Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика очной формы обучения

ВИРУСОЛОГИЯ

для студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика

очной формы обучения

Тюменский государственный университет

2011

Колоколова Н.Н. Вирусология. Учебно-методический комплекс для студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика очной формы обучения. Тюмень, 2011, 14 с.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Вирусология [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru, свободный.

Рекомендовано к электронному изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

Ответственный редактор: Боме Н.А., зав. кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© Колоколова Н.Н., 2011.
1. Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания курса – сформировать у студентов представление об основных свойствах вирусов и методологических подходах в их изучении.

Основные задачи дисциплины:

- изучение и систематизация представлений о вирусах: химическом составе и структуре вирусных частиц, типах взаимодействия вируса с клеткой, особенностях репликации ДНК- и РНК-содержащих вирусов;

- углубление представлений о положении вирусов в природе, их разнообразии и роли в патогенезе человека, животных, растений;

- формирование представлений о биологическом своеобразии вирусов, способах их репродукции, особенностях развития умеренных и вирулентных бактериофагов.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП специальности

Дисциплина «Вирусология» предназначена для студентов 3 курса дневного отделения, обучающихся по специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика.

Дисциплина «Вирусология» относится к дисциплинам базовой части профессионального цикла (С3) и логически взаимосвязана с другими дисциплинами профессионального цикла – «Микробиология», «Генетика», «Биохимия».

Для успешного освоения дисциплины студент должен обладать знаниями основ общей биологии, биохимии, генетики; статистической обработки экспериментальных данных; умениями составлять презентации; владеть навыками работы с персональным компьютером и в сети Internet, полученными в результате освоения предыдущих дисциплин.

Усвоение данной дисциплины необходимо для более эффективного изучения последующих дисциплин – «Молекулярная биология и молекулярная генетика», «Биоинженерия», «Генетическая инженерия», «Иммунология».

1.3. Компетенции выпускника ООП специальности, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО:

ПК12 - способностью к проведению лабораторных работ и знает требования техники безопасности и приемов оказания первой помощи при несчастных случаях;

ПК16 - способностью проводить экспериментальные работы с клетками и культурами клеток и владением методами исследования и анализа живых систем, а также математическими методами обработки результатов биологических исследований;

ПК20 - способностью проводить наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивирования биологических объектов, выделять и исследовать субмикроскопические структуры, использовать методические приемы для целенаправленного изменения природных генов и геномов;

ПК21 - способностью владеть приемами экспериментальной работы с клетками и культурами клеток, физико-химическими методами исследования макромолекул, методами исследования и анализа живых систем, математическими методами обработки результатов биологических исследований, опытом лабораторных работ, основами биоинженерии, необходимыми для создания биоинженерных объектов.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

- знать: структурную организацию и репродукцию рибовирусов и дезоксирибовирусов, методы вирусологических исследований.

- уметь: применять полученные знания о строении и репликации вирусов для их характеристики в качестве болезнетворных агентов; анализировать научную литературу, приобретать новые знания с использованием информационных технологий.



- владеть: навыками применения полученных знаний в научно-исследовательской и практической работе, методами использования интернет-ресурсов и подготовки презентационного материала.

Семестр 6. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 108 часов.

Планирование самостоятельной работы

4. 
   Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
   

Тема 8. Вирогения и умеренные вирусы. Общая характеристика взаимодействия умеренных бактериофагов с клеткой. Профаг. Репрессор, механизм его образования и действия. Синтез макромолекул в процессе лизогенизации. Индукция и вегетативное размножение умеренных бактериофагов. Трансдукция.

Тема 11. Вироиды и прионы. Структура генома и принципы репликации. Сателлитные РНК. Прионы. Интерферон. Эффект интерференции между вирусами. Антивирусная активность интерферона. Механизм индукции интерферона. Механизм действия интерферона.

Семинарские занятия не предусмотрены учебным планом.

Лабораторные занятия не предусмотрены учебным планом.

Самостоятельная работа студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика по дисциплине «Вирусология» включает следующие виды учебной деятельности: чтение обязательной и дополнительной литературы, включая сайты Интернет; подготовку к контрольной работе и выполнение контрольной работы; выполнение теста; составление теста по заданной теме; подготовка рефератов; выступление с докладом и презентацией, подготовка и защита конспектов по предложенной теме с презентацией.

1. 
   Отличие вирусов от микроорганизмов.
   
2. 
   Формы существования вируса.
   
3. 
   Строение вириона.
   
4. 
   Типы взаимодействия вируса и клетки.
   
5. 
   Репродукция вирусов.
   
6. 
   Интегративный тип взаимодействия вируса и клетки.
   
7. 
   Первые фазы вирусной инфекции.
   
8. 
   Репликация вирусов при продуктивной инфекции.
   
9. 
   Синтез вирусспецифических белков
   
10. 
    Репродукция РНК-содержащих вирусов.
    
11. 
    Бактериофаги, строение Т-четных фагов.
    
12. 
    Размножение вирулентного фага, литический цикл взаимодействия вируса с клеткой.
    
13. 
    Умеренные вирусы, их развитие. Лизогения.
    

1. 
   Тип симметрии вируса табачной мозаики:
   

Б) лучевой

В) спиральный

Г) асимметричный

2. 
   Ферменты, участвующие в проникновении вируса в клетку:
   

Б) экзонуклеаза

В) эндонуклеаза

Г) нейраминидаза

Д) лизоцим

3. 
   Этап транскрипции при реализации генетической информации вирусного генома отсутствует у вирусов:
   

Б) однонитевых ДНК-содержащих

В) ретровирусов

Г) с положительным геномом

Д) с негативным геномом

4. 
   РНК-зависимая РНК-полимераза присутствует у вирусов:
   

Б) с негативным геномом

В) ретровирусов

5. 
   Фрагментированный геном имеют вирусы:
   

Б) гриппа

В) ротавирусы

Г) полиомиелита

6. 
   Бактериофаг кишечной палочки содержит:
   

Б) двунитевую ДНК

В) однонитевую РНК

Г) двунитевую РНК

7. 
   Тип взаимодействия профага с клеткой:
   

Б) интегративный

В) абортивный

8. 
   Суперкапсид имеют вирусы:
   

Б) гриппа

В) ВИЧ

Г) гепатита А

9. 
   Вирус с интегративным типом взаимодействия:
   

Б) гепатит В

В) гепатит С

Г) ВИЧ
10. РНК-содержащие вирусы:

А) гепатита В

Б) гриппа

В) табачной мозаики

Г) ВИЧ

А) виропексиса

Б) слияния мембран

В) инъекции

А) гриппа

Б) табачной мозаики

В) ВИЧ

Д) онковирусов

А) репликаза

Б) нейраминидаза

В) гемагглютинин

Г) эндонуклеаза
14. Вирусы, у которых нуклеиновая кислота выполняет две функции:

А) ретровирусы

Б) двунитевые ДНК-содержащие

В) двунитевые РНК-содержащие

Г) с положительным геномом

Д) с негативным геномом

А) типовые фаги

Б) моновалентные

В) поливалентные

Г) олиговалентные
Тема реферата выбирается в соответствии с интересами студента. Реферат должен основываться на проработке нескольких дополнительных к основной литературе источников (монографий, статей и др.). План реферата должен быть авторским, с выражением собственного мнения, анализа проблемы. Все приводимые в реферате факты и заимствованные соображения должны сопровождаться ссылками на источник информации. Завершают реферат разделы «Заключение» и «Список литературы».
Примерные темы рефератов:

1. Характеристика вирусных популяций.

2. Биологическая характеристика герпесвирусов.

3. Семейство рабдовирусов.

5. Лабораторная диагностика энтеровирусных инфекций.

6. Особенности патогенеза вирусных инфекций.

7. Медленные инфекции, вызываемые вирионами.

8. Вироидные болезни растений.

9. РНК-содержащие бактериофаги.

10. Практическое применение бактериофагов.

Экзамен служит формой проверки качества усвоения учебного материала лекционных занятий, а также иных видов учебной деятельности студентов в соответствии с учебной программой.

Контрольные вопросы для подготовки к экзамену:

1. 
   История открытия вирусов.
   
2. 
   Биологические свойства вирусов.
   
3. 
   Методы вирусологических исследований.
   
4. 
   Выявление и идентификация вирусов.
   
5. 
   Особенности химического состава вирусов.
   
6. 
   Особенности структуры РНК и ДНК вирусного происхождения.
   
7. 
   Вирусспецифические и вирусиндуцированные белки.
   
8. 
   Строение вириона и типы симметрии вирусных частиц.
   
9. 
   Простые и сложные вирусы.
   
10. 
    Классификация вирусов.
    
11. 
    Формы взаимодействия вируса с клеткой.
    
12. 
    Продуктивный тип взаимодействия вируса и клетки.
    
13. 
    Стадии вирусной репродукции.
    
14. 
    Пути проникновения вируса в клетку.
    
15. 
    Биосинтез компонентов вируса.
    
16. 
    Репликация ДНК-содержащих вирусов.
    
17. 
    Репликация вирусов с негативным РНК-геномом (минус-нитевые).
    
18. 
    Репликация вирусов с положительным РНК-геномом (плюс-нитевые).
    
19. 
    Репродукция ретровирусов.
    
20. 
    Интегративный тип взаимодействия вируса и клетки.
    
21. 
    Вирогения и умеренные вирусы. Профаги.
    
22. 
    Бактериофаги, строение Т-четных фагов кишечной палочки.
    
23. 
    Размножение вирулентного фага, литический цикл взаимодействия вируса с клеткой.
    
24. 
    Структура вириона и биологические особенности штаммов вирусов гриппа.
    
25. 
    Структура и особенности репродукции ретровирусов на примере ВИЧ.
    
26. 
    Разнообразие вирусов гепатита.
    
27. 
    Структура генома и принципы репликации вироидов.
    
28. 
    Прионы - возбудители медленных инфекций.
    
29. 
    Антивирусная активность интерферона.
    
30. 
    Вирусы растений. Структура вириона вируса табачной мозаики (ВТМ).
    

При реализации различных видов учебной работы во время изучения дисциплины «Вирусология» используются различные образовательные технологии, включающие как традиционные, так и интерактивные подходы: лекции, отражающие основные разделы изучаемого курса; составление тестов и конспектов по заданной теме; выполнение тестов. Для развития навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, способностей обобщать и анализировать информацию из литературных источников предлагается реферат по одной из приведенных тем.

Для текущего контроля знаний студентов используются устные опросы, предложены вопросы к контрольной работе и экзамену.

1. 
   Лурия С., Дарнелл Дж. Общая вирусология. М.: Мир, 1981. 423 с.
   
2. 
   Мэтьюз Р. Вирусы растений. М.: Мир, 1973.
   
3. 
   Агол В.И., Атабеков И.Г., Крылов В.Н., Тихоненко Т.И. Молекулярная биология вирусов. М.: Наука, 1971.
   
4. 
   Вирусология. М.: Мир, 1989.
   
5. 
   Льюин Б. Гены. М.: Мир, 1989.
   
6. 
   Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М.: Медицинское инф. агенство, 2005. 736 с.
   

1. 
   Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. В.И. Покровского. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. 768 с.
   
2. 
   Молекулярная биология (структура и биосинтез нуклеиновых кислот). М.: Высшая школа, 1990.
   

Лекции по дисциплине «Вирусология» читаются в аудитории кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры и имеют мультимедийное сопровождение; используются презентации, составленные автором. Для научно-исследовательской работы на кафедре имеется лаборатория биотехнологических и микробиологических исследований, оснащенная современным оборудованием.