Virología
Código: 101002 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500502 Microbiología | OB | 2 | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Neus Ferrer Miralles
- Correo electrónico:
- Neus.Ferrer@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- inglés (eng)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- No
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Otras observaciones sobre los idiomas
Las clases se dan en inglésEquipo docente
- Antonio Villaverde Corrales
- Esther Vazquez Gomez
Prerequisitos
Es importante tener un buen nivel de inglés oral y escrito y unos buenos conocimientos de Bioquímica, Biología Molecular, Microbiología, Biología Celular e inmunología.
*Todas las actividades docentes y las evaluaciones se realizarán en inglés en cualquier contexto (presencial, semipresencial o virtual)
Objetivos y contextualización
Los objetivos docentes de la asignatura son la adquisición por parte de los estudiantes de unos conocimientos fundamentales sobre la biología, estructura, genética y evolución de los virus en el marco de su patogenia y de las posibilidades farmacológicas y de investigación que ofrece la Virología. Se hará énfasis en las aplicaciones emergentes de los virus en biotecnología y nanotecnología, y en la necesidad de actualización constante de información a través de las bases de datos bibliográficas.
Competencias
- Aplicar las metodologías adecuadas para aislar, analizar, observar, cultivar, identificar y conservar microorganismos.
- Aplicar microorganismos o sus componentes al desarrollo de productos de interés sanitario, industrial y tecnológico.
- Caracterizar a los agentes causales de enfermedades microbianas en el hombre, en los animales y las plantas para su diagnóstico y control, realizar estudios epidemiológicos y conocer la problemática actual y las estrategias de lucha contra dichas enfermedades.
- Identificar los mecanismos moleculares de la patogenia y relacionarlos con la respuesta frente a la infección para diseñar y desarrollar estrategias de diagnosis y de lucha contra las enfermedades causadas por microorganismos.
- Obtener, seleccionar y gestionar la información.
- Saber trabajar individualmente, en grupo, en equipos de carácter multidisciplinar y en un contexto internacional.
- Utilizar bibliografía o herramientas de Internet, específicas de Microbiología y de otras ciencias afines, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia.
Resultados de aprendizaje
- Comprender las bases microbiológicas que se utilizan para el desarrollo de productos de interés sanitario.
- Conocer e identificar las aplicaciones biotenológicas y nanomédicas de los virus en microelectrónica, como biosensores y para la entrega dirigida de fármacos.
- Conocer las bases moleculares de la invasividad y la virulencia vírica y reconocer el valor de los variantes víricos atenuados en el diseño de vacunas.
- Conocer los eventos moleculares del ciclo vírico e identificar las dianas potenciales de fármacos antivíricos.
- Conocer los grupos más importantes de microorganismos patógenos.
- Identificar las técnicas empleadas para la conservación y el almacenaje de microorganismos.
- Identificar las técnicas utilizadas para la multiplicación, detección e identificación de virus.
- Identificar los elementos víricos útiles para el diseño de antígenos, immunógenos y vacunas.
- Identificar los elementos víricos útiles para el diseño de reactivos de diagnóstico.
- Identificar y describir a los microorganismos implicados en bioterrorismo.
- Obtener, seleccionar y gestionar la información.
- Saber trabajar individualmente, en grupo, en equipos de carácter multidisciplinar y en un contexto internacional.
- Utilizar bibliografía o herramientas de Internet, específicas de Microbiología y de otras ciencias afines, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia.
- Utilizar las técnicas ómicas para identificar genes y proteínas diana relacionados con la patogenicidad y virulencia y utilizables en el diseño de vacunas y compuestos antimicrobianos.
Contenido
1. Naturaleza y multiplicación de los virus
El mundo de los virus. Parasitismo estricto, multiplicación y transmisión. La enfermedad vírica y el concepto "iceberg". La diversidad vírica. La partícula vírica: dimensiones, composición química, morfología y nomenclatura. Funciones de la cápside; estabilidad y reconocimiento. Composición química, estructura y organización del genoma vírico: genes estructurales y no estructurales. La polaridad del ácido nucleico. El ciclo vírico: fases extra e intracelulares. Multiplicación vírica: infecciones productivas y no productivas. Expresión secuencial de genes víricos. Virus, elementos genéticos móviles y seres vivos.
2. La Virología y sus orígenes
Las hipótesis sobre el mantenimiento de la vida y la generación espontánea. Los trabajos de Pasteur. Agentes infecciosos microscópicos y los postulados de Koch. El siglo XIX: el descubrimiento de los virus. El virus del mosaico del tabaco: el concepto de agente infeccioso filtrable. Descubrimiento de los virus animales. El siglo XX: caracterización química, estructural y genética de los virus. Hechos relevantes en la historia de la Virología. La erradicación de la viruela y el riesgo de re-emergencia. Aspectos clínicos y biotecnológicos de la Virología. Bioterrorismo.
3. Multiplicación vírica
Reconocimiento celular. Naturaleza y función de los receptores. Internalización. Decapsidación. Parada de la biosíntesis celular. Estimulación de funciones celulares: papovavirus y adenovirus. Síntesis de RNA, DNA y proteínas víricas: secuencias temporales. Efectos citopáticos. Salida de partículas víricas con y sin lisis. Apoptosis. Transformación celular en virus ARN: oncogenes celulares; activación y transducción. Transformación celular en virus DNA: oncogenes y oncoproteínas víricas. Procesado de proteínas víricas. Dianas de fármacos antivíricos. El RNA interferente.
4. Estructura de las partículas víricas
Morfología de las partículas víricas. Estudio arquitectónico de las partículas víricas: la microscopía electrónica y las reconstrucciones tridimensionales. La difracción de rayos X: requisitos cristalográficos y nivel de resolución. Arquitectura molecular en las simetrías helicoidal y icosaédrica. Proteínas trans-membrana en las envueltas víricas. Sitios de unión a receptores. Los antígenos víricos y los epítopos B y T. La neutralización y la evasión de la neutralización. Variabilidad genética y epitòpica.
5. Genética y genomas víricos
Principio de economía y complejidad de los genomas víricos; genes solapados. Genomas segmentados y partidos. Secuenciación de genomas víricos y predicción de funciones. Recombinación, reorganización y mezcla fenotípica. Tipos de mutantes víricos. Virus defectivos: genomas integrados, virus satélites y partículas defectivas interferentes. Complementación. El clon infeccioso. Expresión génica en diferentes tipos de virus; estrategias de regulación temporal. Principios de genética inversa. Instrumentos víricos para transferencia genética y terapia génica. Presentación de péptidos y antígenos en virus recombinantes. Clonación y expresión génica con vectores de origen vírico.
6. Origen y evolución de los virus
Origen de los virus; teorías regresivas y a favor de un origen celular. Mecanismos de generación de diversidad. Frecuencias de mutación y abundancia relativa de mutantes. Fijación de mutaciones. Replicasas víricas y fidelidad de copia. Variabilidad y evolución en virus RNA y retrovirus. Las cuasiespecies víricas. Evolución y potencial evolutivo. Selección darwiniana y no darwiniana de mutaciones. Efectos fundacionales y cuellos de botella. Divergencia genética y antigénica; el virus de la gripe. Análisis de la filogenia vírica.
7. Nuevas enfermedades víricas y virus emergentes
Aparición denuevas enfermedades víricas. Salto de huésped y reservorios víricos. Emergencia y re-emergencia vírica. Factores medioambientales, sociales y tecnológicos determinantes. Importancia de los vectores artrópodos. La especie humana como huésped terminal. Nuevos virus y virus emergentes humanos. Las fiebres hemorrágicas. El virus Ébola y el virus de la inmunodeficiencia humana. Los nuevos virus hepáticos. La re-emergencia continua del virus de la gripe y otros.
8. Metodología virológica
Obtención de partículas víricas. El cultivo celular. Cultivos a pequeña y mediana escala. Purificación. Análisis cuantitativo de partículas víricas. Detección de componentes víricos y aplicaciones en la metodología diagnóstica. El laboratorio de Virología: áreas y distribución. La seguridad biológica. Niveles de contención: P1 a P4. Tratamiento del aire. Tratamiento de efluentes. Las fábricas de vacunas: producción a escala industrial de partículas víricas.
9. Principios de taxonomía vírica
Primeras clasificaciones de virus: clasificación de Baltimore de virus animales. El Comité Internacional de Taxonomía de Virus y el sistema de clasificación. Propiedades víricas usadas en taxonomía. Familias de virus animales y virus no clasificados. Los principales patógenos humanos y sus enfermedades.
10. Priones y viroides
Las proteínas infecciosas: los priones. Desarrollo del concepto de prión. El amiloide. Síntesis y procesado de PrPc. Formación de PrPsc y propagación de los priones. Encefalopatías espongiformes: herencia y contagio. Diversidad fenotípica de los priones; las cepas. El "scrapie" (temblor) y la encefalopatía espongiforme bovina. Barreras interespecíficas. Las encefalopatías espongiformes humanas: el Kuru, el síndrome de Creutzfeldt-Jakob y las enfermedades hereditarias. Los priones en levaduras. Los viroides: estructura y constancia de dominios. Posibles mecanismos de la patogenia. El virus de la hepatitis delta.
11. Bacteriófagos
Utilización de bacteriófagos en genética molecular y biotecnología. El "phage display". La generación de anticuerpos sin inmunización y la búsqueda de nuevos ligandos. Evolución molecular dirigida. Sistemas de selección de fármacos antivíricos: el caso de los inhibidores de proteasas.
12. Patogenia de las infecciones víricas
Características de las infecciones víricas. Puertas de entrada. Infecciones localizadas y sistémicas. Invasividad. Viremia. Transmisión nerviosa. Tejidos diana: tropismo. Virulencia. Papel de la respuesta orgánica en la patogenia. El contagio: vías de transmisión. Vectores y reservorios. Lasinfecciones víricas persistentes; mecanismos de persistencia. El virus del sarampión. El virus Epstein-Barr. Las hepatitis víricas. Infección por VIH; los aspectos dinámicos de la persistencia. El movimiento en virus de plantas.
13. Respuesta a las infecciones víricas
Mecanismos antivíricos inespecíficos. Inducción y actividad de los interferones. Inducción y evolución de la respuesta inmune. Papel de anticuerpos y células T. Profilaxis de las infecciones víricas: la vacunación. Tipo de vacunas; atenuadas y inactivadas. Las vacunas de la poliomielitis. Bases moleculares de la atenuación. Vacunas de nueva generación. Antígenos y inmunógenos. Proteínas recombinantes y péptidos sintéticos. Pseudo-cápsides vacunales. La vacuna contrala hepatitis B y contra el virus del papiloma. Vacunación con ADN.
14. Los virus artificiales
La terapia génica vírica; rasgos importantes y riesgos biológicos. Virus artificiales como alternativas a la terapia génica vírica. Tipo de virus artificiales y de biomoléculas usadas. Estrategias modulares. Selección de dominios funcionales. Ejemplos y aplicaciones de los virus artificiales.
“*A menos que las restricciones impuestas por las autoridades sanitarias obliguen a una priorización o reducción de estos contenidos.”
Metodología
El curso constará de clases teóricas y actividades de aprendizaje activo con problemas científicos y casos para que los estudiantes adquieran las habilidades necesarias para llevar a cabo búsqueda bibliográfica, proponer enfoques experimentales y diseño de estrategias de resolución de problemas. Las presentaciones orales de actividades de aprendizaje activo fomentarán el trabajo en equipo, la coordinación de las actividades y la presentación racional de los planes de trabajo y resultados. Las actividades de aprendizaje activo se centrarán en los aspectos metodológicos, biomédicos, farmacéuticos, biotecnológicos y las aplicaciones nanotecnológicas de los virus, así como de las estructuras virales derivadas. Se dispondrá de tutorías personales solicitadas por correo electrónico y se llevarán a cabo en el despacho C3/331. En estas sesiones, los estudiantes tendrán la oportunidad de recibir la orientación individual de acuerdo a sus necesidades.
“*La metodología docente propuesta puede experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.”
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Actividades de aprendizaje activo | 15 | 0,6 | 11, 12, 13 |
| Clases presenciales | 30 | 1,2 | 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías personalizadas | 2 | 0,08 | 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 11, 12, 13, 14 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Búsqueda bibliográfica | 28 | 1,12 | 11, 13 |
| Estudio personal | 44 | 1,76 | 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14 |
| Lectura de textos | 23 | 0,92 | 11, 12 |
| Preparación de presentación oral y escrita de trabajos | 1 | 0,04 | 11, 12, 13 |
| Trabajo en grupo: preparación de informes escritos | 2 | 0,08 | 11, 12, 13 |
Evaluación
La evaluación se realiza a través de un examen parcial (20 %) y un examen final (50 %). La suma de las puntuaciones obtenidas en la evaluación de todos los exámenes escritos representará el 70 % de la nota final. Para el examen parcial (20 %) no se programará un examen de recuperación. Se programará un examen de recuperación para el examen final (50 %). La calificación obtenida en el examen final (o examen de recuperación) debe ser superior a 4,0 para ser utilizado en el cálculo de la nota final. En el caso de la obtención de una nota inferior a 4,0 en la prueba final (o en el examen de recuperación), aunque la media ponderada de todas las actividades diese un valor de 5 o superior, la puntuación máxima obtenida sería 4,5. El 30 % de la nota se obtendrá mediante presentaciones orales y escritas de las tareas y actividades de resolución de problemas de aula, para estas actividades no se programará una recuperación.
Evaluación de las competencias de las clases de teoría (70 % de la nota final)
-Durante el curso se programarán dos pruebas escritas por esta forma de evaluación. La primera prueba tendrá un peso de 20 %, y la segunda (examen final) un peso de 50 %. Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber estado previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Evaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67 % en la calificación final.
Evaluación de presentaciones orales y escritas (30 % de la nota final)
-Los estudiantes presentarán los trabajos asignadosen las sesiones de problemas de aula. Las presentaciones orales serán evaluadas en el contenido, organización y habilidades comunicativas. Los informes escritos adicionales serán evaluados en el contenido y organización.
El retraso en la entrega delas actividades asignadas representará una reducción de hasta el 100 % en la nota obtenida en la actividad evaluada.
EXAMEN PARA SUBIR NOTA: Podrán presentarse al examen para mejorar la nota de la asignatura todos aquellos alumnos que tengan los dos bloques de teoría aprobados. El alumno que quiera subir nota (solo teoría) se podrá volver a examinar del examen final (50 %) siempre y cuando haya expresado por escrito (email) su voluntad de hacer el examen al responsable de la asignatura como mínimo diez días antes del examen final. Al presentarse al examen para subir nota, el alumno renuncia implícitamente a la nota que había obtenido en el examen final. La nota que se tendrá en cuenta será la del último examen que el alumno haya realizado. No hay opción de mejorar las otras notas.
“*La evaluación propuesta puede experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.”
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Evaluación de trabajo en grupo: informe escrito | 20 % | 0 | 0 | 11, 12, 13 |
| Examen Final: tipo test | 50 % | 3 | 0,12 | 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14 |
| Examen Parcial: tipo test | 20 % | 2 | 0,08 | 5, 3, 10, 6, 7 |
| Presentación oral y/o escrita de trabajos | 10 % | 0 | 0 | 11, 12, 13 |
Bibliografía
-S.J. Flint, V.R. Racaniello, G.F. Rall, A.M. Skalka, L.W. Enquist. 2015. Principles of virology: Molecular Biology (Volume 1), Pathogenesis and control (Volume 2). 4th Ed. ASM Press, Washington.
-S.J. Flint, G.F. Rall, V.R. Racaniello, A.M. Skalka, L.W. Enquist. 2015. Principles of virology, V.1, ASM Press, Washington DC. https://ebookcentral.proquest.com/lib/uab/reader.action?docID=6037145
-N.J. Dimmock, A.J. Easton and K.N. Leppard. 2007. Introduction to modern virology. 6th Ed. Blackwell Science, Malden.
-L. Collier, J. Oxford. 2014. Virología humana : texto para estudiantes de medicina, odontología y microbiología. 3ª Ed. McGraw-Hill, México.
-L. Collier and J. Oxford, P. Kellam. 2016. Human virology. 5th Ed. Oxford University Press. Oxford.
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-C.F. Barbas III, D.R. Burton, J.K. Scott and G.J.Silverman. 2001. Phage Display. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, New York.
-A. Martín González, V. Béjar, J.C. Gutiérrez, M. Llagostera, E. Quesada. 2019. Microbiología esencial. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires. https://www.medicapanamericana.com/VisorEbookV2/Ebook/9788491102427