Магистратура
2026/2027
Молекулярная эволюция
Статус:
Курс обязательный (Биоинформатика в агробиотехнологиях)
Кто читает:
Институт аграрных исследований
Где читается:
Научные подразделения
Когда читается:
1-й курс, 1 модуль
Охват аудитории:
для всех кампусов НИУ ВШЭ
Преподаватели:
Коновалов Дмитрий Львович
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
36
Программа дисциплины
Аннотация
Молекулярная эволюция представляет собой научную дисциплину, которая включает в себя изучение молекулярной эволюция и филогении, популяционной генетики и сравнительной геномики. Инструменты молекулярной эволюции помогают сравнивать, анализировать и интерпретировать генетические и геномные данные и, в более общем плане, понимать эволюционные аспекты молекулярной биологии. Для прикладных задач эти инструменты используются при анализе данных генотипов, фенотипов и производственных показателей для выстраивания соответствующей генетической работы на последующие периоды в 3-10 лет.
Результаты изучения данной дисциплины используются при освоении следующих дисциплин: «Анализ данных секвенирования (ДНК секвенирования, транскриптомика, метагеномика)», «Сравнительная геномика (методы интерпретации биологических данных)», «Генетика и молекулярная селекция, генетические ресурсы», «Биоинформатика в агробиотехнологиях» в проектной деятельности и при выполнении выпускной квалификационной работы.
В рамках курса студенты научатся работать с основными базами данных (NCBI (базы данных и инструменты для анализа биологических данных), UniProt (база данных по белкам), Ensembl (геномная база данных)
Цель освоения дисциплины
- Системное понимание механизмов молекулярной эволюции
- Получение базовых компетенций в области работы с базами геномных данных
- Знакомство с основными моделями замен
- Знакомство с основными механизмами молекулярной эволюции
Планируемые результаты обучения
- Знать организацию геномов прокариот и эукариот
- Знание алгоритмов попарного и множественного выравнивания последовательностей
- Понимать причины возникновения мутаций
- Уметь классифицировать мутации
- Знание статистики локального выравнивания последовательностей
- Умение осуществлять поиск в RefSeq и GenBank, на сайте NCBI, в ENA и DDBJ
- Иметь навыки построения филогенетических деревьев;
- Знакомство с некоторыми исследованиями последних лет по алгоритмам реконструкции филогении.
- Знакомство с приёмами, позволяющими выбрать укоренение филогенетического дерева.
- Владение основными программами для реконструкции филогенетических деревьев
- − знать и уметь применять основные биоинформатические алгоритмы для решения задач, связанных с анализом генов;
- − уметь применять алгоритм BLAST для поиска последовательностей в общедоступных базах генов;
Содержание учебной дисциплины
- Молекулярная эволюция. Структура и функции генов.
- Методы построения филогенетических деревьев.
- Скорости и паттерны нуклеотидных замен.
- Работа с основными геномными базами данных и решение практических задач.
- Эволюционные изменения аминокислотных и нуклеотидных последовательностей.
- Эволюция посредством дупликации генов.
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Choudhuri, S. (2014). Bioinformatics for Beginners : Genes, Genomes, Molecular Evolution, Databases and Analytical Tools. Amsterdam: Academic Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=565153
- Forsdyke, D. R. (2016). Evolutionary Bioinformatics (Vol. Third edition). Cham: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1175904
- Paul M. Selzer, Richard J. Marhöfer, Oliver Koch. Applied Bioinformatics. An Introduction. Springer International Publishing, 2018. Print ISBN 978-3-319-68299-0, Online ISBN 978-3-319-68301-0
- Анализ биологических последовательностей : вероятностные модели белков и нуклеиновых кислот, , 2006
- Основы генетики, , 2021
Рекомендуемая дополнительная литература
- Алгоритмы биоинформатики, Певзнер, П., 2023