МИНЗДРАВСОЦРАЗВИТИЯ РОССИИ Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО ЧелГМА Минздравсоцразвития России) «Утверждаю» Проректор по учебной работе ___________ И.А. Волчегорский _____________ 2012 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МИКРОБИОЛОГИИ» Послевузовского профессионального образования (аспирантура) 03.00.00 – Биологические науки 03.02.00 – Общая биология специальность 03.02.03 «Микробиология» Челябинск – 2012 Программа составлена в соответствии с Федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура), утвержденными приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 16 марта 2011 г. N 1365 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации от 10 мая 2011г., регистрационный номер № 20700) и учебным планом послевузовского профессионального образования (аспирантура) по специальности 03.02.00 «Микробиология», принятым Ученым советом ГБОУ ВПО ЧелГМА Минздравсоцразвития России протокол № 1 от 28.09.2012 года). Составители: Профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и клинической лабораторной диагностики, д.м.н. Л.Ф. Телешева Доцент кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и клинической лабораторной диагностики, к.м.н. А.Ю.Савочкина Программа утверждена Ученым советом ГБОУ ВПО Минздравсоцразвития России (протокол № 2 от 26.10.2012 года). 2 ЧелГМА 1. Цели освоения дисциплины Цель освоения дисциплины «Актуальные проблемы микробиологии» знакомство с наиболее актуальными проблемами современной микробиологии, возможными путями их решения; формирование у аспирантов умения связывать свой собственный научно-исследовательский опыт с глобальными проблемами микробиологии. Задачи: - сформировать представление о фенотипических и генетических подходах к проблеме идентификации бактерий; - дать представление о принципах взаимоотношений симбиотических и ассоциативных микроорганизмов с макроорганизмами, о современных подходах к изучению микроорганизмов-ассоциантов; - показать возможные пути возникновения новых возбудителей инфекционных заболеваний и основные закономерности их циркуляции в природе. 2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) Дисциплина «Актуальные проблемы микробиологии» относится к дисциплинам по выбору аспиранта, включенным в образовательный цикл основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования по специальности 03.02.03 – «Микробиология». В соответствии с учебным планом, занятия проводятся на втором году обучения. 3. Требования к результатам освоения дисциплины «Актуальные проблемы микробиологии» В результате теоретического изучения дисциплины аспирант должен: знать: - современные взгляды на проблему выделения микроорганизмов из экониш, фенотипические и генетические подходы к проблеме идентификации бактерий; - принципы взаимоотношений симбиотических и ассоциативных микроорганизмов с макроорганизмами, современные подходы к изучению микроорганизмов-ассоциантов; - возможные пути возникновения новых возбудителей инфекционных заболеваний и основные закономерности их циркуляции в природе; 3 - особенности методологии изучения микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях, современные взгляды на адаптационные возможности прокариот; - основы социального поведения бактерий, способы коммуникации, имеющиеся у прокариот, перспективы использования коммуникативных сигналов для управления бактериальными популяциями. уметь: - связывать свой собственный научно-исследовательский опыт с глобальными проблемами микробиологии; - представлять возможные пути решения наиболее актуальных проблем микробиологии. владеть: - навыками работы с различными литературными источниками, поиска информации по заданной проблематике. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) В том числе: Лекции (Л) Практические занятия (ПЗ) Самостоятельная работа (СР, всего) В том числе: Подготовка к семинарам и практическим занятиям. Вид промежуточной аттестации: собеседование, зачет Общая трудоемкость часы Зачетные единицы Всего часов 36 16 20 72 66 6 108 3 5. Структура и содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п 1. Наименование модуля дисциплины Содержание модуля ( в дидактических единицах) Экология Специфика выделения микроорганизмов из микроорганизмов различных экологических ниш. Основные принципы 4 68 часов идентификации бактерий. Биохимические, серологические, генетические методы идентификации, их достоинства и недостатки, возможные перспективы решения проблемы. Проблема некультивируемых форм бактерий. Микроорганизмы, ассоциированные с различными частями растений. Участие симбиотических микроорганизмов в минеральном питании растений. Обеспечение колонизационной резистентности. Использование ассоциативных и симбиотических микроорганизмов для защиты растений от фитопатогенов и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Взаимоотношения между микроорганизмами и животными. Участие микроорганизмов в пищеварении животных. Взаимоотношения микроорганизмов и травоядных животных. Взаимоотношения микроорганизмов и хищников. Взаимоотношения микроорганизмов и глубоководных животных. Перспективы использования симбиотических и ассоциативных микроорганизмов как продуцентов ферментов, аминокислот, др. биологически активных веществ. Нормальная микрофлора человека как совокупность множества микробиоценозов, занимающих различные экологические ниши. Морфокинетическое действие микрофлоры. Участие микрофлоры в регуляции газового состава полостей, водно-солевом обмене, поддержании рН, регуляции анаэробиоза. Участие нормальной микрофлоры в метаболизме углеводов, белков, липидов, нуклеиновых кислот и др. жизненно важных соединений. Иммуногенная роль нормальной микрофлоры. Обеспечение колонизационной резистентности и предотвращение транслокации. Пути возникновения новых возбудителей инфекционных заболеваний. Приобретение патогенных свойств сапрофитными и условно-патогенными микроорганизмами. Роль человеческого фактора в появлении и распространении новых патогенных агентов. Проблема биологической безопасности. Основные природноочаговые заболевания современного мира. Роль диких млекопитающих в циркуляции возбудителей инфекционных заболеваний, механизмы передачи возбудителей. Роль домашних 5 2. Социальное поведение бактерий 40 часов животных в циркуляции возбудителей инфекционных заболеваний, механизмы передачи возбудителей. Роль птиц в циркуляции возбудителей инфекционных заболеваний, механизмы передачи возбудителей. Кровососущие членистоногие как переносчики возбудителей инфекционных заболеваний. Проблема мутаций возбудителей инфекций. Основные природноочаговые заболевания современного мира. Малоизученные экофизиологические группы микроорганизмов: экстремальные термофилы и психрофилы, алкалофилы и ацидофилы, галофилы. Особенности биологии и экологии, основные трудности их изучения. Современные концепции микробных популяций (колоний, биоплёнок и др.) как своеобразных "суперорганизмов". Апоптоз, бактериальный альтруизм, эффект кворума, коллективная дифференцировка микробных клеток, формирование структур колониального уровня типа внеклеточного матрикса. Способы межклеточной коммуникации в микробной популяции. Эволюционноконсервативный характер средств коммуникации и форм межклеточных взаимодействий. Роль колониальной организации и межклеточной коммуникации в системах "паразит/комменсал/симбионт–многоклеточный организм-хозяин". Механизмы биопленкообразования микроорганизмов. Стресс у бактерии. Влияние лимита субстрата на жизнедеятельность бактерий. Тепловой и холодовый шок у бактерий, механизмы защиты. Оксидативный и кислотный стресс у бактерий. Молекулярные механизмы адаптации бактерий к экстремальным условиям существования. 6 № п/п 1 2 Раздел дисциплины Экология микроорганизмов Социальное поведение бактерий. Итого Год обучения 5.2. Разделы дисциплины и виды занятий Виды учебной работы, включая самостоятельную работу (часы) Л ПЗ СР Формы контроля 2 10 12 46 Собеседование 2 6 8 26 Собеседование 16 20 72 Итоговый контроль: зачет 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) учебная литература: 1. Чемерилова В.И., Секерина О.А. Разрешающая способность генетического анализа и его особенности у бактерий. Уч. пособие для самостоятельной работы студентов, обучающихся на специализациях «Генетика» и «Микробиология».- Иркутск: ГОУ ВПО Иркут.гос.ун-та, 2005.167 с. 2. Секерина О.А. Генетика микроорганизмов. - Иркутск: Изд-во ИГУ, 2007. 3. Глазер В.М., Ким А.И., Орлов Н.Н. Задачи по современной генетике, 2006. 4. Жимулёв И.Ф. Общая и молекулярная генетика /И.Ф. Жимулёв. – 2-е изд. – Новосибирск: Сибирское Университетское издание, 2003. – 480 с.Захаров И.А. Курс генетики микроорганизмов. - Мн.: Выш.шк., 1978.- 192 с. 5. Захаров И.А., Мацелюх В.П. Генетические карты микроорганизмов.Киев: Наукова думка, 1986.- 250 с. 6. Чемерилова В.И. Транскрипционная регуляция активности генов у бактерий. Механизмы и генетический контроль системной регуляции. Уч. пособие для самостоятельной работы студентов, Иркутск: ГОУ ВПО Иркут.гос.ун-та, 2005.- 167 с. 7. Чемерилова В.И. Способы обмена генетической информацией у бактерий и их использование в гибридологическом анализе. Метод. указание. - Иркутск: Изд-во ИГУ, 1995. - 52 с. 7 8. Генетика промышленных микроорганизмов и биотехнология. - М.: Наука, 1990. - 278 с. 9. Прозоров А.А. Конъюгация у бацилл /А.А. Прозоров //Микробиология. – 2003. – Т. 72, №5. – С. 581-593. 10. Хесин Р.Б. Непостоянство генома. М., 1984. 11. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия: Учеб. пособие для студ. вузов,обуч. по напр. "Биология" и спец. "Биотехнология", "Биохимия", "Генетика", "Микробиология"/ С.Н. Щелкунов. -2-е изд., испр. и доп.. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. - 496 с. б) программное обеспечение: программное обеспечение. общесистемное и прикладное в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: Интернет ресурсы, отвечающие тематике дисциплины, в том числе: http://elementy.ru http://meduniver.com http://www.eurolab.ua/encyclopedia/505/4275/ http://meduniver.com/Medical/Microbiology/77.html 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины - Аудитория, оснащенная посадочными местами, столами, доской и мелом; - Баннеры, схемы лабораторной диагностики, информационные стенды; - Мультимедийный комплекс (ноутбук, проектор, экран); - Компьютерный класс с выходом в интернет; - Питательные среды, микроскопы, лабораторная посуда, идентификационные системы. 8. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Обучение аспирантов включает аудиторную (лекции и практические занятия) работу и самостоятельную внеаудиторную работу. Лекции читаются до начала практических занятий. Практические занятия проводятся в течение учебного года. В ходе практических занятий уровень освоения содержания программы контролируется путем собеседований с обучающимися и проверками выполнения практических работ. 8