Курс «Методы молекулярной биологии» читается студентам пятого курса химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова в весеннем семестре.В лекциях приводится описание достоинств и недостатков модельных организмов, рассказывается об основах световой и электронной микроскопии, методах разделения компонентов клетки (белков, нуклеиновых кислот и их комплексов), методах генетической инженерии, включая редактирование геномов, а также физических и физико-химических методах изучения структуры биомолекул и их взаимодействий друг с другом.Лекции предназначены для студентов химических, биологических и медицинских факультетов, а также могут быть полезны аспирантам, преподавателям и всем интересующимся тем, каким инструментарием располагает современная молекулярная биология.
Список всех тем лекций
Лекция 1. Введение.
Место молекулярной биологии в спектре наук
Модельные организмы
Размеры геномов
Грам+ бактерии
Грам+ бактерии в биотехнологии
Модельные грам+ бактерии
Грам- бактерии
Микоплазмы
Цианеи
Great oxygenation
Gram negative pathogens
Commensal bacteria
Хемотаксис
Model gram negative bacteria
Observable phenotypes of E.coli
Лекция 2. Эукариоты.
Повторение
Instruments for genes replacement
Археи
Unique habitats
Эукариоты
Simbiosis theory
Циклические хромосомы прокариот
Движение
Ядро
Самые большие клетки эукариот
Разнообразие одноклеточных эукариот
Модельные эукариотические организмы
Yeast
Genetic manipulations
Available strain collections
Нематода
Genome
Модельный организм для изучения развития
Доступные методы
Морфология
Дрозофила
Модель для генетических исследований
Лекция 3. Микроскопия.Часть 1.
Повторение
Млекопитающие как модельный объект
Человек
Микроскопия
Световая микроскопия
Типы световой микроскопии
Phase contrast microscopy
Конфокальная микроскопия
Флюорофоры
Immunistaining
Fluorescent protein fusion
Флуоресцентные белки
RNA imaging in vivo
Лекция 4. Микроскопия. Часть 2.
Повторение
DNA imaging in fixed cells
Total internal reflection fluorescence microscopy
TIRF application for single molecule interaction of biomolecules
FACS
Электронная микроскопия
Cryoelectron microscopy
Data acquisition
Purification of cells components
Desintegration of samples
Lysis of yeast
Лекция 5. Выделение компонентов из клеток.
Выделение компонентов из клеток
Table top centrifuge
Medium speed preparative centrifuge
Ultracentrifuge
Chromatography
Hydrophobic
Affinity
Affinity chromatography media
Ultrafiltration
Electrophoresis in agarose gels
Capillary electrophoresis
Southern blotting
Protein gel elecrophoresis
Лекция 6. Генная инженерия.
Повторение
Western blotting
Methods for protein band visualisation
Isoelectric focusing
2D gel electrophoresis
Protein identification
Генная инженерия
Эндонуклеазы рестрикции
Ревертаза
РНК полимераза
PNK
Химический синтез ДНК
Амплификация ДНК
Лекция 7. Секвенирование.
Секвенирование
Секвенирование по Сэнгеру
NGS
Пиросеквенирование
Illumina
Применение NGS
Translated regions
Chromosome conformation capture
DamID
Vectors
Plasmid features
Phage vectors
Methods for bacterial transformation
Methods for eukaryotes transformation
Лекция 8. Работа с геномом.
Genome manipultion in bacteria
Genome manipulation in yeast
Methods for expression in eukaryotes
Stable cell line construction
Transposase assisted knock-in
Создание мышей с измененным геномом
Инактивация гена
CRISPR
Почему CRISPR лучше?
Как это происходит?
Как делать трансгенных мышей?
А если мутация летальна?
Как индуцировать Cre рекомбиназу?
Векторы для работы со стволовыми клетками
Инъекции в зиготу
Лекция 9. Методы спектроскопии ЯМР.
Методы спектроскопии ЯМР
ЯМР-спектрометр
Природа явления
Ядра, которые видны в ЯМР
1D ЯМР-спектр
Определение формулы вещества
Сложные случаи
COSY
NOESY
HSQC
TOCSY
DOSY
Изучение макромолекул
ЯМР биомакромолекул
3D спектр белка
Изотопный состав
Получение изотопнообогащенных белков
Требования к объекту для структурных исследований методом ЯМР
Взаимодействия с малыми молекулами
ЯМР-скрининг
Отслеживание изменений, происходящих с белком, во времени
Изучение динамики биомакромолекул
ЯМР-метаболомика
Лекция 10. Взаимодействие макромолекул.
Рентгеноструктурный анализ
Molecular replacement
R-factor
PDB
Аффинная хроматография
TAP
Other tags
Affinity purification of RNA
Yeast two-hybrid system
Deletion analysis
Cross-linking
RNA(DNA)-protein interaction sites
Surface plasmon resonance
Isothermal titration calorimetry