ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ

Магистерская программа «Генетика растений» — это современная образовательная программа по фундаментальной и прикладной генетике, биотехнологии и молекулярной биологии растений, созданная в результате сотрудничества Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН).

Ключевые задачи НГУ как национального научно-исследовательского университета включают подготовку специалистов по наиболее востребованным и значимым областям науки в РФ, к числу которых относится генетика и ее приложения для медицины, сельского хозяйства и биотехнологической промышленности. Федеральный исследовательский центр ИЦиГ СО РАН является ведущим научным учреждением в области генетики в РФ, входит в состав Центра геномных исследований мирового уровня «Курчатовский геномный центр». В состав ФИЦ входит крупный селекционный центр, сорта которого занимают лидирующие позиции в РФ по ряду культур.

Ведущие ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН разработали авторский цикл образовательных курсов, цель которых — донести до студента как базовые знания, так и последние научные достижения, новые методы и актуальные вопросы генетики растений. Для подготовки специалистов в ФИЦ есть вся необходимая современная научно-методическая база и инфраструктура.

В селекции растений произошел переход от классического подхода к новому – направленному моделированию признаков и созданию сортов с заданными свойствами. Произошел он благодаря развитию новейших научных методов: высокопроизводительное секвенирование, анализ генетических данных с помощью биоинформатики, молекулярные маркеры, геномная селекция. В лабораториях активно применяется геномное редактирование, вошедшее в перечень разрешенных технологий в ряде стран.

Одним из ключевых подходов на программе является проектное обучение. Программа построена таким образом, чтобы каждый обучающийся приобрел компетенции, востребованные как в научно-исследовательской работе, так и в бизнесе, основанные на современных достижениях в области генетики, биологии, информационных технологиях, химии и других областей знаний и технологий, определяющих прогресс развития современного общества и экономики.

Программа обучения включает в себя образовательные дисциплины, которые позволяют студентам получить высококачественную теоретическую базу знаний и необходимые практические навыки. Обязательным элементом обучения является осуществление научно-исследовательской деятельности по тематике «Генетика растений», которой студенты занимаются на протяжении всего периода обучения.

СРОК ОБУЧЕНИЯ

ЯЗЫК ОБУЧЕНИЯ

2 года

русский

Учет индивидуальных достижений

В курсе разобраны различные типы ДНК-маркеров, принципы построения генетических и физических карт, использование маркеров для филогенетических исследований и позиционного клонирования генов, проведено знакомство с базами данных генетических ресурсов растений.

10 лекций / 4 практических занятия

В рамках курса студенты усвоят общие закономерности и конкретные механизмы функционирования растительного организма на молекулярном, клеточном и организменном уровнях; получат представление об отличиях и сходстве растений с животными и микроорганизмами на различных уровнях организации; рассмотрят системы регуляции физиологических процессов и их взаимосвязи на разных уровнях; изучат механизмы устойчивости и адаптации растительных организмов к неблагоприятным факторам среды обитания.

12 лекций / 4 практических занятия

В рамках курса студенты познакомятся с фундаментальными и прикладными проблемами генетики наиболее значимых сельскохозяйственных культур, историей и современным состоянием биоресурсных коллекций, современными геномными и постгеномными подходами к решению генетических задач, разнообразием современных методов по созданию генетических моделей и по аккумуляции генотипических и фенотипических данных. Студенты познакомятся с базами геномных данных разных культур и действующими биоресурсными коллекциями. В результате прохождения данного курса студенты получат базовые знания о фундаментальных проблемах генетики культурных растений, и о практических и экспериментальных путях их решения.

7 лекций / 5 практических занятий

Курс предназначен для углубленного освоения обучающимися современных представлений о биоразнообразии и использовании молекулярно-генетических методов в филогенетических исследованиях возделываемых растений, ознакомления с современными методами анализа и практического использования достижений молекулярной филогенетики в таксономии растений.

6 лекций / 3 практических занятия

В курсе дается представление о структурно-функциональной организации хромосомы растительной клетки, об ее реорганизации в клеточных циклах митоза и мейоза. Рассматриваются вопросы, связанные с молекулярными основами современной цитогенетики. Дается расширенная информация об эволюции растительного генома и кариотипов. Содержание курса охватывает весь круг вопросов, связанных с хромосомной инженерией, используемой в фундаментальных исследованиях и селекции растений. Обучающиеся познакомятся с возникновением и последними достижениями цитогенетики.

12 лекций / 10 практических занятий

Студенты ознакомятся с современными методами математического и компьютерного анализа биологических данных, используемых в генетике растений и сельском хозяйстве. Данные методы необходимых для анализа существующих и разработки новых сельскохозяйственных сортов растений.

8 лекций / 8 практических занятий

Курс познакомит обучающихся с классическими разделами эмбриологии высших растений, а также основными экспериментальными техниками, которые применяются при работе с элементами репродуктивной системы растений. Студенты ознакомятся с основами организации генеративной сферы растений. Будет изучено развитие зародыша и семени покрытосеменных растений, а также вопросы апомиксиса, цитомиксиса, детерминации пола у растений, цитоплазматической мужской стерильности. Будут рассмотрены основные микроскопические техники, применяемые в эмбриологии растений. Обучающиеся познакомятся с основными этапами культивирования элементов репродуктивной системы растений в условиях in vitro и экспериментальными манипуляциями, необходимыми для получения гаплоидных и полиплоидных растений, индукции эмбриогенеза, получения трансгенных растений, редактирования генома растений.

12 лекций / 12 практических занятий

Курс предназначен для знакомства обучающихся с основополагающими сведениями и понятиями генетики, особенно – генетики популяций, а также смежных областей биологии, с предметом и основными концепциями современных исследований генетического разнообразия природных экосистем, с практическими приложениями результатов этих исследований и с возможными путями их применения для более полного и глубокого понимания механизмов устойчивости современных экосистем, возможных путей их изменений и путей контроля этих процессов.

10 лекций / 3 практических занятия

В данном курсе лекций представлена информация как о принципах работы широкого спектра приборов, так и о конкретных технических решениях, лежащих в основе конструирования конкретных приборов. Приводится их сравнительный анализ. Рассмотрены сильные и слабые стороны альтернативных решений, заложенных в приборы, производимые различными компаниями. Детально рассмотрены все типы световой, электронной и атомной силовой микроскопии, приборной базы, предназначенной для разделения и выделения различных биологических объектов, от дифференциального центрифугирования до лазерной микродиссекции с бесконтактным переносом материала, масс-спектрометрии, включая MALDI-TOF.

12 лекций / 4 лабораторных занятия

Данный курс направлен на формирование у студентов общих представлений о возможностях современной генетической инженерии растений, животных, и микроорганизмов. В рамках курса студенты познакомятся с примерами использования трансгенных организмов в сельском хозяйстве и научных исследованиях. Подробно разбирается «инженерная» часть этой технологии, а именно планирование генетических конструкций, свойства и особенности ее составных частей (промоторов, энхансеров, терминаторов и пр.). Рассматриваются классические и современные методики сборки генетических конструкций. В курсе также уделено внимание вопросам правового регулирования технологии генетической модификации организмов, а также исследованиям безопасности применения трансгенных организмов и организмов с редактированным геномом.

6 лекций / 3 практических занятия

В курсе разобраны основные методы, связанные с экспериментальным получением растений с модифицированным геномом – методы культивирования и регенерации in vitro и генетической трансформации растительных клеток. Особое внимание уделено генетическим механизмам, определяющим эффективность данных методов. Также рассмотрены методические особенности при решении разнообразных биотехнологических задач широкого профиля. Курс предполагает ознакомление с базовыми методами в процессе лабораторных работ, а также самостоятельный разбор и представление публикаций по теме биотехнологии растений. В результате прохождения данного курса студенты получат навыки практического выполнения работ по биотехнологии растений, ознакомятся со способами комбинации различных экспериментальных подходов для решения практических задач и получат представления о области применения биотехнологии в современном мире.

5 лекций / 4 практических занятия

В курсе рассмотрены молекулярные основы фитоиммунитета, факторы вирулентности фитопатогенных организмов, ключевые элементы защитной системы растений. Обучающиеся познакомятся с эпидемиологическими приемами контроля болезней. В рамках дисциплины особое внимание уделяется современным методам диагностики болезней сельскохозяйственных растений. Основная цель настоящей дисциплины – дать обучающимся теоретическую базу, необходимую для успешного освоения современных методов работы с двойной системой «патоген – хозяин».

11 лекций / 5 практических занятий

По завершении обучения студенты защищают научно-исследовательскую магистерскую диссертацию — самостоятельное научное исследование, в котором выпускник демонстрирует получение теоретических знаний и умение их использовать.

МЕСТА

ЭКЗАМЕНЫ

Биология

10

бюджет

Учет индивидуальных достижений