Магистратура
IT-Генетика

IT-Генетика

КВАЛИФИКАЦИЯ

  • Научно-педагогическое направление - магистр естественных наук

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

РО1. Применять современные достижения в областях общей, молекулярной, экологической и медицинской генетики в научной и практической деятельности;
РО 2. Моделировать генетические процессы и механизмы жизнедеятельности биосистем с использованием IT-технологий и математического моделирования;
РО 3. Анализировать научно-техническую и патентную информацию с использованием информационных технологий, включая интернет-ресурсы, для научных исследований;
РО 4. Исследовать механизмы функционирования и наследования генома, изменения генов под воздействием факторов окружающей среды, используя методы общей и молекулярной генетики и генной инженерии;
РО 5. Проектировать базы данных генетической информации и программное обеспечение для генетики, биомедицины, сельского хозяйства и экологии;
РО 6. Применять методы программирования (R, Python) для статистического анализа, визуализации данных и разработки программного обеспечения;
РО 7. Проводить комплексные, включая междисциплинарные, исследования с помощью математического моделирования мутационных, популяционных и эволюционных процессов;
РО 8. Разрабатывать учебно-методические материалы с интерактивными методами и инструментами обучения, внедряя в учебный процесс
РО 9. Генерировать научно-практические идеи и проекты для усиления междисциплинарной связи в области генетики и информационных технологий,
РО 10. Осознавать необходимость постоянного профессионального и личностного самообразования, применяя принципы биоэтики и биобезопасности в научной и практической деятельности.

Паспорт программы

Название
IT-Генетика
Шифр
7M05104
Факультет
Биологии и биотехнологии

дисциплины

Анализ данных в R
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность эффективно использовать язык программирования R для статистического анализа, обработки и визуализации данных различных типов и масштабов. Будут рассмотрены: введение в R и R-Studio; предобработка данных; работа с data frame; загрузка данных из различных источников (CSV, Excel, базы данных); использование графических пакетов в R; статистика в R.

Биостатистика в генетике
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность применять статистические методы в генетике для определения статистически значимого различия по степени наследуемости и изменчивости сравниваемых групп исследования. Будут рассмотрены: парметрические и непарметрические методы (тест Стьюдента, хи-квадрат, тест Манна-Уитни и др.), корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализ; методы определения коэффициентов наследуемости и инбридинга; методы учета частоты мутаций.

Генная инженерия
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность применять на практике молекулярно-генетические методы генной инженерии. Будут рассмотрены: общие принципы клонирования генов; методы конструирования гибридных (рекомбинантных) молекул ДНК (рекДНК); векторные молекулы ДНК; экспрессия клонированных генов в про- и эукариотических клетках; генно-инженерная система дрожжей Saccharomyces cerevisiae; векторные системы клеток животных и растений.

Иностранный язык (профессиональный)
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать практические навыки в различных видах речевой деятельности на иностранном языке. Учебный курс формирует способность воспринимать, понимать и переводить информацию в современном глобальном пространстве, участвовать в научных мероприятиях для апробации собственных исследований. Дисциплина направлена на совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования.

История и философия науки
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать целостное системное представление о философии как особой форме познания мира, об основных ее разделах, проблемах и методах их изучения в контексте будущей профессиональной деятельности. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу научно-исследовательской работы.

Организация и планирование научных исследований (англ.)
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность самостоятельно вести научный поиск, ставить конкретные научные задачи и знать методы и приемы их решения для создания научной работы. Дисциплина изучает: формы и методы планирования, организации и оформления научных статей и диссертации; формы обобщения результатов научных исследований в презентациях, выступлениях, проектах, статьях.

Педагогика высшей школы
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность к педагогической деятельности в вузах и колледжах на основе знаний дидактики высшей школы, теории воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Учебный курс направлен на изучение тенденций развития образования и Болонского процесса. Курс поможет овладеть преподавательским и кураторским мастерством, различными стратегиями и методами обучения и воспитания.

Психология управления
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: обеспечить научную подготовку высококвалифицированных специалистов на основе изучения фундаментальных понятий психологии управления, создание предпосылок для теоретического понимания и практического применения важнейших аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. Курс направлен на изучение закономерностей развития и функционирования психических процессов, основ эффективного взаимодействия и преодоления конфликтов, саморазвития и самопрезентации.

Эволюционная биология
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность анализировать достижения и современные проблемы эволюционной биологии. Будут рассмотрены: методы эволюционной биологии: палеонтологические, биогеографические, морфологические, молекулярно-генетические; нейтральная теория молекулярной эволюции, теория прерывистого равновесия, теория эволюционной эпигенетики, принципы эволюционной биологии развития; современные проблемы синтетической теории эволюции; достижения экспериментальной эволюционной биологии и нерешенные вопросы эволюционной биологии.

Этика и биобезопасность в генетике
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность применять генетические технологии и методы биобезопасности в соответствии с национальными и международными стандартами биоэтики в областях биологии, генетики и медицины. Будут рассмотрены: основные принципы биоэтики; биоэтические проблемы генетики; биоэтическое отношение к лабораторным животным, государственные и международные требования по ведению предклинических и клинических исследований, правила GLP.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

дисциплины

Агрогенетика
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность применять генетические технологии для улучшения сельскохозяйственных растений и животных, с целью повышения урожайности, устойчивости к болезням и адаптации к экологическим изменениям. Будут рассмотрены: методы селекции и улучшения сортов растений; биотехнологические подходы в растениеводстве, молекулярные маркеры для селекции; генетические аспекты повышения продуктивности и здоровья пород сельскохозяйственных животных.

Генетические базы данных
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать практические навыки основ создания, управления и использования баз данных, специализированных на хранении генетической информации. Будут рассмотрены: структуры данных и алгоритмы баз данных; системы управления базами данных; структурирование генетических данных; организация генетических баз данных; запросы для извлечения и анализа данных; методы интеграции генетических данных с другими типами данных.

Генодиагностика
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность интерпретировать результаты генетических анализов и применять полученные данные для диагностики, лечения, профилактики заболеваний. Будут рассмотрены: молекулярные основы наследственных заболеваний и генетической вариабельности, полногеномное и экзомное секвенирование, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и FISH-метод для определения генетических аномалий; диагностика моногенных и полигенных наследственных заболеваний; оценка риска развития заболеваний.

Генопатология
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность анализировать молекулярно-генетические механизмы возникновения, развития и наследования различных патологических состояний и заболеваний. Будут рассмотрены: молекулярные, биохимические, цитологические основы генетических болезней; моногенные, мультифакториальные и хромосомные болезни; способы профилактики, диагностики и лечения наследственных болезней; энзимопатии; методы диагностики генетических болезней.

Компьютерные сети и системы
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность к проектированию и поддержки компьютерных сетей и систем. Будут рассмотрены: различные приложения компьютерных сетей и систем; архитектура Интернета; элементы сети (шлюзы и маршрутизаторы); стандарты IETF; производительность данного набора протоколов маршрутизации, механизмы очередей и механизмы контроля перегрузки на примере конкретной сети и системы.

Моделирование динамических генетических процессов
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать практические навыки, необходимые для моделирования генетических процессов. Будут рассмотрены: унифицированный язык моделирования UML; диаграммы классов; моделирования простых коопераций, логической схемы базы данных, словаря системы; диаграмма деятельности; представление данных с помощью модели «сущность-связь»; структурный подход к моделированию программного обеспечения; особенности моделирования генетических процессов; методология BLUP.

Молекулярно-генетическая экспертиза
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность анализировать результаты молекулярно-генетической экспертизы для установления генетической подлинности биоматериала. Будут рассмотрены: изучение методов ДНК-профилирования: анализ полимеразной цепной реакции (ПЦР), анализ полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ), анализ коротких тандемных повторов (КТП), практическое применение ДНК-диагностики в криминалистике и определении родства человека; базы данных ДНК-профилей в мире.

Обработка и визуализация Big Data
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность аналитической обработки больших данных (Big Data). Будут рассмотрены: статистический анализ результатов больших данных; инструменты и методы MapReduce, Hadoop, Spark; методы машинного обучения для больших объёмов данных; администриривание крупномасштабных систем анализа данных; методы и инструменты для эффективной визуализации данных; методы определения качества данных, выявления искажений и ошибок.

Популяционная генетика
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность к анализу закономерностей наследования и изменчивости генотипического состава популяций при действии элементарных эволюционных факторов. Будут рассмотрены: экологические и генетические характеристики популяций; основные свойства и структура популяций; закономерности наследования в панмиктической популяций; уравнение Харди-Вайнберга и его следствия; способы нахождения аллельных и генотипических частот в популяциях.

Программирование на Python
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: на примере языка программирования Python сформировать способность применить подходы объектно-ориентированного и функционального программирования, позволяющих быстро перейти к решению задач в соответствующих предметных областях. Результаты обучения: воспроизводить эталонные решения стандартных задач обработки данных на языке Python; создавать и отлаживать приложения на языке Python.

Программное обеспечение для генетики
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность эффективно использовать и разрабатывать программные инструменты для анализа генетических данных. Будут рассмотрены: основные алгоритмы и структуры данных, используемые в анализе геномных данных; платформы для обработки данных секвенирования (BLAST, BowTie, GATK и др.); web-платформы с инструментами для комплексной обработки биологических данных; создание и валидация пользовательского программного обеспечения.

Психогенетика
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать генетические данные для понимания влияния генов на психологические процессы и поведение. Будут рассмотрены: генетические основы поведения; генетика психических расстройств (депрессия, шизофрения, аутизм, биполярное расстройство и др.); влияние наследственности и окружающей среды на развитие психических расстройств; методы психогенетики: популяционный, генеалогический, метод приемных детей и метод близнецов.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

ПРАКТИКИ

Исследовательская
  • Тип контроля - Защита практики
  • Описание - Цель практики – сформировать способность планировать и проводить исследовательскую работу. Практика формирует навыки академической работы, включая подготовку и проведение научно-исследовательской работы как индивидуальной, так и в составе научных коллективов и структурных подразделений научных учреждений. Исследовательская практика направлена на сбор и обработку больших массивов данных (фактического материала) с использованием современных информационно-коммуникативных технологий для выполнения научно-исследовательской работы. В ходе исследовательской практики сформировать у магистрантов способности: - планировать научно-исследовательскую работу; - самостоятельно работать с научной литературой: аннотировать научные источники, делать рефераты-обзоры; - самостоятельно проводить научное исследование в области языковой системы и основных закономерностей развития литературы; - использовать современные информационные ресурсы для решения научно-исследовательских задач; - собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научную информацию; - применять инновационные методы отечественных и зарубежных филологических школ; - аргументированно излагать результаты научного исследования; - подготовить и редактировать научную публикацию: тезисы, статью. При прохождении исследовательской практики магистранты будут изучать следующие аспекты: Теоретические основы научно-исследовательской работы. Современные методы и приемы в научных исследованиях. Разработка научных и прикладных проектов в области лингвистики и литературоведения. Правила формирования учебно-методической литературы. Интерпретация результатов научных исследований.

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.