной клетки; экзоны, нитроны. Обеспечение возможности экспрессии генов млекопитающих в микробной клетке. Способы преодоления барьеров на пути экспрессии чужеродных генов. Стабилизация чужеродных белков (целевых продуктов) в клетке. Генетические методы, обеспечивающие выделение чужеродных белков в среду.

Микроорганизмы различных систематических групп: дрожжи, эубактерии, актиномицеты и др. как хозяева при экспрессии чужеродных генов. Специфические проблемы генетической инженерии при создании новых продуцентов белковых веществ, первичных и вторичных метаболитов как целевых биотехнологических продуктов.

Рекомендуемая литература для самостоятельной работы:

Бекер М.Е., Лиепинш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. М.: Агропромиздат. 1990

2. Биотехнология / отв. ред. А.А. Баев. – М.: Наука, 1984. – 310 с.

3. Биотехнология: Уч. пособ. Для вузов. В 8 кн./ Под ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. – М.: Высш. шк., 1987. – 159 с.

4. Виестур У.Э., Шмите И.А., Жилевич А.В. Биотехнология: биотехнологические агенты, технология, аппаратура. Рига: "Зинатне", 1987.

Воробьева Л.И. Техническая микробиология. М.: МГУ. 1987.

 

Тема 11. Основы клеточной инженерии (6 часов)

Студент должен знать: базисные понятия клеточной инженерии, необходимые для осмысления биотехнологического производства;

Студент должен уметь: излагать основные этапы работ в области клеточной инженерии растительных и животных клеток и тканей.

Содержание темы: Культура клеток и тканей: краткая история предмета. Методы и условия культивирования тканей и клеток растений и животных. Использование культуры клеток и тканей в создании современных технологий.

Клеточные культуры - возможность сохранения редких видов в коллекциях. Клональное микроразмножение. Клеточная селекция и индуцированный мутагенез. Дедифференцировка и каллусогенез как основа создания пересадочных клеточных культур. Вегетативное размножение растений методом культуры тканей. Культивирование клеток растений в глубинных условиях. Микроклональное размножение растений. Использование культуры тканей для получения безвирусного посевного материала и оздоровления растений. Использование протопластов в селекции растений. Цитопласты. Гибридизация.

Возможности и перспективы использования культур тканей животных в биотехнологии. Использование эмбриональных тканей для репродукции вирусов и получения вирусных вакцин. Трансплантация эмбрионов животных. Получение трансгенных животных. Гибридомы. Диагностические препараты и моноклональные антитела. Генная терапия. Биотехнологическое выращивание тканей и органов для имплантации.

Проведение экскурсий в лаборатории биотехнологии института биологии и физиологии КНЦ УрО РАН для ознакомления с методами клеточной инженерии для выращивания культур клеток и тканей высших растений.

Рекомендуемая литература по теме:

Основная:

1. Егорова Т.А., Клунова С.М., Живухина Е.А. Основы биотехнологии. Учебн. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 208 с.

2. Егоров Н.Е. Введение в биотехнологию. М.: МГУ. 2002. с.

Дополнительная:

1. Бейли Д., Оллис Д. Основы биохимической инженерии, в 2-х частях. М.: "Мир", 1989.

Бекер М.Е., Лиепинш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. М.: Агропромиздат. 1990

3. Виестур У.Э., Шмите И.А., Жилевич А.В. Биотехнология: биотехнологические агенты, технология, аппаратура. Рига: "Зинатне", 1987.

4. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. – М.: Мир, 2002. – 589 с.

Самостоятельная работа (6 часов): Дать характеристику макробиообъектам животного происхождения, особенностям культивирования клеток и тканей животных: человек как донор и объект иммунизации; млекопитающие, птицы, рептилии, рыбы, насекомые, паукообразные, морские беспозвоночные. Основные группы получаемых биологически активных веществ. Дать характеристику биообъектам растительного происхождения, особенностям культивирования клеток и тканей растений: дикорастущих, плантационных, водорослей. Культуры растительных тканей. Основные группы получаемых биологически активных веществ.

Написание отчета по экскурсии в лаборатории биотехнологии института биологии и физиологии КНЦ УрО РАН по методам клеточной инженерии, используемых при выращивания культур клеток и тканей высших растений.

Рекомендуемая литература для самостоятельной работы:

1. Грачева И. М. Технология ферментных препаратов. – М.: Агропромиздат, 1987. – 335 с.

2. Гриневич А.Г., Босенко А.М. Техническая микробиология. Мн.: "Вышэйшая школа", 1986

3. Евтушенков А. Н., Фомичев Ю. К. Введение в биотехнологию: Курс лекций. – Минск: БГУ, 2002. – 105 с.

4. Елинов Н. П. Основы биотехнологии. – СПб.: Издательская фирма «Наука», 1995. – 600 с.

5. Емцов В. Т. Рубежи биотехнологии. – М.: Агропромиздат, 1986.

6. Сельскохозяйственная биотехнология. Учебное пособие /Под ред. В.С. Шевелухи. М.: «Высшая школа», 2003.

7. Синклер М., Берг П. Гены и геномы. М.: «Мир», т.1, 2, 1998.