Дисципліни, які викладає
Геноміка
Дисципліна викладається для опанування студентами сучасних знань щодо геномів еукаріотів та прокаріотів. Включає характеристику структурних елементів геномів - унікальні та повторювані компоненти геномів, їхнє призначення та функціональне навантаження. Мобільні генетичні елементи та розмір геному. Методи аналізу геномів, секвенування геномів, генетичні та фізичні карти. Молекулярно-генетичні маркери, їхня класифікація та використання. Експресія генетичного матеріалу. Методи порівняння експресії: якісні і кількісні. Зв'язок між структурою і функцією генетичного матеріалу. Протеоміка, її зміст та завдання. Методи протеоміки. Зв'язок протеоміки з транскриптомом та метаболомом. Філогенетичні дослідження у геноміці та еволюція геномів. Методи порівняння генетичних текстів та мінливість геномів. Еволюція послідовностей нуклеотидів, еволюційні дерева.
Молекулярні основи патогенезу
викладання цієї дисципліни акцентується на закріпленні у студентів-біологів ясного переконання про значення сучасних фундаментальних знань у біології, перш за все найбільш сучасних її напрямків, для повного і конструктивного розуміння на молекулярно-клітинному и генетичному рівні тих процесів у багатоклітинному організмі, в тому числі людини, які розглядаються як патогенез. Під час опанування дисципліни, яке організовано як семінарський курс, студенти під час своєї власної активної роботи з найбільш сучасною світовою літературою та обговоренні актуальних питань один з одним та викладачем дисципліни переконаються, що запобігання процесам патогенезу, їхнє сповільнення і, за можливістю, корегування патологічних станів для полегшення їхнього протікання та відтермінування логічного завершення, не може відбуватися інакше, як на основі точного розуміння тих молекулярних процесів, наслідком яких є патогенез, з окремим виділення генетичної компоненти у всіх таких процесах. Студенти мають здобути переконання, що прикладні аспекти біології та медицини базуються виключно на фундаментальних відкриттях у біології, не можуть їх замінити чи відмінити їхню необхідність.
Засоби геноміки та популяційної генетики для біологічної експертизи
Дисципліну присвячено поглибленню знань студентів у галузі генетики і молекулярної біології та їхню актуалізацію у напрямку формування компетентності щодо питань методики взяття біологічних зразків різної збереженості, методів роботи з ДНК та аналіз даних. Наголос надається властивостям ДНК, змінених за дією біологічних та фізичних чинників, коли джерелом ДНК може бути неживий цілісний організм. Будуть вивчені різновиди ДНК-поліморфізмів, придатних для створення фінгерпринтів. Вивчення дисципліна дасть можливість опанувати навички аналізу генетичних текстів, отриманих в результаті секвенування зразків ДНК та наявних у базах даних, навички оперувати з інформацією про біоми з довкілля. Популяційно-генетичний підхід до аналізу ДНК планується застосувати як найбільш ефективний та розроблений на сьогодні для отримання та аналізу наявної інформації з епідеміології генетичних поліморфізмів для проведення біологічної експертизи з застосуванням ДНК.
Вступ до спеціальності
Огляд основних розділів сучасної біології. Молекулярна та клітинна організація живих систем. Функціональна пов’язаність між молекулами та клітинами у онтогенезі. Огляд основних метаболічних шляхів, що забезпечують функціонування живих систем. Біологічна різноманітність на різних рівнях організації живого та механізми її підтримання.
Сучасні методи оптичної мікроскопії
дисципліна викладається для опанування студентами сучасних знань, необхідних для свідомого та професійного використання приладів оптичної мікроскопії. Вивчаються основи геометричної оптики, променевої оптики, їхнє застосування для світлового мікроскопіювання. Розглядаються оптичні матеріали для мікроскопіювання. Вивчаються джерела світла та теорія мікроскопа, будова біологічного мікроскопа. Студенти будуть ознайомлені з амплітудною мікроскопією, контрастуванням у мікроскопії, використанням флюоресценції у мікроскопіюванні. Розглядаються особливості побудови флюоресцентного мікроскопа та барвники, що використовуються у мікроскопіюванні. Даються поняття про конфокальну та мультифотонну мікроскопію, їхні принципи та використання. Студенти отримують основи знань щодо фіксації біологічного матеріалу та виготовлення мікроскопічних препаратів.
Практика навчальна польова з зоології хордових та ботаніки вищих рослин (після семестру)
Програма навчальної польової практики з ботаніки та зоології хребетних передбачає проведення занять безпосередньо у польових умовах у Кременецькому ботанічному саду (м. Кременець), околицях м. Кременець, заповідник «Медобори» та у Краєзнавчому музеї м. Кременець, які складаються із теоретичної частини (розповідає викладач) та практичної (студенти збирають вказаних викладачем представників флори для гербарію, визначають представників фауни хребетних).
Молекулярна біологія
Дисципліну присвячено опануванню інформації стосовно хімічної будови генів, вивчення молекулярних механізмів, що лежать в основі формування структури та експресії генетичного апарату живих систем. Буде розглянуто хімічну структуру геномів, різноманітність структури геномів вірусів, прокаріотів та евкаріотів. Відомості щодо реплікації геномів різної будови, ферментативне забезпечення реплікації. Буде дано аналіз молекулярної різноманітності перебігу процесу рекомбінації, мутаційного процесу та репарації як єдиної системи формування геномної сталості та мінливості у живих системах. Буде сформульовано сучасне уявлення про центральну догму молекулярної біології, етапи та механізми генної експресії. Описано основні класи РНК, їхня роль та різноманітність будови, виконувані у клітині функції Генна регуляції через транскрипційні фактори. Охарактеризовано основні етапи біосинтезу білка, його регуляція у прокаріотів та еукаріотів. Описано основні геномні компоненти, що забезпечують мінливість геномів, оцінено їхнє різноманіття у різних організмів. На практичних заняттях з курсу «молекулярна біологія» буде опановано виділення білків та ДНК з біологічного матеріалу. Опановано основні навички електрофоретичного розділення біологічних макромолекул. Опановано ПЛР.
Молекулярні основи біотехнології
Дисципліну присвячено опануванню інформації про основні засоби маніпулювання генетичною інформацією через можливості генетичної інженерії. Розглянуто основні засоби роботи з НК, які використовуються з цією метою. Дано характеристику ферментів, що використовуються у роботі з НК. Детально розглянуто та класифіковано різноманітність векторних молекул, що використовуються для клонування генів та з метою вивчення експресії генів. Проаналізовано засоби для передачі генів між організмами. Розглянуто можливості створення генних та геномних бібліотек та їхнього аналітичного скринінгу. Дано поняття молекулярного маркера для аналізу геномів. Охарактеризовано основні різновиди ПЛР та сфери використання у генетичній інженерії. Наведено приклади практичного використання досягнень молекулярної біотехнології. Отримані на лекціях знання студенти застосовують на практиці у роботах із трансформації бактеріальних клітин, виділення плазмідної ДНК та рестриктному аналізові плазмідної ДНК. На семінарських заняттях студенти перевіряють свої теоретичні знання про основні методи роботи з рекомбінантними молекулами.
Теорія еволюції
дисципліну присвячено опануванню сучасних знань про перебіг біологічної еволюції. Ретроспективно і перспективно. Буде розглянуто еволюцію поглядів на біологічну еволюції від давніх часів до першої половини 19 сторіччя. Креаціонізм і трансформізм, загальна характеристика та характерні приклади ідей. Наслідки цих основних систем поглядів для біології. Погляди Ж.-Б. Ламарка, основна концепція, ідейний зв'язок із наявними на той час уявленнями про біологічну еволюцію. Охарактеризовано основні досягнення науки, що створили фундамент і дали поштовх до створення справді наукових теорій про еволюцію. Теорія Т. Мальтуса, концепція Ч. Лайєля про еволюцію ландшафтів. Ч. Дарвін, подорож на кораблі Бігль, наслідки для створення теорії Дарвіна про діючі сили біологічної еволюції. Основні положення теорії еволюції Ч. Дарвіна, теорія добору, сучасна доказова база. Статевий добір, приклади та значення для перебігу еволюції. Штучний добір, створення людиною біологічної різноманітності. Створення синтетичної теорії еволюції- синтез біологічних знань до середини 20 сторіччя. Неоламаркізм і тоталітарне суспільство. Структура біологічної популяції- її значення для перебігу мікроеволюційних процесів. Видоутворення, типи видоутворення. Екологічні взаємодії та еволюція організмів. Макроеволюційні процеси, можливі механізми. Еволюція і онтогенез, погляди Р. Гольдшмідта, їхнє значення для сучасної науки. Сучасні уявлення про перебіг еволюції молекул, використання цієї інформації для побудови еволюційних взаємин між групами організмів. Молекулярно-біологічні основи еволюції. Епігенетика - еволюція поняття та молекулярні основи епігенетичних процесів.
Біотехнологія тваринних геномів
Дисципліну присвячено опануванню інформації про сучасні досягнення у редагуванні тваринних геномів, шляхах і методах редагування, досягнутих результатах і перспективах напрямку. Розглядається створення і використання культур тваринних тканин і зародкових стовбурових клітин як основа для маніпуляцій з тваринними геномами; методи створення трансгенних тварин з різних таксонів, методи оптимізації процесу трансгенозу з акцентом на таргетінгові втручання починаючи з використанням Cre/LoxP-системи і завершуючи сучасним редагуванням геному з використанням системи CRISPR/Cas; завдання, методи, практичні досягнення та перспективи генної терапії людини.
Науковий семінар "Сучасні проблеми молекулярної біології"
Дисципліна включає знайомство студентів з методами виділення нуклеїнових кислот, поділом ДНК і РНК і їх фрагментів, оптичними та гідродинамічними методами їх вивчення. Розглядаються питання взаємодії нуклеїнових кислот з водою, іонами металів, білками. Спеціальний розділ курсу присвячений структурою і функціями плазмідної, мітохондріальної і хлоропластної ДНК. Студенти знайомляться з методами секвенування і варіантами використання полімеразної ланцюгової реакції для вивчення ДНК.