Учебный центр физико-химической биологии и биотехнологии

На базе Филиала института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Магистерская образовательная программа "Биохимия и молекулярная биология"
Направление: 510600 - Биология

Декан УЦ и руководитель МОП: чл.-кор. РАН, профессор, д.х.н. Липкин Валерий Михайлович
Пом. декана: Алешина Екатерина Федоровна
Телефон: (4967) 73-05-26
Факс: (4967) 33-05-27
Эл.почта: educ@fibkh.serpukhov.su
Веб сайт: http://www.fibkh.serpukhov.su/

Магистерская программа по биохимии и молекулярной биологии направлена на удовлетворение потребностей в специалистах по дизайну биологически активных белково-пептидных веществ, а также специалистах, владеющих фундаментальными основами этой области знания, включающей выделение новых белков и пептидов, их синтез, установление пространственной структуры в растворе и кристалле, изучение биологической активности природных и модифицированных соединений в широком наборе тестов.

Выпускники готовятся к деятельности, направленной на исследование ферментов, в том числе на выяснение теоретических основ связи между пространственной структурой и каталитическими свойствами, создание ферментов для биотехнологических процессов, модификацию промышленных ферментов с целью оптимизации их свойств, создание целевых биокатализаторов для принципиально новых реакций и перевода технологических процессов на экологически безотходные технологии.

Нормативный срок освоения магистерской образовательной программы при очном обучении - 2 года. Квалификация (степень) - магистр биологии.

В учебном процессе и научно-исследовательской работе магистрантов используется материально-техническая база, научно-производственный и интеллектуальный потенциал ФИБХ РАН. В учебной и учебно-вспомогательной работе по подготовке магистрантов принимают участие практически все структурные подразделения института.

Значительное внимание в процессе подготовки специалистов уделяется обучению методам получения новых медицинских препаратов белково-пептидной природы (интерфероны, новые варианты гормонов роста, энтомоцидные белки, мутанты лимфотоксинов, гибриды фактора некроза опухоли и др.), а также методам генетической инженерии растений, получению трансгенных форм с/х культур с улучшенными агрономическими характеристиками, приемам наработки в растениях препаратов для медицинской и химической промышленностей (биофарминг).

Интересны авторские спецкурсы: "Белковая инженерия", "Молекулярные основы иммунологии", "Структура и функции пептидов и белков".

Большое внимание уделено проведению экспериментальных исследований с применением современных компьютерных технологий.

Основными направлениями учебно-научной деятельности являются:

• Структурно-функциональные взаимодействия белков, участвующих в регуляции зрительного сигнала: рековерина, родопсина и цГМФ фосфодиэстеразы из палочек сетчатки быка. Механизм действия факторов дифференцировки лейкемических клеток. Механизм действия пептидов и фармацевтических препаратов иммуноглобулинового происхождения.
• Генная инженерия, экспрессия белков.
• Аминокислотный анализ, ЛГ- и С-концевой анализ, определение аминокислотной последовательности белков и пептидов. Взаимодействие клеток с межклеточным материалом.
• Твердофазный синтез пептидов (свеллографический мониторинг; агрегация); синтез конформационно жестких пептид омиметиков.
• Ферментативное метилирование ДНК растений, искусственные программы экспрессии чужеродных генов в трансгенных растениях. Генетическая трансформация различных видов растений. Получение трансгенных растении с новыми свойствами коммерческого значения.
• Механизмы действия фармацевтических препаратов. Скрининг биологической активности природных и синтетических соединений и доклиническое изучение общей и специфической токсичности биологически активных соединений в соответствии с международным стандартом GPL.
• Изучение процессов резонансного переноса энергии биолюминесценции фотобелков на GFP и GFP подобные белки. Разработка высокочувствительных биолюминесцентных диагностических систем. Поиск, выделение и структурные исследования антимикробиальных пептидных вторичных метаболитов термофильных бактерии. Изучение процессов сворачивания белков при синтезе в бесклеточной системе трансляции.
• Уникальный, современный комплекс для проведения работ по биотехнологии растений. Культура "in virto" растительных клеток, органов и тканей. Клональное микроразмножение оздоровленного посадочного материала. Генетическая инженерия растений: баллистический и агробактериальный методы переноса гетерологичной ДНК в растительные клетки. Устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам сельскохозяйственных культур, улучшение качества урожая.
• Выделение рецепторных белков в высокоочищенном состоянии, получение пептидов и секвенирование их. Определение функциональных параметров рецепторов. Разрабатываются методы изучения биомолекул с помощью комбинированных фаговых библиотек. Получена библиотека мышиных миниантител SCFV.

Перечень дисциплин:

• "Современные проблемы биологии" (учебно-научные семинары)
  Преподаватели - чл.-кор. РАН, профессор, д.х.н. В.М.Липкин, к.х.н. Обухов А.Н.

• Структура и функции пептидов и белков
  Преподаватель - чл.-кор. РАН, профессор, д.х.н. В.М.Липкин,
  Магистранты обучаются теоретическим основам современной химии белка.
• Практикум по структуре и функциям пептидов и белков
  Преподаватель - к.х.н. Муранова Т.А.
  Магистранты проходят практикум в лабораториях Института под руководством ведущих ученых и специалистов в области химии белка.
• Белковая и генная инженерия.
  Преподаватели - к.х.н. Удовиченко И.П.., д.х.н. Патрушев Л.И.
  Основной целью курса является освоение современных подходов к дизайну белковых молекул, ознакомление с основными процессами жизнедеятельности клетки, протекающими с участием нуклеиновых кислот (репликацией, транскрипцией и трансляцией), рассматриваются системы вектор-хозяин, способы создания рекомбинантных ДНК и их введение в клетку, методы селекции и скрининга рекомбинантных клонов, методы получения ДНК для клонирования.
• Молекулярные основы иммунологии.
  Преподаватель - профессор, д.х.н. В.А.Несмеянов.
  Целью курса является ознакомление магистрантов с современными представлениями о работе иммунной системы животных и человека, об основных органах иммунной системы и клетках-участниках иммунного ответа. Будут рассмотрены функции популяций и субпопуляций иммунокомпетентных клеток. Основное внимание будет уделено молекулярному механизму развития иммунного ответа и макромолекулам - участникам этого процесса
• Проведения экспериментальных исследований (с применением современных компьютерных технологий).
  Преподаватель - доцент, к.б.н. А.Н. Мурашев.
  Магистранты обучаются теоретическим основам и практическим навыкам проведения экспериментальных исследований с применением компьютерных технологий.
• Основы современного пептидного синтеза
  Преподаватель - ст.н.с. И.Л. Родионов
• Современные методы разделения и очистки белков
  Преподаватель: к.б.н. Ф.А. Бровко
  Целью курса является ознакомить слушателей с современным состоянием методов качественного и количественного анализа полипептидного состава белков, методами фракционирования сложных белковых смесей, с целью получения высокоочищенных белковых препаратов.

• Молекулярные механизмы мембранного транспорта
  Преподаватель - чл.-кор. РАН, профессор, д.х.н. Е.В.Гришин.
  Магистранты изучают теоретические аспекты мембранного транспорта, методы изучения механизмов нервного возбуждения, принципы структурной организации ионных каналов, нейрорецепторов и нейрорегуляторов.
• Биотехнология растений
  Преподаватель - зав. станции искусственного климата "Биотрон", к.с.-х.н. С.В.Долгов.
  Магистранты знакомятся с фундаментальными основами современной биотехнологии растений и их практическими приложениями в сельскохозяйственном производстве; с методологическими приемами, используемыми в клональном микроразмножении, культуре тканей и клеток растений, а также основными способами переноса и экспрессии гетерологичных генов в клетках, тканях и целых растениях.
• Нейрогормональная сигнализация
  Преподаватель - д.б.н. Е.В. Наволоцкая.
  Основной целью курса является освоение современных представлений о нейроэндокринной системе человека и животных и молекулярных механизмах внутри- и межклеточных коммуникаций.
• Молекулярные механизмы действия гормонов и нейромедиаторов
  Преподаватель - чл.-кор. РАН и РАМН, профессор, д.б.н. В.А.Ткачук.
  Основной целью курса является обучение магистрантов теоретическим аспектам функционирования гормонов и нейрорегуляторов.
• Большой практикум по генной инженерии.
  Преподаватели - к.х.н. Удовиченко И.П.
  Магистранты знакомятся и осваивают теоретические и практические аспекты генной инженерии в ходе практических занятий непосредственно в научно-исследовательских лабораториях ФИБХ РАН.

Основные направления исследований.

• Поиск, выделение, установление строения и синтез новых биологически активных веществ - белков и пептидов. Изучение молекулярных механизмов их действия, взаимосвязи структуры и функции.
• Изучение молекулярных механизмов узнавания биомолекул и передачи сигналов в биологических системах.
• Исследования структуры и функции нуклеиновых кислот - генов человека, животных, растений. Экспрессия генов биологически важных белков.
• Изучение молекулярных и клеточных основ иммунологии - механизмов иммуномодулирующей и противоопухолевой активностей природных и синтетических соединений.

• Разработка новых лекарственных препаратов и технологий их производства.
• Доклинические токсикологические испытания безопасности новых биомедицинских препаратов в соответствии с международным стандартом GLP (Good Laboratory Practice) и изучение их фармакологического действия.
• Получение методами генетической инженерии трансгенных растений с заданными признаками.
• Производство высококачественных лабораторных животных (мыши, крысы, хомяки) категории СПФ (свободных от патогенной флоры).
• Создание биологических моделей заболеваний человека.