Все живущие на Земле организмы являются следствием эволюции, и знать ее законы необходимо для глубокого понимания любой области биологии: от дизайна белков до изучения заболеваний человека. “Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции”.
Традиционно эволюцию делят на макроэволюцию (эволюцию на уровне популяций) и микроэволюцию (эволюцию внутри популяций). Основная часть курса будет посвящена изучению закономерностей, которым следует микроэволюция, и ее моделированию. Курс призван поведать слушателям об основных понятиях, законах и моделях микроэволюции, на которых основаны все последние открытия.
В курсе будет произведен обзор эволюции жизни на планете Земля. После этого студенты изучат основные принципы макроэволюции: закономерности эволюции геномов, понятия о паралогах и ортологах, алгоритмы филогенетики.
Остальной курс будет посвящен микроэволюции. В курсе будут последовательно рассмотрены все факторы эволюции: отбор, мутагенез, структуру популяций, типы размножения и дрейф.
В начале раздела последовательно рассматриваются основные понятия микроэволюции — популяция, адаптивный ландшафт, приспособленность, эпистаз, отбор и разные его типы, фундаментальная теорема Фишера.
После того, как все основные понятия введены, студенты познакомятся с простыми динамическими моделями изменения частот аллелей в популяции в условиях отсутствия дрейфа, но присутствии отбора или мутагенеза; узнают, как устроена динамика фенотипов. За теоретическим рассмотрением отбора следует и практическое: способы поиска положительного и отрицательного отборов в популяции (dN/dS, тест Макдональда-Крейтмана, селективные свипы).
Далее рассматриваются остальные факторы эволюции: половое размножение, возрастная и пространственная структура популяции, и стохастический фактор — дрейф генов.
Курс также содержит практические занятия, на которых студенты смогут познакомиться ближе с методами, алгоритмами и программами, используемыми для изучения микро- и макроэволюции.
Преподаватели
- Екатерина Рюмина