ТЕМА II . ГЕНЕТИКА, ФИЗИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ

ТЕМА I . МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ

Молекулярные механизмы регуляции развития.Механизмы контроля развития многоклеточного организма: регуляция дифференциальной активности генов во времени и пространстве. Региональное разделение раннего зародыша на клеточные домены, различающиеся набором зиготических транскрипционных факторов, предопределяющих включение различных генетических программ. Понятие морфогенов и градиентов их концентраций. Исследование межклеточных взаимодействий в раннем развитии зародышей. Роль межклеточного сигналинга в компартментализации зародыша на ряд клеточных доменов и возникновении эмбриональной индукции.

Свободнорадикальные реакции в клетках и проблемы их регуляции.Проблемы поиска и идентификации свободнорадикальных реакций в клетках. Биорадикалы: структурно-функциональные основы реакционной способности. Биохимические функции биорадикалов. Антиоксиданты и прооксиданты: зависимость между структурой и функциями в регуляции свободнорадикальных реакций.

Протеомика и современные проблемы белковой инженерии.Методическое обеспечение современной белковой инженерии. Структурно-функциональные аспекты конструирования белковых молекул. Современные подходы моделирования структуры и функции белков. Проблемы и перспективы прикладных направлений белковой инженерии.

Постгеномные технологии (протеомика, метаболономика). Принципы и методы анализа протеома. Структурная и функциональная протеомика. Прикладные аспекты протеомики.

Современные методы исследования генома.Геномная революция конца XX века: технологические инновации и их результаты. Современные методы секвенирования ДНК (модификации метода Сэнгера для автоматического секвенирования, пиросеквенирование). Принципы и методы геномного картирования. Вычислительные и экспериментальные подходы к идентификации генов в геномных последовательностях и определению их функций. Молекулярные базы данных. Принцип действия и характеристики основных компьютерных программ для сравнения биологических последовательностей. Функциональная геномика и протеомика. Применение ДНК-микрочипов в геномных исследованиях. Постгеномные подходы к биологическим исследованиям. Особенности организации и функционирования геномов основных групп организмов (бактерий, архей, дрожжей, беспозвоночных и позвоночных животных, растений).

Проблемы иммунитета растений.Итоги изучения устойчивости растений к инфекционным заболеваниям в цитологическом, физиолого-биохимическом и популяционно-генетическом аспекте, теория ген-на-ген. Молекулярно-биологический подход к анализу структуры и функций генов авирулентности патогенов и резистентности растений. Специфичность взаимодействия в системе растение-патоген, индукция, супрессия и модификация реакции сверхчувствительности (апоптоза) и/или включение в клетке секреторных защитных механизмов. Двухуровневая (межвидовая и расо-сортовая) система распознавания чужеродного, врожденный иммунитет. Вероятные онтогенетические функции R-генов. Дупликация и кластеризация R-генов и расположение на разных хромосомах. Понятие о фитоиммунитете как эволюционной разновидности общебиологического феномена.

ТЕМА II . ГЕНЕТИКА, ФИЗИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ

Геном человека.Принципы и методы генетического и физического картирования генома человека. Секвенирование генома человека. Проект «Геном человека». Структурно-функциональные компоненты митохондриального генома человека. Митохондриальные гены и генетический код. Структурно-функциональные компоненты ядерного генома человека и строение ядерных генов. Геномная организация ядерных генов человека. Некодирующая и внегенная ДНК человека.

Молекулярная природа наследственных заболеваний и современные подходы к их лечению.Классификация моногенных и мультифакторных заболеваний человека и их молекулярная основа. Принципы молекулярной диагностики наследственных и ненаследственных заболеваний человека на разных этапах онтогенеза. Генная и клеточная терапия моногенных и мультифакторных заболеваний. Молекулярная геномика. Понятие о генетическом паспорте человека. Развитие молекулярной диагностики заболеваний человека.

РНК-интерференция: теоретические и практические аспекты.История открытия РНК-интерференции. Малые РНК как индукторы РНК-интерференции. Структурно-функциональная организация микро РНК, коротких интерферирующих РНК и других малых РНК. Биогенез малых РНК. Функциональная роль РНК-интерференции. Использование явления РНК-интерференции и малых РНК в функциональной геномике и экспериментальной генотерапии.

Проблемы новых и возникающих вирусных инфекций.Новые вирусы: ВИЧ, гепатита С, гепатита GB, герпесвирусы 6, 7, 8, атипичной пневмонии, их характеристика и вызываемы ими заболевания. «Возникающие» вирусные инфекции (вирусы Эбола, Денгу, Хантаан и др.), их свойства и распространение. Возможные причины появления новых и возникающих вирусных инфекций.

Стволовые клетки и их использование.Закономерности дифференцировки соматических клеток. Стволовые клетки эмбриона и взрослого организма. Дифферон. Механизмы коммитирования стволовых клеток. Значение микроокружения для самоподдержания популяции стволовых клеток.

Молекулярные маркеры стволовых клеток. Источники стволовых клеток у взрослого организма. Применение стволовых клеток для восстановления органов. Мобилизация донорских и эндогенных стволовых клеток. Генная терапия с использованием стволовых клеток.

Актуальные проблемы психофизиологии.Современное состояние научной разработки проблемы коммуникации в физиологии и психологии. Современные представления о нейрофизиологических механизмах психических функций.

Современные проблемы нейробиологии. Молекулярные основы и везикулярная гипотеза высвобождения медиатора. SNARE гипотеза. Кратковременные и долговременные изменения в синапсах. Иерархические и диффузные системы мозга. Концепция объёмной и проводниковой передачи сигнала.

Проблемы современной нейроиммунологии.Взаимосвязь интегративных (нервной, эндокринной и иммунной) систем в регуляции функций организма. Номенклатура, основные свойства и нейрональные эффекты цитокинов. Функциональная характеристика индуцибельной изоформы синтазы монооксида азота. Роль симпатической нервной системы в регуляции функций иммунокомпетентных органов.