Докторантура
Биотехнология

Биотехнология

КВАЛИФИКАЦИЯ

  • Научно-педагогическое направление - доктор философии (PhD)

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

РО1: генерировать оригинальные идеи для создания новых технологий и инновационных продуктов для биомедицины, биоинформатики, сельского хозяйства, экологии, пищевой отрасли и т.д.РО2: разрабатывать, планировать и проводить оригинальное научное исследование на основе современных теорий и методов анализа в области биотехнологии;
РО3: применять современные информационные технологии и специализированные программы для обработки полученных данных;
РО4: критически оценивать результаты и делать адекватные выводы на основе полученных экспериментальных данных;
РО5: представлять результаты выполненной работы в виде отчетов, обзоров, презентаций, научных докладов и публикаций в рейтинговых изданиях;
РО6: осуществлять преподавательскую деятельность по образовательным программам высшего образования в области биологических наук, используя инновационные методики в учебном процессе;
РО7: применять комплекс полученных знаний и навыков в организаторской деятельности, управлении научным или производственным коллективом, разрабатывая стратегические и оперативные планы развития государственных организаций, фирм, предприятий, компаний и т.д.
РО8: разрабатывать и реализовывать системы менеджмента качества биотехнологической продукции.

Паспорт программы

Название
Биотехнология
Шифр
8D05105
Факультет
Биологии и биотехнологии

дисциплины

Академическое письмо
  • Количество кредитов - 2
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать у докторантов практические навыки написания текстов академического характера, с целью представления результатов выполненной работы в виде научных докладов и публикаций в рейтинговых изданиях, индексируемых в Scopus, соответствующих критериям не хищнических изданий. В рамках дисциплины, докторанты совершенствуют навыки по анализу и изложению научной информации в различных формах.

Методы молекулярной биотехнологии
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность применять современные методы биохимии, биофизики, молекулярной биологии и генной инженерии, которые находят широкое применение в биотехнологии. Дисциплина изучает:: экспериментальные подходы изучения объектов биотехнологии на молекулярном уровне; успехи в применении молекулярных методов в исследовании биологических объектов; достижения в изучении структурно-функциональной организации биообъектов молекулярными методами.

Методы научных исследований
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель: сформировать способность применять современные методы и методологии научного исследования при выполнении диссертационной работы докторанта. В рамках дисциплины рассматриваются: методы и методологии научного исследования; современные экспериментальные подходы к научному исследованию докторанта; этапы и принципы планирования научного эксперимента; специфика компьютерного эксперимента в научном исследовании; правила осуществления эксперимента, обработки и интерпретации результатов.

Написание и защита докторской диссертации
  • Количество кредитов - 12
  • Тип контроля - Докторская диссертация
  • Описание - Цель написания и защита докторской диссертации: оформления и защита докторской диссертации является формирование у докторантов способности раскрыть содержание научно-исследовательской работы для защиты диссертации. В ходе изучения курса сформировать у докторанта способности: 1. обосновать содержание новых научно-обоснованных теоретических и экспериментальных результатов, позволяющих решать теоретическую или прикладную задачу или являющихся крупным достижением в развитии конкретных научных направлений; 2. объяснить оценку полноты решений поставленных задач согласно специфике профессиональной сферы деятельности; 3. могут анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать перспективы реализации этих вариантов; 4. применять навыки написания научных текстов и представления их в виде научных публикаций и презентаций. 5. планировать и структурировать научный поиск, четко выделять исследовательскую проблему, разрабатывать план/программу и методы ее изучения, оформлять в соответствии с требованиями ГОСО научно-квалификационную работу в виде диссертации на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по образовательной программе «8D07502 -Стандартизация и сертификация (по отраслям)». При изучении написания и защита докторской диссертации докторанты будут изучать следующие аспекты: Оформление документов для представления диссертации к защите. Информационная карта диссертации и регистрационно-учетная карточка (в формате Visio 2003). Выписка из протокола заседания учреждения, в котором проходила предварительная защита диссертации. Сопроводительное письмо в ВАК. Экспертное заключение о возможности опубликования автореферата. Экспертное заключение о возможности опубликования диссертации. Протокол заседания счетной комиссии. Бюллетень для голосования. Стенограмма заседания диссертационного совета. Список научных трудов. Отзыв официального оппонента. Отзыв ведущей организации. Отзыв научного руководителя.

Разработка и получение биотехнологических продуктов
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность разрабатывать и использовать современные технологии производства биотехнологической продукции для: здравоохранения, сельского хозяйства, охраны окружающей среды, пищевой и перерабатывающей промышленности. Дисциплина изучает: современные методы, используемые для производства новых биотехнологических продуктов, перспективы развития современного биотехнологического производства, а также методологические подходы и пути решения производственных проблем современной промышленной биотехнологии.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

дисциплины

Анализ данных в биотехнологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность проводить комплексный анализ и использовать полученные результаты для научных исследований и коммерческих проектов в биотехнологии. Будут рассмотрены статистические методы анализа данных, в том числе больших данных, методы анализа геномных, протеомных и метаболомных исследований, машинное обучение для классификации, прогнозирования и оптимизации биотехнологических процессов.

Биогенный потенциал пищевого сырья
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность демонстрировать целостное системное знание о пищевом сырье и его потенциале. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системные знания о процессах биотехнологической трансформации свойств пищевого сырья; 2. объяснять процессы, происходящие в пищевом сырье при хранении и переработке; 3. анализировать процессы, происходящие с пищевыми веществами при попадании в организм человека; 4. оценивать принципы, методы и подходы количественного и качественного анализа структурообразования в пищевых системах; 5. прогнозировать химические, физико-химические биохимические превращения в пищевом сырье; В рамках дисциплины рассматриваются: источники и способы переработки пищевого сырья с использованием биотехнологических методов. Пищевое сырье как многокомпонентная, полифункциональная, биологически активная система. Биотехнологический и биогенный потенциал пищевого сырья. Функционально-технологические свойства сырья, пищевых добавок и пищевых систем.

Биодоступность, биотрансформация ксенобиотиков и природных полимеров
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины сформировать у магистрантов способность анализировать теоретические основы токсического действия ксенобиотиков и пути их метаболизма в живом организме. Курс включает изучение взаимодействия ксенобиотика или продуктов его биотрансформации в организме со структурными элементами биосистем. А также в рамках дисциплины рассматривается общая характеристика отдельных групп ксенобиотиков, основные их фазы биотрансформации и биохимические механизмы биодеградации ксенобиотиков.

Биоинформатика в биоинженерии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины - сформировать способность использовать биоинформационные технологии в биоинженерии животных, растений и микроорганизмов. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны:: 1. применять современные подходы, характерные для биоинженерии и биоинформатики, для решения проблем, стоящих как перед фундаментальной, так и прикладной наукой; 2. использовать полученные знания и профессиональные навыки для грамотного анализа большого массива информации по биологическим объектам (расшифрованных геномов, пространственных структур биомолекул, взаимодействия биологических объектов); 3. понимать основные принципы конструирования модифицированных или новых биологических объектов 4. использовать методы биоинформатики и биоинженерии в молекулярной диагностике, выборе новых мишеней для лекарственных препаратов, медико-генетических исследованиях; 5. владеть методами наблюдения, описания, идентификации и научной классификации биологических объектов; В рамках данной дисциплины рассматриваются следующие темы: Использование информационных и компьютерных технологий в генетической инженерии живых организмов. Молекулярные основы культивирования клеток. Изучение структурно-функциональных особенностей митохондриальных и хлоропластных геномов. Разработка методов молекулярной диагностики и выбора новых мишеней для лекарственных препаратов. Изучение биоинформатических подходов для решения проблем биотехнологии, знакомство с новыми методами сохранности природных ресурсов, растительного и животного мира.

Биоинформатика в системной биотехнологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины - сформировать способность изучать сложные взаимодействия в живых системах с помощью компьютерных и информационных технологий. Дисциплина изучает: современные методы (транскриптомика, метаболомика, протеомика и др.) компьютерных и информационных технологий для изучения взаимодействий между составляющими частями биологических систем; исследования механизмов формирования функций и системных свойств в результате этих взаимодействий.

Биоинформатика в социально-значимых заболеваниях
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины - ознакомление студентов с IT-технологиями поиска потенциальных лекарственных средств и мишеней для лечения социально значимых заболеваний. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. оценивать и прогнозировать современные тенденции, направления и закономерности развития биоинформатики; 2. осуществлять обработку и последующий анализ большого массива информации по биологическим объектам (расшифрованных геномов, пространственных структур биомолекул, взаимодействия биологических объектов); 3. разрабатывать методы молекулярной диагностики и выбора новых мишеней для лекарственных препаратов на основе информационных исследований геномов ; 4. использовать методы биоинформатики в молекуляроной диагностике социально-значимых заболеваний; 5. применять современные информационные технологии и специализированные программы для обработки полученных данных и их биоинформационного анализа; В рамках дисциплины рассматриваются: использование баз данных соответствующих веществ, комбинирование их структур с помощью компьютерных технологий для внедрения кандидатов в лекарственные средства, изучение хемоинформатики, использование виртуальной скрининговой базы данных библиотек.

Биоконверсионные технологии переработки сырья для производства продуктов питания
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать ферментативные процессы растительного, животного и микробного сырья для получения продуктов питания. Дисциплина изучает: биокаталитические процессы трансформации сырья в корма и пищевые продукты; технологии и оборудование для получения экологически безопасных продуктов, БАД пищевого и кормового назначения; методы генной инженерии для биотехнологии продуктов питания учитывая нормы биобезопасности.

Бионанотехнология
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность использовать знания и навыки в области бионантехнологии для медицины, пищевой отрасли и т.д.. Дисциплина изучает: разнообразие бионаноструктур и их свойства; создание различных устройств с использованием бионанообъектов; связь науки с производством на основе бионанотехнологий; современные направления развития нанобиотехнологии; использование молекул ДНК в нанобиотехнологии; биосенсоры и их использование.

Биотехнологии трансформации токсикантов и природных полимеров
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины - сформировать способность анализировать метаболические пути и специфические системы разнообразных групп микроорганизмов, ответственных за трансформацию токсических соединений и природных полимеров. Дисциплина изучает: современные представления об аэробной, анаэробной и восстановительной биотрансформации за счет метаболических процессов, а также разработки в области мониторинга катаболических генов микроорганизмов в контексте современной биотехнологии.

Биоэнергетика фототрофных микроорганизмов
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать биотехнологический потенциал фототрофных микроорганизмов для получения различных видов биотоплива. В рамках дисциплины: анализируются проблемы поиска альтернативных источников энергии, возможности использования микроводорослей и цианобактерий в биоэнергетике, рассматриваются методы и условия получения биотоплива на основе использования фототрофов, изучается влияние стрессовых факторов на энергетическую продуктивность микроводорослей.

Биоэтика и биобезопасность в биотехнологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать этические нормы и проблемы биобезопасности, возникающие в условиях развития современной биотехнологической практики. Дисциплина изучает: этические аспекты создания и использования трансгенных растений и животных, моральные и правовые аспекты современных репродуктивных технологий; факторы риска генно-инженерной деятельности для окружающей среды и здоровья, правовые основы регулирования биобезопасности.

Генно-инженерная терапия
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность анализировать достижения современных генных технологий, применяемых для лечения наследственных и приобретенных заболеваний. Будут рассмотрены технологии редактирования генома и генной инженерии, механизмы и стратегии доставки генетического материала в клетки, целевые заболевания для генной терапии, этика и безопасность генной инженерии.

Геномика и генодиагностика
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины сформировать способность демонстрировать системное понимание основных задач генодиагностики и геномики. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системное понимание основных задач генодиагностики и генотерапии; 2. критически оценивать практические и теоретические основы методов анализа геномов; 3. планировать и проводить целостные генодиагностические и общелабораторные исследования; 4. правильно эксплуатировать приборы и материалы, необходимые для проведения геномных исследований. 5. прогнозировать и анализировать результаты молекулярно – генетического эксперимента. В рамках данной дисциплины рассматриваются новейшие достижения молекулярной генетики в области геномики и генодиагностики, дающих в том числе и представление о биохимических, физиологических, молекулярных и других ключевых процессах, происходящих в организме здорового человека. Дисциплина обеспечивает знание методов детекции мутаций, особенностей молекулярной диагностики, состояния и перспектив генной терапии различных наследственных заболеваний.

Дисперсионный анализ в биотехнологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины сформировать навык использования дисперсионного анализа (ANOVA) в биотехнологических исследованиях. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. планировать и осуществлять дисперсионный анализ качественных признаков; 2. демонстрировать навыки сбора и обработки экспериментальных данных, необходимых в инженерной практике и исследовательской деятельности; 3. демонстрировать навыки математического моделирования производственных задач, поиска оптимального их решения, анализа и оценки полученных результатов; 4. применять основные приемы математического моделирования при решении задач различной природы; 5. демонстрировать навыки проведения разностного метода, дисперсионного анализа данных однофакторного и многофакторного эксперимента, корреляционного и регрессионного анализов; В рамках дисциплины рассматриваются: статистическое влияние одного или нескольких факторов на результативный признак; различные виды и модификации дисперсионного анализа, методы оценки силы влияния и достоверности влияний факторов; оценка разности частных средних и частных долей; прогнозирование развития признака при заданном комплексе условий.

Коммерческая биотехнология
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины - сформировать у докторантов способность использовать знания в области коммерческой биотехнологии. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системные знания и понимание современного состояния, методов и направлений развития коммерческой биотехнологии в национальном и транснациональном масштабах; 2. систематизировать современные подходы для создания, развития и анализа деятельности коммерческих биотехнологических компаний, в том числе в условиях студенческой среды; 3. выбирать стратегию и тактику ведения коммерческих сделок с продуктами биотехнологии для преодоления факторов риска и неумелых административных действий, а также других факторов, влияющих на производительность биотехнологических процессов. 4. применять наиболее эффективные альтернативные методы коммерческой биотехнологии; 5. прогнозировать дальнейшие прорывы в коммерческой биотехнологии. В рамках данной дисциплины рассматриваются следующие темы: изучение коммерчески-привлекательных биотехнологических продуктов, условий их производства, сбыта, маркетинга и получения производной инновационной продукции; обзор основных транснациональных и национальных коммерческих биотехнологических производств; главные правила в процессе основания и развития коммерческой биотехнологической компании; рентабельный биотехнологический бизнес как неотъемлемая и передовая часть биотехнологической науки.

Метаболическая инженерия
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать особенности метаболизма для создания новых организмов с направленно измененными метаболическими превращениями субстратов в целевые продукты. Дисциплина изучает: специфические особенности метаболизма различных организмов; методы для направленного изменения метаболизма соответствующих микроорганизмов для получения целевого продукта; стратегии для метаболической инженерии: компьютерный анализ, «омикс»-данные, оптимизацию метаболических путей.

Молекулярная биология микроорганизмов
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность демонстрировать системные знания о молекулярных особенностях микробных систем и осуществляемых ими процессах. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системное понимание молекулярных особенностей микробных систем; 2. объяснять молекулярные процессы, протекающие в микробных системах; 3. выбирать и разрабатывать технологии для получения продукции микробного синтеза; 4. оценивать перспективы использования микробных систем в молекулярной биотехнологии; 5. анализировать перспективы использования микробных систем в молекулярной биотехнологии; В рамках данной дисциплины рассматриваются следующие темы: структурно-функциональная организация микроорганизмов, практическое использование микроорганизмов в биотехнологических процессах, получение продукции с помощью микробных систем, молекулярные основы микробного синтеза, перспективы использования микробных систем в молекулярной биотехнологии; метагеномный анализ микробных сообществ.

Молекулярная биотехнология про- и эукариот
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность использовать особенности организации про- и эукариот для получения целевых продуктов. Дисциплина изучает: получение и введение гибридных ДНК в клетки микроорганизмов, растений и животных; внедрение компьютерных методов контроля технологических режимов, позволяющих максимально реализовать полезные свойства клеток; использование рекомбинантных технологий для конструирования биомолекул с заданными параметрами.

Протеомные технологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность использования современных протеомных технологий в медицине, фармакологии, промышленном производстве. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системное понимание современных методов исследования протеомов; 2. аргументировать использование протеомных технологий в диагностических целях; 3. применять биоинформационные технологии обработки результатов протеомных экспериментов по моделированию структуры, динамики, функции белков и сложных наномолекулярных систем; 4. обосновывать возможности использования протеомных технологий для контроля за качеством пищевых продуктов; 5. прогнозировать и осуществлять поиск биомаркеров для диагностики, прогноза течения или мониторинга терапии социально-значимых заболеваний при помощи протеомных технологий; Протеомика: новые технологии в биологии и медицине. Использование протеомных технологий при создании методов диагностики различных заболеваний, для поиска диагностических маркеров заболевания. Различные подходы в применении протеомных технологий к выявлению биомаркеров. Этапы протеомного анализа. Развитие технологий протеомного анализа в формировании инструментальной базы для молекулярной диагностики. Использование протеомных технологий для создания методов контроля за качеством различных пищевых продуктов. Протеомные технологии в сфере персонифицированной медицины для разработки лечебно-диагностического оборудования, создания новых лекарственных препаратов, диагностики и лечения социально-значимых и редких заболеваний.

Современные методы исследования генетически модифицированного сырья
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность использовать методы обнаружения и анализа генетически модифицированных организмов и полученных из них продуктов. Дисциплина изучает методы обнаружения ГМО: различные виды ПЦР, микрочиповая технология, петлевая изотермическая амплификация, капиллярный гель-электрофорез, иммуноферментный анализ, секвенирование следующего поколения, поиск маркеров новых ГМО, нормативы регулирующие допуск, торговлю и маркировку ГМ продуктов питания.

Современные проблемы фотобиотехнологии
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность использовать знания о биологии фототрофных микроорганизмов для решения биотехнологических задач. В рамках дисциплины рассматриваются: особенности применения фототрофов в производстве белка, липидов, красителей, пищевых добавок; в производстве биопластика, в качестве биоудобрения и кормов для животных, в биомониторинге водных экосистем, в бионанотехнологии. Получение биотоплива на основе фототрофных микроорганизмов.

Теоретические основы биохимии питания
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность демонстрировать знания в области биохимии питания, направленных на организацию рационального питания и здорового образа жизни. По завершению изучения данной дисциплины докторанты будут способны: 1. демонстрировать системные знания о функциях пищевых веществ и их роли для организма человека; 2. оценивать принципы рационального питания человека для сохранения его здоровья; 3. планировать и реализовывать современные методы исследования состава и качества пищевых продуктов. 4. критически анализировать последствия потребления питательных веществ в избыточном или недостаточном количестве; 5. обосновывать основные принципы рационального питания. В рамках дисциплины рассматриваются: современные научные теории питания; принципы рационального питания; калорийность пищевого рациона; энергетическая ценность питания. Особенности метаболизма отдельных веществ. Принципы составления рациона. Культура питания здорового человека.

Фитопатология и технологии защиты растений
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины – сформировать способность изучать и применять на практике современные технологии защиты растений от возбудителей болезней. В рамках дисциплины рассматриваются: классификации болезней растений; возбудители болезней растений (вирусы, вироиды, бактерии), их характеристики; современные методы защиты растений от патогенов; биологическая защита растений от фитопатогенов; технологии получения полифункциональных препаратов различного спектра действия.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

ПРАКТИКИ

Исследовательская
  • Тип контроля - Защита практики
  • Описание - Цель практики: приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, расширение профессиональных знаний, полученных в процессе обучения, и формирование практических навыков ведения самостоятельной научной работы. Практика направлена на развитие навыков исследования, анализа и применения экономических знаний.

Педагогическая
  • Тип контроля - Защита практики
  • Описание - Формирование практических и учебно-методических навыков проведения лекционных, семинарских занятий, творчески применять в педагогической деятельности научно-теоретические знания, практические навыки, проводить учебные занятия по дисциплинам специальности; владеть современными профессиональными приемами, методами организации обучения; использовать на практике новейшие теоретические, методологические достижения, составлять учебно-методическую документацию, организовывать воспитательную работу со студентами.

Приведены данные за 2021-2024 гг.