पीएच.डी. कार्यक्रम

पीएचडी छात्रों के लिए पाठ्यक्रम कार्य राष्ट्रीय पादप जीनोम संस्थान अनुसंधान पाठ्यक्रम समन्वयक: डॉ. प्रवीण वर्मा
पाठ्यक्रम सामग्री	क्रेडिट
आणविक कोशिका जीवविज्ञान और आनुवंशिकी	3
जीनोमिक्स	3
प्लांट बायोलॉजी	3
प्लांट साइंस में उभरते रुझान	1
शोध पद्धति	4
सेमिनार	1
कुल	15

आणविक कोशिका जीवविज्ञान और आनुवंशिकी

कुल क्रेडिट : 3 व्याख्यानों की कुल संख्या : 48 कोर्स प्रभारी : डॉ. मनोज माजी और डॉ. नवीन चंद्र बिष्ट

जीव विज्ञान में छिपे प्रकृति के रहस्य को जानने का आधार सामान्य जीव विज्ञान और आनुवंशिकी का मौलिक ज्ञान है। छात्रों से इस पाठ्यक्रम के माध्यम से कोशिकीय जीव विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिकी पर अपने ज्ञान को ताज़ा करने की उम्मीद की जाती है। प्रासंगिक उदाहरण देते हुए विषयों को समझाने पर जोर दिया जाएगा जो पीएचडी छात्रों को उनके प्रयोगों को डिजाइन करने और उनके अवलोकनों की व्याख्या करने में मदद कर सकते हैं।

1. कोशिकीय जीवविज्ञान (16 व्याख्यान)

पादप कोशिकाओं के घटक: बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स, साइटोस्केलेटन और ऑर्गेनेल। कोशिका चक्र और विनियमन: कोशिका चक्र के चरण, प्रतिबंध और जाँच बिंदु, कोशिका विभाजन और कोशिका वृद्धि, कोशिका चक्र प्रगति। एंजाइम: नामकरण, वर्गीकरण, गतिकी, तंत्र और विनियमन। प्रोटीन टर्नओवर: प्रोटीन का जैवसंश्लेषण और क्षरण।

2. आणविक जीवविज्ञान (12 व्याख्यान)

आनुवंशिक सामग्री: जीनोम संगठन, डीएनए प्रतिकृति और पुनर्संयोजन, आनुवंशिक भिन्नता का स्रोत (प्राकृतिक और प्रेरित)। जीन अभिव्यक्ति: प्रतिलेखन, सिस-एक्टिंग तत्व और प्रतिलेखन कारक, आरएनए संपादन और प्रसंस्करण। प्रोटीन लक्ष्यीकरण और तस्करी: प्रोटीन तस्करी (शास्त्रीय और गैर-शास्त्रीय मार्ग), ईआर और गॉल्गी गतिशीलता, प्रोटीन छंटाई और तस्करी, झिल्ली-बद्ध प्रोटीन की गतिशीलता, प्रोटीन स्राव का तंत्र।

3. आनुवंशिकी (20 व्याख्यान)

वंशानुक्रम का नियम: मेंडेलियन सिद्धांत, प्रभुत्व की अवधारणा, पृथक्करण और स्वतंत्र वर्गीकरण, सह-प्रभुत्व, अपूर्ण प्रभुत्व, जीन इंटरैक्शन, प्लियोट्रॉपी, लिंकेज और क्रॉसिंग ओवर। एलीलिक और गैर-एलीलिक इंटरैक्शन: एलील की अवधारणा, घातक एलील, एकाधिक एलील, एलीलिज्म का परीक्षण, पूरकता और एपिस्टेटिस। उत्परिवर्तन: उत्परिवर्तन के प्रकार, मरम्मत तंत्र, आनुवंशिक विश्लेषण और विकास में भूमिका। साइटोप्लाज्मिक वंशानुक्रम: आधार और तंत्र, ऑर्गेनेल जीन की भूमिका। पुनर्संयोजन: ट्रांसपोज़िशन सहित समजातीय और गैर-समजातीय पुनर्संयोजन। गुणसूत्रों के संरचनात्मक और संख्यात्मक परिवर्तन: पॉलीप्लॉइडी, एन्यूप्लॉइडी, गुणसूत्रीय पुनर्व्यवस्था - विलोपन, दोहराव, व्युत्क्रम और स्थानांतरण।

जीनोमिक्स

कुल क्रेडिट : 3 व्याख्यानों की कुल संख्या : 48 कोर्स प्रभारी : डॉ. प्रवीण वर्मा और डॉ. आशीष रंजन

इस कोर्स का प्राथमिक उद्देश्य छात्रों को पौधे की संरचनात्मक, कार्यात्मक और तुलनात्मक जीनोमिक्स की मूलभूत अवधारणाओं से परिचित कराना है और उन्हें जीनोमिक्स-सहायता प्राप्त उन्नत प्रौद्योगिकियों से अवगत कराना है जिसमें विभिन्न पारंपरिक और साथ ही आधुनिक आनुवंशिक और आणविक प्रजनन दृष्टिकोण शामिल हैं जिनका फसल सुधार में संभावित अनुप्रयोग है। इस कोर्स का उद्देश्य छात्रों को नवीनतम नवीन इन-सिलिको जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स उपकरणों और पद्धतियों की गहरी समझ हासिल करने में मदद करना है। कुल मिलाकर, यह कोर्स छात्रों की विषय की समग्र समझ को बढ़ाएगा, उनके कंप्यूटेशनल कौशल में सुधार करेगा और अंततः उनके शोध कार्य की उचित योजना, निष्पादन और विश्लेषण में सहायता करेगा।

1. जीनोम विश्लेषण (5 व्याख्यान)

जीन, जीनोम और जीनोमिक्स की बुनियादी अवधारणाएँ। जीनोमिक्स में प्रयुक्त क्लोनिंग सिस्टम (कॉस्मिड्स, P1 बैक्टीरियोफेज, BAC और PAC क्लोनिंग वैक्टर)। जीनोम का भौतिक मानचित्रण।

2. अनुक्रमण, जीनोम और ट्रांसक्रिप्टोम का विश्लेषण (15 व्याख्यान)

जटिल जीनोम के व्यवस्थित अनुक्रमण के लिए अनुक्रमण रणनीतियाँ। अनुक्रमित मॉडल प्लांट जीनोम (अरबीडोप्सिस और चावल) का विश्लेषण। अगली पीढ़ी के अनुक्रमण विधियाँ और उनकी असेंबली और एनोटेशन। जीनोम एनोटेशन और जीन भविष्यवाणी के सिद्धांत: उपकरण और संसाधन। विभिन्न अनुक्रम प्रारूपों और डेटाबेस खोजों के विभिन्न तरीकों का परिचय। अनुक्रम को कार्य और पादप जीनोम डेटाबेस से जोड़ना।

3. कार्यात्मक जीनोमिक्स (6 व्याख्यान)

जीनोम-व्यापी स्तर पर जीन फ़ंक्शन खोजने की रणनीतियाँ: जीन टैगिंग, टिलिंग और जीन लक्ष्यीकरण। विभेदक जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइलिंग: कार्यप्रणाली और विश्लेषण।

4. आणविक मार्कर और आणविक प्रजनन में उनके अनुप्रयोग (12 व्याख्यान)

आणविक मार्करों का अवलोकन, विकास और अनुप्रयोग। आनुवंशिक विविधता और जर्मप्लाज्म लक्षण वर्णन का आकलन करने के तरीके, डीएनए फिंगरप्रिंटिंग और इसका अनुप्रयोग। लिंकेज मैपिंग की अवधारणा: सिद्धांत, मैपिंग आबादी, पुनर्संयोजन अंश, एलओडी स्कोर और लिंकेज समूहों की स्थापना, जीन मैपिंग उपकरण और संसाधन। क्यूटीएल विश्लेषण और पादप प्रजनन में मार्कर-सहायता प्राप्त चयन की अवधारणा। मानचित्र-आधारित जीन अलगाव। एलील खनन, एसोसिएशन मैपिंग और फसल सुधार में उनके अनुप्रयोग। जैविक प्रणालियों के लिए सांख्यिकीय दृष्टिकोण।

5. विकासवादी और तुलनात्मक जीनोमिक्स (4 व्याख्यान)

जीनोम विकास का परिचय: आणविक फाईलोजेनेटिक्स और अनुप्रयोग। एकाधिक अनुक्रम संरेखण और फाईलोजेनेटिक विश्लेषण। एक्सॉन और इंट्रॉन का विकास, जीन दोहराव, गैर-कोडिंग क्षेत्रों में नए जीन का अधिग्रहण, और मल्टीजीन परिवार: नव-, छद्म-, और उप-कार्यात्मकता। ट्रांसपोज़ेबल तत्व और जीनोम विकास में उनकी भूमिका। सिंटेनी विश्लेषण के लिए अंतरजीनोम तुलना।

6. प्रोटीन संरचना विश्लेषण (6 व्याख्यान)

पेप्टाइड बॉन्ड और प्रोटीन फ़ंक्शन का संरचनात्मक आधार अनुक्रम से संरचना तक और संरचना से फ़ंक्शन तक

प्लांट बायोलॉजी

कुल क्रेडिट : 3 व्याख्यानों की कुल संख्या : 48 कोर्स प्रभारी :डॉ. सेंथिल-कुमार मुथप्पा और डॉ. पिंकी अग्रवाल

1. जैव रासायनिक प्रक्रियाएँ (10 व्याख्यान)

प्रकाश संश्लेषण: प्रकाश संचयन परिसर, इलेक्ट्रॉन परिवहन का तंत्र, क्लोरोफिल प्रतिदीप्ति, फोटोप्रोटेक्टिव तंत्र, CO2 निर्धारण- C3, C4 और CAM मार्ग। श्वसन और फोटोरेस्पिरेशन: साइट्रिक एसिड चक्र, प्लांट माइटोकॉन्ड्रियल इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट और एटीपी संश्लेषण, वैकल्पिक ऑक्सीडेज, फोटो श्वसन मार्ग। पानी और विलेय परिवहन और फोटो-एसिमिलेट्स ट्रांसलोकेशन: मिट्टी से पानी, आयनों, विलेय और मैक्रोमोलेक्यूल्स का अवशोषण, परिवहन और स्थानांतरण, कोशिकाओं के माध्यम से, झिल्लियों के पार, जाइलम और फ्लोएम के माध्यम से, वाष्पोत्सर्जन, लोडिंग और अनलोडिंग का तंत्र फोटो-एसिमिलेट्स। पौधे के पोषक तत्व: आवश्यक पोषक तत्व (मैक्रो-पोषक तत्व और माइक्रो-पोषक तत्व) और उनकी कमी से होने वाले विकार। नाइट्रोजन चयापचय: ​​नाइट्रोजन निर्धारण, अमोनिया अवशोषण और परिवहन, नाइट्रेट अवशोषण और कमी। द्वितीयक चयापचय: ​​जैवसंश्लेषण और एल्कलॉइड, ग्लाइकोसाइड, टेरपेन और फेनोलिक्स का उपयोग।

2. विकास (8 व्याख्यान)

तना, पत्ती और जड़ विकास का आणविक आधार। प्रजनन का आणविक आधार: नर और मादा गैमेटोफाइट, नर बाँझपन, निषेचन, बीज, अपोमिक्सिस।

3. सिग्नल ट्रांसडक्शन (10 व्याख्यान)

सेल सिग्नलिंग का अवलोकन। झिल्ली रिसेप्टर्स और रिसेप्टर प्रोटीन। द्वितीयक संदेशवाहक: Ca2+/CaM, NO आदि। काइनेज सिग्नलिंग और प्रतिवर्ती फॉस्फोरिलीकरण। प्लांट हॉरमोन: जैवसंश्लेषण, धारणा, सिग्नलिंग और पौधे की वृद्धि और विकास में भूमिका। लाइट सिग्नलिंग: धारणा, सिग्नलिंग और पौधे की वृद्धि और विकास में भूमिका। शुगर सिग्नलिंग: धारणा, सिग्नलिंग और पौधे की वृद्धि और विकास में भूमिका।

4. पौधों की पर्यावरण के प्रति प्रतिक्रिया (12 व्याख्यान)

अजैविक तनाव: सूखा, लवणता, प्रकाश, तापमान और भारी धातुएँ। तनाव अवबोधन, पौधों की वृद्धि और विकास पर तनाव का प्रतिकूल प्रभाव, तनाव के प्रति कोशिकीय, शारीरिक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएँ। पौधों की प्रतिरक्षा: प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की आनुवंशिकी, संकेत धारणा, मेजबान-रोगज़नक़ अंतःक्रिया (बैक्टीरिया, कवक और वायरस)। सहजीवन: माइकोरिज़ल और राइज़ोबियल अंतःक्रिया।

5. जेनेटिक इंजीनियरिंग और फसल सुधार (8 व्याख्यान)

पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी, जीन और विनियामक तत्वों की क्लोनिंग। जीन हेरफेर के तरीके (अति-अभिव्यक्ति और आरएनए हस्तक्षेप)। पौधे आनुवंशिक परिवर्तन, सिस-जेनिक्स और ट्रांसजेनिक्स। कृषि विज्ञान, औद्योगिक और गुणवत्ता लक्षण। जैव नैतिकता, जैव सुरक्षा, बौद्धिक संपदा अधिकार और पादप अनुसंधान में निहितार्थ।

प्लांट साइंसेज में उभरते रुझान

कुल क्रेडिट : 1 व्याख्यानों की कुल संख्या : 16 कोर्स प्रभारी: डॉ. जितेन्द्र के. ठाकुर और डॉ. आनंद के. सरकार

1. विनियमन जीवविज्ञान (8 व्याख्यान)

आरएनए हस्तक्षेप, आरएनए संपादन, प्लांट मध्यस्थ परिसर- खोज, फाइलोजेनी, संरचना और विविध भूमिकाएँ। पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल और पोस्ट-ट्रांसलेशनल विनियमन। क्रोमेटिन रीमॉडलिंग, डीएनए मिथाइलेशन, हिस्टोन संशोधन। पौधों में एपिजेनेटिक विनियमन, एपिजेनोमिक्स और इसके दायरे, पैराम्यूटेशन, जीनोमिक छाप, आरएनए-मध्यस्थ एपिजेनेटिक घटना।

2. स्टेम सेल (4 व्याख्यान)

पौधे में स्टेम सेल अवधारणा, पशु और पौधे स्टेम सेल निचे के बीच तुलना। शूट स्टेम सेल निचे का आणविक विनियमन और इसका महत्व। रूट स्टेम सेल निचे का आणविक विनियमन और इसका महत्व। विभिन्न अंगों के स्टेम सेल निचे के बीच तुलना। कैम्बियम स्टेम सेल और संवहनी विकास में उनकी भूमिका।

4. सिस्टम बायोलॉजी (4 व्याख्यान)

सिस्टम बायोलॉजी का परिचय। सिस्टम बायोलॉजी के उपकरण (विभिन्न ‘ओमिक्स’)। जैविक मार्ग का मॉडलिंग। जीन विनियामक / सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क विश्लेषण। एक केस स्टडी: पौधों के प्राथमिक / द्वितीयक मेटाबोलाइट नेटवर्क।

शोध पद्धति

कुल क्रेडिट : 4 व्याख्यानों की कुल संख्या : 64 पाठ्यक्रम प्रभारी: डॉ. जितेन्द्र गिरी और डॉ. स्वरूप के. परिदा

विषय व्याख्यान 1. कंप्यूटर नेटवर्क और कम्प्यूटेशनल सुविधा 2 2. कम्प्यूटेशनल बायोलॉजी, आर-प्रोग्राम, एनजीएस डेटा विश्लेषण, संपूर्ण जीनोम असेंबली और एनोटेशन 7 3. बेसिक बायोइनफॉरमैटिक टूल्स 3 4. सामान्य इंस्ट्रूमेंटेशन 2 5. रेडियोआइसोटोप और इमेजिंग 2 6. फोटोमेट्री 2 7. क्रोमैटोग्राफी और मेटाबोलोमिक्स 4 8. प्रोटिओमिक्स और मास स्पेक्ट्रोस्कोपी 4 9. रियल-टाइम पीसीआर 2 10. बौद्धिक संपदा अधिकार (आईपीआर) 2 11. उन्नत माइक्रोस्कोपी 3 12. वैज्ञानिक नैतिकता 2 13. जैव सुरक्षा 2 14. जीनोटाइपिंग उपकरण 3 15. जैव सांख्यिकी 6 16. एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी और एनएमआर 4 17. प्लांट ट्रांसफॉर्मेशन 2 18. शोध लेखन कौशल (टर्म पेपर) 12