1.10 Курс саясаты және процедурасы

«МВ4302 Молекулалық биология » пәннің оқуы кәсіптендіру пәннің міндетті компоненті болып келеді.

Сабақта ұялы телефондар сөндірілуі тиісті, егер сабақ мезгілінде студент ұялы телефонымен сөйлесіп немесе басқа мақсатпен пайдаланса, студент сабақтан шығарылады және ол сабақта «жоқ» деп есептелінеді.

СОӨЖ студенттер коллоквиум түрінде тапсыру міндет, ол үшін олар сабақтан тыс мезгілде арнайы бөлінген дәптерде қысқаша конспект құрастырып келу керек. СОӨЖ қатаң график бойынша қабылдананды, болмаған жағдайда ол тақырыпты, тек себепті болмаған туралы құжатты көрсеткен жағдайда тапсыруға болады. Әрбір СОӨЖ 1 балмен бағаланады. Барлығы 1-ші және 2-ші аттестацияда студент 20 баллдан жинап алалады.

Практикалық сабағында студент тек сол сабақтың аяғында жұмысын тапсыру керек. Практикалық тапсырмалардың орындалуы 4 балмен бағаланады. Жалпы студент 40 балл жинақтай алады.

СӨЖ студент бірінші аттестация кезінде 6-шы аптада ғылыми мақала ретінде, ал екінші аттестация кезінде 14-ші аптада таптағы жеке презентация түрінде тапсыру керек. Реферат 25-40 беттен кем болмау керек. Презентация 5-6 минуттан аспайтын 10 презентациялық беттен кем болмау керек. Әрбір СӨЖ 20/25 баллмен бағаланады. Ғылыми мақаланы бағалағанда келесілер ескеріледі: рәсімдеу құрылымы, ғылымдылығы, ойдың төлісі, анализ бен және сарапттаудың сапасы, объектінің және нысанның елеулілігінің зеректігі, сараптың адалдығы (оған кіреді сөздік қор, жазылу дұрыстылығы, грамматика мен пунктуация). Презентация бағаланады: мазмұны, ғылыми зерттеудің сапалығы, ерекшелігі, бастапқы деректердің пайдаланылуы, презентацияның сапалығы, дауысты пайдалану, еркін коммуникация, қойылған мақсаттар және басымдылық стильдің жалпылама ойы.

Қорытынды емтиханды ауызша етмтихан түрінде тапсырылады. Онда студент емтиханда таңдалған тақырып бойынша сипаттау керек. Ол 40 балмен бағаланады.

2. Дәріс сабақтары

Дәріс №1

Кіріспе

1. Молекулалық биология және оның міндеттері

2. Молекулалық биологияның даму тарихы.

3. Молекулалық биология ғылым ретінде қалыптасуы.

Молекулалық биология – тіршілікті молекулалық деңгейде зерттейтін кешенді биология ғылымының маңызды саласының бірі, яғни тіршілік ету процестеріндегі заттардың құрамын, энергия алмасуын және олардың бір-бірімен тығыз байланыста екендігін молекулалық деңгейде зерттейтін ғылым.

Молекулалық биология ғылымының негізгі зерттеу обьекттері- жасушаның ақпараттық макромолекулалары- ақуыз және нуклеин қышқылдары болып саналады. Ол ақпараттық макромолекулалардың құрылысын, қызметтерін, таралуын зерттейді.

Молекулалық биология пәннің негізгі мақсаты мен міндетінің бірі – адам және басқа да тірі ағзалардың геномдарының құрылысын, қызмет ету тетіктерін зерттеп, анықтап, анықталған деректерді, білімдерді адам өмірінің сапасын жақсартуға пайдалану болып табылады. Бұл пәннің міндеттері:

а) адамның әртүрлі ауруларының биологиялық негізін зерттеу; б) олардың қандай ауруға жататындығын анықтау;

в) емдеу жолдарын көрсетіп, қалай ол аурулардың алдын-алуға болатындығын көрсету.

Қазіргі таңда молекулалық биология жедел дамып келе жаткан ғылым ретінде теориялық және қолданбалы биология, генетика, медицина, ауылшаруашылығыт.б. ғылымдарының дамуында маңызды роль атқарады. ХХІ-ғасырды молекулалық биология ғасыры деп те атауда. Бұл саладағы ең алғашқы ірі жаңалықтардың бірі, молекулалық биология ғылымының дербес ғылым ретінде қалыптасуы 1953 жылдан кейін басталды, себебі осы жылы Ф.Крик пен Дж. Уотсон дезоксирибонуклеоин (ДНҚ) қос ширатпалы құрылысын анықтап оның моделін құрастырған. ХХ-ғасырды биологияның алтын дәуірі деп атайды, себебі осы тұста өте маңызды деректер мен заңдылықтары ашылды. Олардың қатарына:

1. Генетиканың молекулалық негіздерінің шешілуі және нуклеин қышқылдары құрылысының анықталуы (қос тізбекті нуклеин қышқылдарының кұрылысы).

2. Клеткадағы энергия тасымалдануының негізгі принциптерінің, мембраналардың, рибосомалардың және т.б. субклеткалық құрылымдар қызметінің анықталуы.

3. Зат алмасудың (метаболизмнің) негізгі жолдарының шешілуі. Мысалы: қарапайым Е. Соіі мен адам ағзасының клеткасындағы зат алмасудың ұқсастығы (макромолекулалар құрылуы үшін қолданылатын компоненттер).

Ақуыздардың биологиялық қасиеттеріндегі және құрылысындағы амин қышқылдарының белгілі бір тәртіпте орналасуының алатын орнының маңыздылығы т.с.с

2. Молекулалық биология-тіршілікті молекулалық деңгейде зертгейтін кешенді биология ғылымының маңызды саласының бірі.

Молекулалық биология ғылымының негізгі зертгеу объектгері — жасушаның ақпараттық макромолекулалары-ақуыз және нуклеин қышқылдары болып саналады. Ол ақпараттық макромолекулалардың құрылысын, қызметгерін, таралуын зерттейді.

Қазіргі тавда молекулалық биология жедел дамып келе жатқан ғылым ретінде теориялық және қолданбалы биология, генетика, медицина, ауылшаруашылығы т.б. ғылымдардың дамуында маңызды рөл атқарады. XXI ғасырды молекулалық биология ғасыры деп атауда.

Молекулалық биология ғылымы бірнеше бөлімдерге бөлінеді: геномика — тұқым қуалаушылықтың материалдық негіздері-ДНҚ, РНҚ молекулаларының қүрылыстарын, қызметтерін зерттейді, лротеомика — жасуша ақуыздарьшың құрылысын, қызметгерін зертгешін бөлім.

Геномика ғылымының негізгі міндеті мен мақсаты - адам және басқа да тірі ағзалардың геномдарының қүрылысын, қызмет ету тетіктерін зертгеп, анықтап, анықталған деректерді, білімдерді адам өмірінің сапасын жақсартуға пайдалану болып табылады.

Молекулалық биология ғылымының дербес ғылым ретінде қалыптасуы 1953 жылдан кейін басталды, себебі осы жылы Ф.Крик және Дж. Уотсон дезоксирибонуклеотид қышқылының (ДНҚ) қос ширатпалы құрылысын анықтап, оның моделін құрастырған.

Соңғы 50-55 жыл ішінде молекулалық биология ғылымы тіршіліктің сырларын зерттеуде көптеген маңызды жетістіктерге қол жеткізді.

XX ғасырдың 40-50 жылдары ғалымдардың зерттеулері нәтижесінде тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі нуклеин қышқылдары екендігі белгілі болды (О.Эйвери, К.Мак Леод, М.Мак Карти; Н.Циндер, Д.Ледерберг; Х.Френкель-Конрат т.б.)

1954 жылы американ ғалымы Г.Гамов түқым қуалаушылық ақпарат ДНҚ молекуласында генетикалық код күйінде жазылған, генетикалық код 3 нуклеотидтен тұруы мүмкін деген болжам жасады. Ал, 1961-1964 жылдары Ф.Крик, Х.Корана, М.Ниренберг, С.Очао т.б. ғалымдардың еңбектері нөтижесінде генетикалық кодтың толық сездігі анықталды.

1961 жылы француз ғалымдары Ф.Жакоб және Ж.Моно прокариоттар гендерінің экспрессиялануының оперондық гипотезасын үсынды. Кейінірек гевдердің экспрессиялану тетіктері (механизмі) прокариотгарда да, эукариоттарда да бірдей жоба күйінде болатындығы белгілі болды (Г.П.Георгиев).

XX ғасырдың жетпісінші жылдары кері транскриптаза (ревертаза) ферменті ашылып түқым қуалаушылық ақпараттың РНҚ-дан (ретровирустардан) ДНҚ-ға берілу жолы белгілі бодды, осылайша жасушада ақпараттың берілуінің негізгі бағыттары анықталды:

-ақпаратгың берілуінің жалпы жолы-ДНҚ-ДНҚ-РНҚ-ақуыз, яғни биологияның (Криктің) негізгі постулаты;

-акщратгың ерекше берілу жолы-РНҚ-ДНҚ-ДНҚ-РНҚ-ақуыз, яғни ақпаратгың берілуінің ерекше жолы.

3. 1970-1980 жылдары белгілі бір нуклеотидтер (сайттар) арасын үзіп, ДНҚ молекуласын бөлек-бөлек үзінділерге қиятын «қайшылар»-рестриктаза ферменттері және ДНҚ үзінділерін бір-біріне жалғап тігетін «инелер»-лигаза ферменттері ашылып, генетикалық инженерияның дамуына жол ашылды. Генетикалық инженерия жетістіктері негізінде көптеген трансгендік ағзаларды (өсімдіктер, жануарлар, микроағзалар) дүниеге келтіріп, адамға қажетті кейбір биологиялық белсенді заттарды (соматотропин, инсулин, интерферон т.б.) зертханалық жағдайларда биотехнологиялық жолмен өндіруге мүмкіндік туды.

XX ғасырдың 90 жылдары жоғары сатылы диплоидты ағзаларды клондау тәжірибелері сәтті аяқталып, 1997 ж. Үлыбританияда «Долли» атты қозы, 1998 ж. торай, ал 1999 ж. маймыл баласы дүниеге келді.

2001-2003 жылдары «Адам геномы» атты халықаралық ғылыми бағдарлама толық аяқталып, 2001 жылдан кейін адамзат постгеномдық дөуірге аяқ басты.

Молекулалық биологияның дамуына көптеген орыс және қазақ ғалымдары ат салысты, олардың арасынан А.А.Баев, А.Н.Белозерский, А.С.Спирин, В.А.Энгельгард, А.П.Георгиев, ТДарханбаев, МААйтхожин, Х.Жуматов т.б. есімдерді атауға болады.

Дәріс №2

Нуклеин қышқылдарының биологиялық мәні. Нуклеин қышқылдарының физика - химиялық қасиеттер құрылымы және қызметтерінің жалпы сипатамасы. ДНК молекула құрылысы. Уотсон мен Крик моделі. Грифитс, Эвери, Мак-Карти, Херши және Чейз еңбектері.