Цель дисциплины – ознакомить слушателей с основными понятиями, методами и приёмами в обработке и анализе сложных и многомерных данных, а также алгоритмами и программными средствами обработки таких данных. Основными задачами изучения дисциплины являются формирование знаний, умений и навыков, позволяющих реализовывать различные методы обработки и анализа многомерных данных сложной структуры и разрабатывать на их основе модификации и новые алгоритмы работы с такими данными.
Курс «Современные методы анализа многомерных данных в биологии» является курсом по выбору и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.00.06 Геномика и биоинформатика. Результаты изучения дисциплины «Современные методы анализа многомерных данных в биологии» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется в 3 семестре.
В рамках курса происходит формирование у студентов целостного понимания процессов наследственности и изменчивости человека и молекулярных механизмов развития наследственных заболеваний.
Курс «Генетика человека» является курсом по выбору и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. Результаты изучения дисциплины «Генетика человека» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется в 3 семестре, включает в себя 4 раздела, в каждом из которых представлены следующие виды занятий: лекции, семинарские занятия, самостоятельная работа.
Дисциплина «Основы биоинформатики» является обязательной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. «Основы биоинформатики» наряду с курсом «Геномика», читаемым в этом же семестре, является базовой дисциплиной для подготовки магистров в области современной геномики и биоинформатики. Освоение данной дисциплины предполагает привлечение знаний, полученных при изучении дисциплин бакалавриата – молекулярной биологии, генетики, информатики, программирования, информационно-коммуникационных технологий в естествознании, что обусловливает интеграцию полученных студентами знаний и выработку основ системного мышления. Результаты изучения дисциплины «Основы биоинформатики» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется во 2 семестре.
Цель преподавания дисциплины – ознакомить слушателей с основными понятиями теории отбора как синтетической дисциплины, находящейся на стыке нескольких наук: биологии, математики, физики, сформировать у слушателей правильные представления о динамике биологических процессов с наследованием и о тех эффектах в динамике, которые определяются наследованием. Основными задачами изучения дисциплины являются формирование знаний, умений и навыков, позволяющих реализовывать различные методы моделирования биологических процессов, включающих эффект наследования, формирование ясных представлений о возможных моделях наследования, формирование ясных и чётких представлений о проблеме устойчивости в таких процессах (эволюционная устойчивости), а также о сложности биологических систем различного уровня и способах описания и анализа коллективного поведения, включающего альтруизм и эгоизм.
«Теория отбора» является курсом по выбору и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.00.06 Геномика и биоинформатика. Результаты изучения дисциплины «Теория отбора» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется в 1 семестре.
"Молекулярная экология» является обязательной дисциплиной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. «Молекулярная экология» – интегральная научная дисциплина, изучающая взаимодействие организмов со средой обитания с помощью молекулярно-генетических методов и включающая экологическую и популяционную генетику, геномику, молекулярную филогенетику, эпигенетику, эволюционную и природоохранную биологию. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется во 2 семестре.
Составители курса:
- Крутовский Константин Валерьевич - к.б.н, почётный профессор СФУ; профессор кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ; профессор отделения лесной генетики и селекции Гёттингенского университета (г. Гёттинген, Германия); ведущий научный сотрудник лаборатории популяционной генетики Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН (г. Москва); главный научный сотрудник научно-методического центра Воронежского государственного лесотехнического университета им. Г. Ф. Морозова (Воронеж).
- Ямских Ирина Евгеньевна - зав.кафедрой геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ; профессор кафедры водных и наземных экосистем Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
- Мариничева Александра Николаевна - инженер кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
- Бондар Евгения Ивановна - ассистент кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
На материалы, размещенные в электронном курсе (изображения, видео, тексты и иные объекты), авторы и составители имеют соответствующие разрешения и несут личную ответственность за нарушение авторского права.
Логотип курса заимствован: https://i.pinimg.com/originals/6f/68/61/6f68617cc6877739d0eb88670f87b3e4.jpg
«Научно-исследовательский семинар «Геномика и биоинформатика»» является обязательной дисциплиной и входит в базовую часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. На научно-исследовательском семинаре магистранты получают знания о существующих проблемах в областях изучения и анализа генома живых организмов, об особенностях планирования, проведения, оформления, защиты научно-исследовательской работы. «Результаты изучения дисциплины «Научно-исследовательский семинар «Геномика и биоинформатика»» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из семинарских занятий. Реализуется в 1 и 2 семестрах.
«Геномика» является обязательной дисциплиной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. «Геномика» – интегральная научная дисциплина, изучающая гены и их функции в их полной совокупности и взаимодействии с помощью новейших методов молекулярной биологии и генетики, биоинформатики, высокопроизводительного секвенирования ДНК и РНК, анализа экспрессии генов, изучения их полногеномной изменчивости и связи с фенотипической изменчивостью. Результаты изучения дисциплины «Геномика» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется во 2 семестре.
Составители курса:
- Крутовский Константин Валерьевич - к.б.н, почётный профессор СФУ; профессор кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ; профессор отделения лесной генетики и селекции Гёттингенского университета (г. Гёттинген, Германия); ведущий научный сотрудник лаборатории популяционной генетики Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН (г. Москва); главный научный сотрудник научно-методического центра Воронежского государственного лесотехнического университета им. Г. Ф. Морозова (Воронеж).
- Ямских Ирина Евгеньевна - зав.кафедрой геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ; профессор кафедры водных и наземных экосистем Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
- Мариничева Александра Николаевна - инженер кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
- Бондар Евгения Ивановна - ассистент кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ.
На материалы, размещенные в электронном курсе (изображения, видео, тексты и иные объекты), авторы и составители имеют соответствующие разрешения и несут личную ответственность за нарушение авторского права.
Логотип курса заимствован: https://www.flaticon.com/ru/free-icon/genomics_1909835?related_id=1909751&origin=search
Дисциплина «Практическая биоинформатика» является обязательной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. «Практическая биоинформатика» наряду с предшествующими курсами «Геномика» и «Основы биоинформатики» является базовой дисциплиной для подготовки магистров в области современной геномики и биоинформатики. Освоение данной дисциплины предполагает привлечение знаний, полученных как при изучении дисциплин бакалавриата – молекулярной биологии, генетики, информатики, программирования, информационно-коммуникационных технологий в естествознании, биометрии, биологической статистики, так и полученных в ходе изучения предшествующих дисциплин «Геномика» и «Основы биоинформатики», что обусловливает интеграцию полученных студентами знаний и выработку основ системного мышления. Результаты изучения дисциплины «Практическая биоинформатика» используются при изучении дисциплин вариативной части, дисциплин по выбору, при выполнении НИР и при подготовке магистерской диссертации. Курс носит междисциплинарный характер и состоит из лекционного материала и семинарских занятий. Реализуется в 3 семестре.
Б1.В.ОД.7 Модуль 3. «Биоинженерия растений» является обязательной дисциплиной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. Основной целью освоения данной дисциплины является формирование у магистров знаний о принципах генетической трансформации, культивирования и использования рекомбинантных растений.
В соответствии с учебным планом дисциплина по выбору «Биоинженерия растений» в Институте фундаментальной биологии и биотехнологии преподается магистрантам 2 курса (3 семестр). На изучение дисциплины отводится 108 часов, из них: 18 часов – лекций, 18 часов – лабораторные занятия, 72 часа – самостоятельная работа
Основные разделы. Практическая молекулярная генетика. Получение и селекция рекомбинантных растений. Правовые основы применения методов генной инженерии.Стандартизация и экономические основы биотехнологического производства.
Б1.В.ДВ.2.1 Модуль 2. Спецпрактикум «Молекулярно-генетические методы исследований» является дисциплиной по выбору и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. Спецпрактикум «Молекулярно-генетические методы исследований» формирует у магистрантов навыки работы в молекулярно-генетической лаборатории, позволяет ознакомиться с методами обработки и анализа полученных результатов.
В соответствии с учебным планом дисциплина Спецпрактикум «Молекулярно-генетические методы исследований» в Институте фундаментальной биологии и биотехнологии преподается магистрантам 1 курса (2 семестр). На изучение дисциплины отводится 216 часов, из них: 60 часов – лабораторные занятия, 156 часов – самостоятельная работа.
Основные разделы. Методы выделения растительной ДНК. Электрофорез. Оценка качества ДНК. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Методы фрагментного анализа ДНК при проведении популяционно-генетических исследований. RAPD-, ISSR-, SSR-методы: области применения, подбор праймеров, амплификация, электрофорез. Составление и анализ матрицы фенетических признаков.
«Популяционная генетика» является обязательной дисциплиной и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 Биология, профиля 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика. Целью изучения дисциплины является формирование у магистров биологии знаний закономерностей наследования признаков в популяциях и их внутрипопуляционной изменчивости и практических навыков оценки генетической изменчивости.
В соответствии с учебным планом обязательная дисциплина «Популяционная генетика» в Институте фундаментальной биологии и биотехнологии преподается магистрантам 1 курса (2 семестр). На изучение дисциплины отводится 144 часа, из них: 18 часов – лекций, 36 часов – лабораторные занятия, 90 часов – самостоятельная работа.
Основные разделы. Введение в популяционную генетику. Генетическая изменчивость: понятие, параметры. Отбор: основная модель и оценка отбора. Формы отбора. Экологическая генетика. Генетический дрейф и эффективный размер популяции. Мутации. Теория нейтральности и коалесценции. Поток генов и структура популяций. Инбридинг: оценка инбридинга. Инбридинг и отбор. Неравновесное сцепление генов и рекомбинация. Молекулярная филогенетика, эволюция и популяционная геномика.
Логотип заимствован: https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2Fajkdblog.org%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F03%2Fdna-group-shot.jpg&lr=62&p=7&pos=18&rpt=simage&text=популяционная%20генетика
Б1.В.ДВ.1.2 Модуль 1. «Избранные главы молекулярной биологии» является дисциплиной по выбору и входит в вариативную часть ФГОС ВО направления 06.04.01 «Биология», профиля 06.04.01.06 «Геномика и биоинформатика». Основной целью освоения данной дисциплины является формирование необходимых теоретических знаний о структуре и функционировании генетического материала живых организмов.
В соответствии с учебным планом дисциплина по выбору «Избранные главы молекулярной биологии» в Институте фундаментальной биологии и биотехнологии преподается магистрантам 1 курса (1 семестр). На изучение дисциплины отводится 72 часа, из них: 8 часов – лекций, 16 часов – практические занятия, 48 часов – самостоятельная работа.
Основные разделы.Строение нуклеиновых кислот. Репликация ДНК. Транскрипция ДНК. Структура гена прокариот и эукариот. Трансляция. Биосинтез белка. Мутации и репарация повреждений ДНК. Геносистематика высших растений. Геном высших растений. Скорость и правила молекулярной эволюции. Построение филогенетических деревьев.
Основной целью научно-исследовательской работы магистрантов, обучающихся по направлению 06.04.01 "Биология", профилю 06.04.01.06 "Геномика и биоинформатика" является развитие способности самостоятельного выполнения научно-исследовательской работы, связанной с решением профессиональных задач, необходимой в дальнейшей профессиональной деятельности магистров-биологов.
Реализуется в 1-4 семестрах.
Объем НИР: 32 з.е./ 1152 акад. часов.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате научно-исследовательской работы: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОПК-1, ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ОПК-7, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4.
Научно-исследовательская практика по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ, профилю 06.04.01.06 Геномика и биоинформатикапроводится дискретно во 2 семестре в течение 6 недель, согласно графику учебного процесса. Объем практики: 9 з.е./ 324 акад. часа.
В результате прохождения данной практики у обучающегося формируются следующие практические навыки, умения, необходимые для проведения научных исследований по теме магистерской диссертации и освоения таких дисциплин, как «Практическая биоинформатика», «Протеомика», «Биоинженерия растений», «Популяционная генетика»:
- уметь осуществлять поиск и использовать патентные и литературные источники по разрабатываемой теме;
- знать методы исследования и протоколы проведения экспериментальных работ;
- знать правила эксплуатации исследовательского оборудования;
- применять методы анализа и обработки экспериментальных данных;
- знать биологические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту.
Уметь выполнять:
- анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований;
- теоретическое или экспериментальное исследование в рамках поставленных задач;
- анализ достоверности полученных результатов;
- сравнение результатов исследования с отечественными и зарубежными данными;
- анализ научной и практической значимости проводимых исследований.
Перечень формируемых в ходе обучения компетенций: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОПК-1, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-7, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4.
Практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности обучаемых по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ, профилю 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика проводится дискретно в 4 семестре в течение 2 недель, согласно графику учебного процесса.
Объем практики: 3 з.е./ 108 акад. часов.
Перечень формируемых в ходе обучения компетенций: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОПК-1, ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ОПК-7, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4.
Для эффективного прохождения практики обучающийся должен обладать следующими знаниями и умениями:
- уметь на научной основе организовать свой труд;
- владеть методами сбора, хранения и обработки (редактирования) информации, в том числе и компьютерными, применяемыми в сфере геномики и биоинформатики;
- уметь приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии;
- знать методы исследований, правила и условия выполнения работ, математических расчетов, оформления получаемых результатов;
- методически и психологически быть готовым к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности;
- обладать суммой теоретических знаний и практических навыков в области геномики и биоинформатики, позволяющих ему свободно решать профессиональные задачи.
Преддипломная практика обучающихся по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ, профилю 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика является завершающим этапом профессионального обучения магистров и реализуется в конце 4-го семестра в течение двух недель. Целью практики является формирование итогового варианта диссертационной работы магистра.
Объем практики: 3 з.е./ 108 акад. часов.
Перечень формируемых в ходе обучения компетенций: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОПК-1, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-7, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4.
Учебная практика по получению первичных профессиональных умений и навыков проводится в течение 3 семестра.Объем практики - 3 з.е./ 108 акад. часов.
Перечень формируемых в ходе обучения компетенций: ОК-2, ОПК-2, ОПК-9, ПК-9.
В результате прохождения практики магистр должен приобрести следующие знания, умения, навыки:
знать:
- нормативно-правовые основы преподавательской деятельности в системе высшего образования;
- требования к квалификационным работам бакалавров, специалистов, магистров;
- основные образовательные технологии, применяемые при обучении студентов и магистрантов;
уметь:
- проводить семинарские, лабораторные и практические занятия;
- организовывать и руководить работой студента(ов) в условиях полевых и последующих камеральных работ;
владеть навыками:
- проектирования образовательного процесса на уровне высшего образования;
- формулирования образовательных задач;
- совместной подготовкой учебных исследований к презентации результатов;
- критического оценивания работы студентов.
Целью проведения государственной итоговой аттестации (далее - ГИА) является определение соответствия результатов освоения обучающимися основной образовательной программы высшего образования соответствующим требованиям стандартов ФГОС ВО по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ.
Основные задачи государственной итоговой аттестации направлены на формирование и проверку освоения следующих определяемых федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ компетенций: ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОПК-1, ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-5, ОПК-6, ОПК-7, ОПК-8, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-9.
ГИА по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ, направленности (профилю) 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика включает публичную защиту выпускной квалификационной работы (магистерской диссертации), позволяющей выявить теоретическую подготовку к решению профессиональных задач.
Авторы составители: профессор и зав. кафедрой Генетики и биоинформатики, д.б.н. Ямских И.Е., а также доцент кафедры Геномики и биоинформатики, PhD Татаринова Т.В.
Институт: фундаментальной биологии и биотехнологии
Название: «Иммуногенетика» (дисциплина по выбору)
Напраление: 06.04.01 Биология
Профиль подготовки: 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика.
Год набора: 2018, 2019, 2020, 2021.
Авторы и составители УМО: Катанаев В.Л., д.б.н., профессор фармакологии и токсикологии, университет Лозанны (Швейцария); Ямских И.Е., д.б.н., зав.кафедры "Геномика и биоинформатика"
Институт фундаментальной биологии и биотехнологии
Название: Протеомика
Направление: 06.04.01 Биология
Профиль подготовки: 06.04.01.06 Геномика и биоинформатика
Год набора: 2017г., 2018г.,2019г., 2020г.