АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫБИОЛОГИЯ ТКАНЕВЫХ СИСТЕМЦель дисциплины: формирование представлений о теоретических основах биологии тканевых систем, применение полученных знаний и навыков в решении профессиональных задач. Требования к уровню освоения содержания курса: в процессе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: (ОК-3) способность к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня;(ОК-6) способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности;(ПК-2) знание и использование основных теорий, концепций и принципов в избранной области деятельности, способность к системному мышлению;(ПК-7) понимание и глубокое осмысление философских концепций естествознания, места естественных наук в выработке научного мировоззрения;(СК-5) знание теорий, положений и концепций клеточной и тканевой биологии. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: сущность, механизмы и закономерности межклеточных взаимодействий, определяющих тканевую специфику; основные достижения и тенденции гистофизиологии. уметь: самостоятельно осуществлять сбор, обработку, интерпретацию биологической информации для решения научных и практических задач в области частной гистологии; обращаться с лабораторной техникой для выполнения основных исследований в области частной гистологии; обосновывать необходимость использования того или иного исследовательского метода, для решения практических задач в области частной гистологии; приобретать новые знания в области частной гистологии, используя современные информационные технологии.владеть: базовыми профессионально-профилированными методами получения гистологической информации.^ Место дисциплины в учебном плане: профессиональный цикл, вариативная часть Дисциплина адресована студентам магистратуры профиля «Биология клетки» 1-го года обучения (1 семестр).^ Изучению дисциплины предшествуют: модули бакалавриата «Цитология и гистология», «Биохимия и молекулярная биология» Структура дисциплины по видам учебной работы: Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Лекций -12 часов; Практических работ – 24 часа; Самостоятельная работа студентов – 54 часа; Форма аттестации – экзамен.^ Содержание дисциплины: Эпителиальные ткани. Общая характеристика. Особенности ультраструктуры, химии и физиологии эпителиальной клетки. Классификация эпителиев. Взаимоотношение эпителия и соединительной ткани. Строение и функции базальной мембраны. Покровный эпителий млекопитающих. Связь структуры и функции покровных эпителиев. Ороговение покровных эпителиев. Типы кератинов и кератинизации. Понятие о пролиферативных единицах покровного эпителия. Физиологическая и репаративная регенерация покровного эпителия, способы ее регуляции. Развитие покровного эпителия. Эпителио-мезенхимные взаимодействия. Проблемы дифферецировки и поляризации эпителиальных клеток. Строение и функции кожи млекопитающих и ее производных. Иннервация и кровоснабжение кожи. Кожные анализаторы. Сравнительная гистология покровных эиителиев низших позвоночных и беспозвоночных животных. Типы кутикул. Ресничные эпителии. Экстерорецепторы. Проблемы эволюции тканей на примере покровных эпителиев. Эпителии слизистых оболочек, общая характеристика и функции. Строение, функции, обновление и регенерация эпителия кишечника. Морфо-биохимические особенности энтероцитов. Цитофизиология процессов всасывания. Типы пищеварения. Сравнительная гистология кишечного эпителия и его эволюция. Эпителий слизистой оболочки дыхательной системы. Эпителии серозных оболочек, строение и функции. Элементы сравнительной гистологии мезотелиев. “Ворсины” и “аркады”. Развитие и регенерация мезотелия. Эпителии паренхимы внутренних органов. Респираторный эпителий, строение и функции. Структурно-функциональные свойства альвеолоцитов и сурфактанта. Развитие, регенерация и сравнительная гистология респираторного эпителия. Дыхательные системы беспозвоночных. Эволюция органов дыхания. Строение и функции эпителиев выделительной и осморегулирующей систем позвоночных и беспозвоночных животных. Структура и цитофизиологил нефрона, типы нефронов. Развитие и регенерация почек млекопитающих. Сравнительная гистология выделительной систем позвоночных и беспозвоночных животных. Эволюция выделительных и осморегулирующих органов. Железистый эпителий. Общая характеристика, классификация желез. Типы структурной организации железистых клеток. Понятие о секреторном цикле. Молекулярные механизмы и регуляция секреторного процесса. Роль органелл в секреции. Развитие и регенерация желез. Эволюция секреторного процесса и его регуляция.^ Ткани внутренней среды. Общая характеристика тканей внутренней среды, разновидности, особенности строения, функций и происхождения. Ткани внутренней среды - обновляющаеся клеточная система - как модель для изучения фундаментальных проблем клеточной дифференцировки. Стволовые клетки. Современные представления о эмбриональных и тканеспецифических стволовых клетках.Кроветворение. История изучения и современные представления о гемопоэзе. Структура кроветворных дифферонов. Методы клеточной маркировки и клонирования в исследовании механизмов гемоноэза. Представления о свойствах и методы исследования популяции стволовых кроветворных клеток. Характеристика различных клеток предшественников, подходы к их исследованию. Метод Тилла и Макколока. Представление р. КОЕ селезенки как о потомке стволовых клеток. Значение кроветворного микроокружения в поддержании гемопоэза. Основные модели, позволяющие изучать взаимоотношения клеток стромы и гемопоэтических элементов (экспериментальная трансплантация кроветворной ткани, модель АС-мембран и т. д.). Радиационные химеры и перспективы их использования в сочетании с современными методами клеточной маркировки (трансгенные животные, иммунноморфологические подходы). Методы культивирования кроветворной ткани in vitro . ^ Проблемы регуляции дифференцировок при гемопоэзе. Основные известные акторы дифференцировки: факторы общего характера, гуморальные и короткодистантные. Представление о механизмах действия ростовых факторов. Трансплантация костного мозга. Практические и теоретические проблемы. Патологии кроветворения, связанные с аномалиями стромальных и гемопоэтических элементов. Трансгеноз и трансплантация костного мозга как подход к коррекции дефектов кроветворения.^ Соединительная ткань. Основные клеточные элементы (макрофаги, фибробласты, тучные и жировые клетки). Строение, функции, происхождение. Система мононуклеарных фагоцитов. Гистогенез соединительной ткани на моделях экспериментальной регенерации (воспаление, кожная рана) в сочетании с методами клеточной маркировки. Проблема происхождения фибробластов соединительной ткани. Тучные клетки. Строение, функции, представление о гистогенезе. Методы исследования. ^ Костная и хрящевая ткань. Разновидности костной и хрящевой ткани. Особенности строения. Клетки хрящевой и костной ткани. Закономерности гистогенеза. Эктопический остеогенез как экспериментальная модель в изучении особенностей дифференцировки костных клеток. Эволюция костной ткани.^ Биология крови и кроветворной ткани Кровь, форменные элементы крови, разнообразие, строение, функции. Гематологические показатели как тест-система для оценки физиологического состояния организма. Гематологические методы анализа. Клетки крови и гемолимфы беспозвоночных животных. Кровь низших позвоночных. Особенности строения кроветворных и лимфоидных органов в постнатальном онтогенезе. Эмбриональное кроветворение млекопитающих. Перемещение локализации гемопоэза в эмбриогенезе (желточный мешок, печень, селезенка, костный мозг, тимус). Эмбриональные генерации эритроцитов. Свойства стволовых кроветворных клеток в эмбриогенезе. Кроветворение в постнатальном онтогенезе млекопитающих. Экстраиедуллярное кроветворение. Эволюция кроветворения. Сравнительная характеристика кроветворных органов беспозвоночных, низших и высших позвоночных. Перемещение локализации кроветворения в филогенезе. Современные представления о дифференцировке клеток крови (гемолимфы) у беспозвоночных и низших позвоночных. Эритроидная, гранулоцитарная и тромбоцитарная дифференцировка у низших позвоночных. Лимфопоэз у низших позвоночных. Защитные реакции у беспозвоночных.^ Иммунобиология. Т-система иммунитета. Определение Т-системы. Общая характеристика Т-клеток. Тимус как центральный орган иммунитета. Опыты, демонстрирующие созревание Т-клеток в тимусе. Этапы внутритимусной дифференцировки лимфоцитов. Реорганизация генов Т-клеточного рецептора в процессе дифференцировки тимоцитов. Положительная и отрицательная селекция клеток в тимусе. Т-клетки периферии. Распределение Т-клеток по лимфоидным органам. Наивные CD4+ и CD8+ Т-клетки периферии. Цитокины, продуцируемые различными субпопуляциями Т-клеток.^ В-система иммунитета. Определение В-системы. Этапы дифференцировки В-лимфоцитов в костном мозге. Участие стромы костного мозга в дифференцировке В-клеток. Реорганизация генов тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов в процессе дифференцировки В-клеток. Селекция В-клеток в костном мозге. В-клетки периферии. CD5+ В-клетки.^ Иммунный ответ и взаимодействие клеток. Доантигенный и постантигенный пути развития Т- и В-клеток. Общая сравнительная характеристика проявлений клеточного и гуморального иммунного ответа. Антигенпрезентирующие клетки. Этапы подготовки антигена к взаимодействию с молекулами I и II классов МНС в антигенпрезентирующих клетках. Форма взаимодействия антигенных пептидов с молекулами I класса МНС. Распознавание цитотоксическими Т-лимфоцитами (CD8+ Т-клетками) комплекса пептид: молекулы II класса. Клеточный иммунный ответ. Основные реакции клеточного иммунитета (феноменология). Реакция лизиса цитотоксическими Т-лимфоцитами (ЦТЛ). Реакция в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ). Реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Реакция трансплантат против хозяина (PТIIX). Реакция отторжения трансплантата. Генерация эффекторных Т-клеток. Дифференциальная роль различных цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8+ Т-клеток). Активность CD4+ Т-клеток воспаления (Тн1). Гуморальный иммунный ответ. Феномены, опосредованные антителами. Взаимодействия клеток при индукции гуморального иммунного ответа. Ответ В-клеток на тимусзависимые и тимуснезависимые антигены. Сцепленное распознавание. Мембранные и секреторные активаторы В-клеток. Переключение синтеза изотипов. Повышение афинности антител в процессе формирования иммунного ответа. Гистологическая картина образования активных антителпродуцентов. Эффекторные функции различных изотипов антител. Система комплимента в гуморальном иммунитете.Иммуногенетика. Основные проблемы иммуногенетики. Генетика гистосовместимости. Главный комплекс гистосовместимости (МНС). Инбредные, конгенные, рекомбинантные линии мышей. Терминология и законы трансплантации. Гены и фенотипические продукты комплекса. Иммунобиологические свойства комплекса. Генетический контроль иммунного ответа. Характер наследования силы иммунного ответа. Локализация генов иммунного ответа (Ir-генов). Фенотипический продукт и клеточная экспрессия Ir-генов.^ Иммунологическая толерантность. Основной феномен. Клеточные основы толерантности. Толерантность к “своему” и толерантность к “чужому” - две стороны одного явления.^ Частные проявления иммунитета. Антиинфекционный иммунитет. Трансплантационный иммунитет. Иммунитет к опухолям. Иммунодефицитные состояния.Онтогенез иммунной системы. Эмбриогенез Т-системы иммунитета. Эмбриогенез В-системы иммунитета. Иммунитет новорожденных. Иммунитет при старении.^ Эволюция специфического иммунитета. Клетки, ткани и органы лимфомиелоидного комплекса у представителей различных типов животных. Сравнительная феноменология трансплантационного иммунитета. Клеточные эффекторы реакции тканевой несовместимости. Эволюция Т-системы иммунитета. Эволюция В-системы иммунитета. Возникновение способности к антигенному распознаванию. Роль иммунитета в прогрессивной эволюции.^ Мышечная ткань. Морфология мышечных тканей и их гистогенез. Общая характеристика и классификация мышечных тканей. Возникновение мышечных тканей различных типов в филогенезе. Поперечнополосатые мышечные ткани, построенные из симпластических волокон. Ультраструктура поперечнополосатого мышечного волокна позвоночных животных, основные белки мышечного сокращения, плазмалемма, Т-система и L-система, клетки-сателлиты. Медленные и быстрые мышцы позвоночных, тоническая и фазная мускулатура позвоночных. Иннервация мышечного волокна. Гистогенез поперечнополосатой мускулатуры, миогенез в эмбриональном развитии позвоночных. Факторы дифференцировки миобластов (ген Myo D и др.). Регенерация поперечнополосатой мускулатуры. Сравнительная гистология поперечнополосатых мышц животных: поперечнополосатые мышцы позвоночных, синхронные и асинхронные мышцы насекомых. Поперечнополосатые мышцы беспозвоночных, состоящие из клеток. Поперечнополосатые мышцы, состоящие из клеточных волокон. Кардиомиоциты позвоночных и беспозвоночных, ультраструктура кардиомиоцитов. Развитие сердца и кардиомиогенез. Репродукция и регенерация кардиомиоцитов. Проводящая система сердца позвоночных, пейсмейкерные клетки нервных узлов сердца, клетки волокон Пуркинье. Сравнительная гистология сердечно-мышечных тканей животных Косоисчерченные мышечные ткани. Гладкая мышечная ткань. Ультраструктура клеток гладкомышечной ткани. Гладкомышечные ткани позвоночных и беспозвоночных животных. Иннервация гладкомышечных тканей. Развитие гладкомышечных тканей в эмбриогенезе. Регенерация гладкомышечных тканей. Распространение мышечных тканей разных типов у животных разных систематических групп. ^ Биохимия сократительных белков мышц. Строение и функции миозиновых белков: строение головной и хвостовой частей молекулы, белок титин, функциональные разновидности миозинов. Актин: строение и функции, консервативность актина, G- актин, F-актин. Процесс полимеризации. Актин-связывающие белки: ?-актинин, фимбрин, дистрофии и др. Регуляция мышечного сокращения на молекулярном уровне: белки EF-руки, миозиновый путь регуляции, актиновый путь регуляции, участие тропонинового комплекса в регуляции^ Механизмы запуска мышечного сокращения. Понятие электромеханического сопряжения (ЭМС) в мышечных клетках: деполяризация мембраны, генерация ПД, Са- зависимое взаимодействие сократительных белков. Особенности генерации ПД в разных типах мышечных клеток: роль натриевых и кальциевых каналов, роль Са-активируемых К каналов. Источники повышения внутриклеточного Са в трех типах мышц, методы определения свободного Са: ионоселективные электроды, красители типа ФУРА-2, арсеназо, экворина. Свойства Са-АТФазы саркоплазматического ретикулума, понятие о рианодиновом рецепторе. ЭМС в скелетных мышечных волокнах. Роль дигидропиридиновых рецепторов, ЭМС в кардиомиоцитах: Са-активируемый выброс Са из ретикулума. Роль стреч- активируемых каналов в запуске сокращения. ЭМС в гладкомышечных клетках. Роль наружнего Са в разных типах клеток Двойственная роль рианодиновых рецепторов, фармако-механическое сопряжение в гладкомышечных клетках.^ Нервная ткань. Проблемы возникновения нервных клеток в ходе эволюции; основные типы нервных систем у беспозвоночных и позвоночных животных. Классы клеток, характерные для центральной нервной системы позвоночных животных. Формирование клеток нейрального ряда, начиная с момента индукции нервной пластинки в эмбриогенезе, участие определенных генов в этих процессах, значение клеточных взаимодействии и компонентов межклеточного матрикса, поддерживающих эти процессы. Развитие всех морфологических типов клеток мозга в ходе онтогенеза, их классификация, особенности цитологической структуры и характерные иммуноцитохимические маркеры. Рост аксонов, формирование межнейрональных связей. Развитие синапсов, их классификация, структура и молекулярные основы синаптического проведения сигнала. Клеточные взаимодействия нейронов, астроцитов, олигодендроцитов и микроглии, смена синтеза определенных белков этими клетками в ходе онтогенеза. Процессы деления нейроэпителиальных клеток на примере формирования коры мозга позвоночных, особенности их миграции, при образовании ламинарной структуры неокортекса. Клеточно-молекулярные основы регенераторных процессов в периферической и центральной нервной системе позвоночных. Нейральные стволовые клетки. Основные методические приемы изучения клеточных популяций нервной системы.