Virologia
Codi: 100951 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500253 Biotecnologia | OB | 3 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Esther Vazquez Gomez
- Correu electrònic:
- Esther.Vazquez@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Altres indicacions sobre les llengües
Les classes i les avaluacions es realitzaran íntegrament en català i espanyol a discreció de l'professorat, amb material docent en anglès.Equip docent
- Antonio Villaverde Corrales
- Neus Ferrer Miralles
Prerequisits
Uns bons coneixements de Microbiologia, Bioquímica i Biologia Cel·lular i interès per la Virologia
Objectius
Els objectius docents són el conjunt de conceptes bàsics i fonamentals que s’impartiran a l’assignatura i que, segons el criteri del professor, tot estudiant universitari de virologia en un àmbit no sanitari hauria de conèixer. La bona comprensió dels mateixos és necessària per a aprovar l’examen, mentre que l’obtenció de qualificacions superiors requereix la seva integració per a la resolució de problemes multifactorials, entre d’altres, d’acord als exemples específics que es treballin a classe. S’indiquen els textos i exercicis per a cada tema dirigits a consolidar les idees presentades a classe i es recomana la seva consulta i resolució respectivament.
Competències
- Buscar i gestionar informació procedent de diverses fonts.
- Identificar elements estructurals i funcionals de virus i altres microorganismes útils per al disseny de noves estratègies de diagnòstic molecular de malalties infeccioses.
- Llegir textos especialitzats tant a llengua anglesa com a les llengües pròpies.
- Treballar de forma individual i en equip.
Resultats d'aprenentatge
- Aplicar els mètodes usats per a la detecció i quantificació de material víric i de resposta immune antivírica.
- Buscar i gestionar informació procedent de diverses fonts.
- Explicar les propietats dels virus i de les partícules víriques útils per al disseny de vacunes i de fàrmacs antivírics.
- Identificar els components vírics i del cicle víric rellevants a la resposta immune antivírica.
- Llegir textos especialitzats tant a llengua anglesa com a les llengües pròpies.
- Treballar de forma individual i en equip.
Continguts
1. Naturalesa i multiplicació dels virus
El món dels virus. Parasitisme estricte, multiplicació i transmissió. La malaltia vírica i el concepte “iceberg”. La diversitat vírica. La partícula vírica: dimensions, composició química, morfologia i nomenclatura. Funcions de la càpsida; estabilitat i reconeixement. Composició química, estructura i organització del genoma víric: gens estructurals i no estructurals. La polaritat de l’àcid nucleic. El cicle víric: fases extra- i intracel·lulars. Multiplicació vírica: infeccions productives i no productives. Expressió seqüencial de gens vírics. Virus, elements genètics mòbils i éssers vius.
2. La Virologia i els seus orígens
Les hipòtesis sobre el manteniment de la vida i la generació espontània. Els treballs d’en Pasteur. Agents infecciosos microscòpics i els postulats de Koch. El segle XIX: el descobriment dels virus. El mosaic del tabac: el concepte de verí filtrable. Descobriment dels virus animals. El segle XX: caracterització química, estructural i genètica dels virus. Fets rellevants en la història de la Virologia. L’eradicació de la verola i el risc de re-emergència. Aspectes clínics i biotecnològics de la Virologia. Bioterrorisme.
3. Multiplicació vírica
Reconeixement cel·lular. Naturalesa i funció dels receptors. Internalització. Decapsidació. Aturada de la biosíntesi cel·lular. Estimulació de funcions cel·lulars: papovavirus i adenovirus. Síntesi de RNA, DNA i proteïnes víriques: seqüències temporals. Efectes citopàtics.Sortida de partícules víriques amb i sense lisi. Apoptosi. Transformació cel·lular en virus RNA: oncògens cel·lulars; activació i transducció. Transformació cel·lular en virus DNA: oncògens i oncoproteïnes víriques.Processat de proteïnes víriques. Dianes de fàrmacs antivírics. El RNA interferent.
4. Estructura de les partícules víriques
Morfologia de les partícules víriques. Estudi arquitectònic de les partícules víriques: la microscòpia electrònica i les reconstruccions tridimensionals. La difracció de raigs X: nivell de resolució. Arquitectura molecular en les simetries helicoïdal i icosaèdrica. Proteïnes trans-membrana en les embolicades víriques. Llocs d'unió a receptors. Els antígens vírics i els epítops B i T. La neutralització i l'evasió de la neutralització. Variabilitat genètica i epitòpica. Altres components estructurals dels virus.
5. Genètica i genomes vírics
Diversitat dels genomes vírics. Principi d'economia i complexitat dels genomes vírics; gens solapats. Genomes segmentats i partits. Informació que codifica el genoma viral. Tipus de genomes vírics i estratègia d'expressió gènica i replicació per a cada tipus; estratègies de regulació temporal. El clon infecciós. Principis de genètica inversa. Virus defectius.
6. Origen i evolució dels virus
Origen dels virus; teories regressives i a favor d’un origen cel·lular. Mecanismes de generació de diversitat. Freqüències de mutació i abundància relativa de mutants. Fixació de mutacions. Replicases víriques i fidelitat de còpia. Variabilitat i evolució en virus RNA i retrovirus. Les quasiespècies víriques. Evolució i potencial evolutiu. Selecció darwiniana i no darwiniana de mutacions. Efectes fundacionals i colls d’ampolla. Divergència genètica i antigènica; el virus de la grip.
7. Noves malalties víriques i virus emergents
Aparició de noves malalties víriques. Salt d’hoste i reservoris vírics. Emergència i re-emergència vírica. Factors mediambientals, socials i tecnològics determinants. Importància dels vectors artròpodes. L‘espècie humana com a hoste terminal. Nous virus i virus emergents humans. Les febres hemorràgiques. El virus Èbola i el virus de la immunodeficiència humana. La re-emergència continua del virus de la grip i altres. El viroma.
8. Metodologia virològica
Obtenció de partícules víriques. El cultiu cel·lular. Cultius a petita i mitjana escala. Purificació. Anàlisi quantitativa i qualitativa de les partícules víriques. Detecció de components vírics i aplicacions en la metodologia diagnòstica. El laboratori de Virologia: àrees i distribució. La seguretat biològica. Nivells de contenció: P1 a P4. Tractament de l'aire. Tractament d'efluents
9. Principis de taxonomia vírica
Primeres classificacions de virus: classificació de Baltimore de virus animals. El Comitè Internacional de Taxonomia de Virus i el sistema de classificació. Propietats víriques usades en taxonomia. Famílies de virus animals i virus encara no classificats. Canvis de nomenclatura. Els principals patògens humans i les seves malalties.
10. Agents infecciosos peculiars
Els prions: Les proteïnes infeccioses. Desenvolupament del concepte de prió. L'amiloide. Síntesi i processat de PrPc. Formació de PrPsc i propagació dels prions. Encefalopaties espongiformes: herència i contagi. Diversitat fenotípica dels prions; les soques. L’“scrapie” (tremolor) i l’encefalopatia espongiforme bovina. Barreres interespecífiques. Les encefalopaties espongiformes humanes: el Kuru, la síndrome de Creutzfeldt-Jakob i les malalties hereditàries. Els prions en llevats. Els viroides: estructura i constància de dominis. Possibles mecanismes de la patogènia. Els Satèl·lits. El virus de l’hepatitis delta. Els virofags.
11. Bacteriòfags
Utilització de bacteriòfags en genètica molecular i biotecnologia. El “phage display”. La generació d’anticossos sense immunització i la recerca de nous lligands. Evolució molecular dirigida. Sistemes de selecció de fàrmacs antivírics: el cas dels inhibidors de proteases.
12. Patogènia de les infeccions víriques
Virus "bons". Convivència virus-hoste. Infeccions asimptomàtiques. Característiques de les infeccions víriques. Portes d'entrada. Rutes de transmissió: horitzontal i vertical. Infeccions localitzades i sistèmiques. Disseminació. Virèmia. Transmissió nerviosa. Teixits diana: tropisme. Infeccions agudes i persistents. Infeccions latents. Factors vírics i no vírics que influeixen en la patogènesi. Virulència. Evasió de la resposta immune per part de virus. Immunopatologia.
13. Vacunes i resposta a les infeccions víriques
Tipus de vacunes; atenuades i inactivades. Bases moleculars de l'atenuació. Vacunes de nova generació. Vacunes recombinants i pèptids sintètics. Vacunació amb àcids nucleics. Nous vectors en vacunes. Les vacunes contra la SARS-CoV-2. La immunitat de ramat. Resposta immune innata i adaptativa. Les cèl·lules sentinella, el complement, la inflamació, els interferons. Comunicació entre la resposta innata i l'adaptativa. Resposta immune adaptativa: humoral i cel·lular. La importància de la resposta immune cel·lular antivírica. El sistema immune bacterià CRISPR / Cas.
14. Els virus artificials
Els virus com a nous nanomaterials manipulables. La teràpia gènica vírica; trets importants i riscos biològics. Productes de teràpia gènica en el mercat. Virus artificials com alternatives a la teràpia gènica vírica. Tipus de virus artificials i de biomolècules usades. Estratègies modulars. Selecció de dominis funcionals inspirats en virus. Exemples i aplicacions dels virus artificials.
* "Llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció d’aquests continguts".
Metodologia
L’assignatura s’impartirà a través de classes magistrals i activitats d’aprenentatge actiu amb problemes i casos científics, en les que els alumnes adquiriran destresa en la recerca bibliogràfica, plantejament d’experiments i resolució de problemes. Caldrà fer presentacions orals dels treballs pràctics i es fomentarà el treball en grup, la coordinació d`activitats i la presentació racional de plans de treball i resultats. Es farà èmfasi en els aspectes metodològics i les aplicacions biomèdiques, biotecnològiques, farmacològices i nanotecnològiques dels virus i estructures derivades.
"*La metodologia docent proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.”
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes presencials o remotes | 42 | 1,68 | 1, 3, 4 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Preparació de presentació pública de treballs | 50 | 2 | 2, 5, 6 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 20 | 0,8 | 2, 5, 6 |
| Lectura de texts | 30 | 1,2 | 2, 5, 6 |
Avaluació
L'avaluació es farà a través de 3 exàmens, dos parcials no eliminatoris i un últim examen que comprendrà el tercer parcial i un examen de síntesi. Els exàmens estaran repartits durant el curs, amb un pes total sobre la qualificació final del 70% (15%, 15% i 35 + 5% respectivament). A més, un 30% de la nota s'obtindrà per la presentació oral de treballs i resolució de problemes d'aula o presentació de treballs escrits. Per aquestes activitats (30 %) no es programarà una recuperació.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen Final: tercer parcial + examen de síntesi. Tipus test | 40% | 2 | 0,08 | 3, 4 |
| Presentació oral i/o treball escrit | 30 % | 3 | 0,12 | 2, 5, 6 |
| exàmens parcials tipus test | 30 % | 3 | 0,12 | 1, 3, 4 |
Bibliografia
A. Granoff and R.G. Webster. (Constantment actualitzada i ampliada). Encyclopedia of virology (on-line Ed.) Academic Press. London.
(http://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780123744104)
A. J. Cann. 2015. Principles of molecular virology. (6th Ed). Academic Press. London. (http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123849397)
S. J. Flint i altres. 2015. 4th Edition. Principles of virology: Molecular biology (volume I), pathogenesis and control (volume II). Document digital a la Biblioteca https://ebookcentral-proquest-com.are.uab.cat/lib/uab/reader.action?docID=6037145 (vol I) https://ebookcentral-proquest-com.are.uab.cat/lib/uab/reader.action?docID=6029122 (vol II)
G. Rezza, G. Ippolito, Emerging and Re-emerging Viral Infections: Advances in Microbiology, Infectious Diseases and Public Health Volume 6, Springer, 2017. https://mirades.uab.cat/ebs/items/show/153230
P. Tennant, G. Fermin, J.E. Foster, Viruses; molecular biology, host interactions and applications to biotechnology, Academic Press, 2018
S. Howley, D. Knipe, S. Whelan, Fields VIROLOGY- Vol. 1. Emerging Viruses. 7th Edition. Wolters Kluver, 2021
G. Fermin, 2018. Viruses. Elsevier. https://mirades.uab.cat/ebs/items/show/155194
Introduction to Modern Virology By: Nigel J. Dimmock; Keith N. Leppard; Andrew J. Easton. Wiley-Blackwell. 2016 ISBN: 978-1-119-97810-7, 978-1-119-09452-4, 978-1-119-09453-1, 978-1-78785-149-8. Llibre digital disponible a la biblioteca de la UAB. http://web.b.ebscohost.com/pfi/ExternalLinkOut/PubFinderLinkOut?sid=ba798d32-9ef9-4158-b465-6dca266b4ad4@sessionmgr103&vid=1&Url=https%3a%2f%2flogin.are.uab.cat%2flogin%3furl%3dhttps%3a%2f%2febookcentral.proquest.com%2flib%2fUAB%2fdetail.action%3fdocID%3d4305725&Kbid=edp8505591&PackageId=2602580&LinkedFrom=PublicationResultList
Clinical Virology Manual, Fifth Edition By: Richard L. Hodinka; Stephen A. Young; Benjamin A. Pinksy; Squarr, J. American Society for Microbiology. 2016 ISBN: 978-1-55581-914-9, 978-1-55581-915-6, 978-1-68367-069-8, 978-1-68367-318-7. Llibre digital disponible a la biblioteca de la UAB. http://web.b.ebscohost.com/pfi/ExternalLinkOut/PubFinderLinkOut?sid=ba798d32-9ef9-4158-b465-6dca266b4ad4@sessionmgr103&vid=1&Url=https%3a%2f%2flogin.are.uab.cat%2flogin%3furl%3dhttps%3a%2f%2febookcentral.proquest.com%2flib%2fUAB%2fdetail.action%3fdocID%3d4305725&Kbid=edp8505591&PackageId=2602580&LinkedFrom=PublicationResultList
Programari
No cal l'ús de programes específics en aquesta assignatura.