Раздел 2. Актуальные проблемы и перспективные направления физиологии, молекулярной и клеточной биологии

Тема 3. Проблемы молекулярной и клеточной биологии

Иерархия уровней организации жизни (клетка - ткань - орган - организм - сообщество). Ткани как филогенетические сложившиеся системы. Классификация и механизмы управления тканевыми системами. Физиологическая и репаративная регенерация тканей. Морфогенетические поля. Позиционная информация. Регуляторные механизмы.

Клетка как структурно-функциональная единица многоклеточных организмов. Представление о клетке как многоуровневой саморегулирующейся системе с механизмами обратных связей. Межклеточные и межмолекулярные взаимодействия. Формирование клеточных ансамблей (морфогенез), узнавание, молекулы адгезии, межклеточные контакты. Цепи молекулярных взаимодействий в межклеточных контактах Коммуникационные контакты.

Авторегуляция. Метастабильные состояния клеток. Специфичность и неспецифичность реакции. Действие повреждающих факторов. Молекулярные болезни. Механизмы клеточной репарации, регуляция процессов репарации, математические модели репарации. Дифференцировка. Управление процессом дифференцировки.

Клеточные популяции. Клеточные фенотипы и их маркеры. Диффероны (гистогенетические ряды) и их состав. Проспективные потенции, уровни дифференцировки. Категории клеточных популяций. Координация и управление делением (увеличение численности) и гибелью клеток (апоптоз, некроз, избирательная дегенерация). Математические модели стабильных и обновляющихся клеточных популяций.

Тема 4. Основные принципы организации и управления функциональных систем (фс).

Основные принципы организации и управления функциональных систем (ФС). ФС - как единицы интегративной деятельности организма. Детерминированность и вероятностность ФС. Голографический принцип организации ФС. ФС различного уровня организации. Принцип саморегуляции. Консерватизм и пластичность ФС. Иерархия ФС. Мультипараметричность ФС. Управляемость линейных систем. Особенности управления медико-биологических ФС. Принципы доминанты А.А.Ухтомского в управлении ФС. Установка как алгоритм управления.

Управление ФС гомеостаза. Управление адаптационным процессом. Эндокринная регуляция и воздействие экстремальных факторов. Механизмы резистентности при стрессе и воздействии комплексных абиотических, биотических и антропогенных факторов среды.

Пути повышения мобильности, надежности и качества гомеостатических ФС. Перспективы биорегулирующей терапии в управлении ФС. Понятие "биопроцессоры". Гомеостаз и гомеокинез. Здоровье как функциональный оптимум. Болезнь как результат истощения и поломки адаптационных механизмов. Оптимизация адаптивных процессов организма.

Раздел 3. Актуальные проблемы и перспективные направления биологии развития, генетики, теоретической биологии, эволюционной теории

Тема 5. Проблемы биологии и генетики развития организма.

Механизмы, формирующие разные типы клеток, тканей, органов, т.е. отвечающие за дифференцирование систем организма, функционирующего в конечном итоге как единое целое. Изучение сложных физиолого-генетических функций организма. Для растений это – фотосинтез, азотфиксация и др., для животных – поведение, стресс-реактивность и др. Популяционная и эволюционная биология и генетика. Изучение частотных характеристик генов, определение их динамики в сообществах, дрейф генов и т.д. Создание биоинформационных технологий для изучения структуры и функций генома.

Оценка генетических ресурсов хозяйственно-ценных видов животных России в связи с задачами их сохранения и рационального использования на основе анализа полиморфизма ДНК, морфологического и белкового полиморфизма.

Изучение механизмов реализации генетической информации в онтогенезе млекопитающих. Исследование эффектов мутантных генов, нарушающих развитие клеток, тканей и органов.