Генетика (Genetics)

Несколько десятилетий назад определение нуклеотидной последовательности ДНК организма было почти невыполнимой задачей. Сегодня же секвенирование ДНК стало для специалистов чуть ли не рутинной работой – и тщательное изучение геномов принесло множество сюрпризов. Например, ученые обнаружили в генетическом материале ядерных организмов до 98 % молчащей, не кодирующей белки ДНК. Какие тайны скрываются в этих участках?
Этот курс познакомит вас с основными терминами и современными исследованиями в области генетики. От разбора молекулярного носителя наследственности, молекулы ДНК мы перейдем к подробному изучению ее функциональных единиц – генов. Вы научитесь решать увлекательные генетические задачи и ориентироваться в причинах и последствиях мутаций. Студенты узнают законы классической генетики и столкнутся с тем, что и здесь на каждое правило есть свое исключение.

Почему у голубоглазых родителей не может быть кареглазых детей?
Что общего между дальтонизмом у человека и черепаховой окраской у кошек?
Отчего седеют лошади и не слышит голубоглазый кот?

Вместе с учеными-генетиками мы ответим на эти и другие вопросы и увидим, какие серьезные изменения в эволюционной биологии и биомедицине произошли сегодня благодаря появлению современных методов исследования ДНК.

Наш курс состоит из пяти модулей, название и структуру которых вы можете видеть ниже. Общая оценка за курс складывается как общая сумма баллов, набранных вами за итоговые тесты по модулям и итоговый тест по всему курсу.

Узнать об образовательных программах Новосибирского государственного университета: https://education.nsu.ru/bachelor/

• ДНК – ОСНОВА НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
• В этой части курса мы с вами познакомимся с основными принципами строения молекул ДНК, которые служат материальной основой наследственности – способности организмов передавать особенности своего строения от родителей к потомкам. Функционально значимые участки ДНК – гены – хранят информацию об аминокислотном составе белков организма, записанную с помощью генетического кода. Генетический код универсален для всех организмов нашей планеты, одинаковы и основные закономерности копирования и передачи наследственной информации.
  Но существуют и удивительные исключения, позволяющие организмам, например, считывать с одного гена разные белки или передавать гены не своим потомкам.
• МУТАЦИИ
• В этом модуле мы познакомимся с механизмами изменений в молекулах ДНК. Эти изменения – мутации – обычно случайны и ненаправленны, но могут очень сильно изменить жизнеспособность организмов. Изменения могут затронуть отдельные нуклеотиды ДНК или крупные участки этой молекулы, но если они приведут к появлению новых свойств, то будут служить основой для естественного или искусственного отбора.
  Однако мутации важны не только для процессов эволюции или селекции. Организмы с развитой иммунной системой используют перестройки ДНК при подготовке своих иммунокомпетентных клеток.
• ГЕНЕТИКА КЛАССИЧЕСКАЯ И НЕ ТОЛЬКО
• В этой части мы познакомимся с генетической терминологией и рассмотрим наследование признаков, зависящих от одного гена. Закономерности их наследования, названные в честь первооткрывателя законами Менделя, легко понять, зная, что основой признаков и свойств организма служат молекулы ДНК, кодирующие разнообразные белки.
  Стабильность ДНК – основа наследственности, мутационная и комбинативная изменчивость – основа появления новых признаков в ряду поколений. Опираясь на правила поведения хромосом во время образования гамет, мы рассмотрим способы решения простых генетических задач.
• ГЕННЫЕ КОМПЛЕКСЫ
• Большинство признаков организма зависят от генных комплексов. В этом модуле мы рассмотрим варианты взаимодействия генов из таких комплексов и познакомимся с некоторыми свойствами организмов, развитие которых зависит от генных комплексов, в том числе с таким интересным и вариабельным признаком, как окраска млекопитающих.
  Кроме того, мы разберем алгоритм решения генетических задач на установление типа взаимодействия генов, и решим несколько подобных задач.
• ЧТО МОЖЕТ СОВРЕМЕННАЯ ГЕНЕТИКА
• Современная молекулярная генетика тесно связана с множеством других наук. Развитие методов определения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК дало толчок для точной диагностики и новых методов лечения ряда заболеваний, для развития криминалистики и для селекции организмов. Мы также можем реконструировать события далекого прошлого, сравнивая современные организмы с исчезнувшими – всего и не перечислить. В этом модуле мы познакомимся с возможностями современной биологии и с некоторыми результатами их применения, а также помечтаем о пока не достигнутом, но, вполне вероятно, достижимом в будущем.