Virologia
Codi: 101002 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500502 Microbiologia | OB | 2 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Neus Ferrer Miralles
- Correu electrònic:
- Neus.Ferrer@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 es donen en català o castellàEquip docent
- Antonio Villaverde Corrales
- Esther Vazquez Gomez
Prerequisits
És important tenir uns bons coneixements de Bioquímica, Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia Cel·lular i immunologia.
Objectius
Els objectius docents de l'assignatura són l'adquisició per part del alumnes d'uns coneixements fonamentals sobre la biologia, estructura, genètica i evolució dels virus en el marc de la seva patogènia i de les possibilitats farmacològiques i de recerca que ofereix la Virologia. Es farà èmfasi en les aplicacions emergents dels virus en biotecnologia i nanotecnologia, i en la necessitat d'actualització constant d'informació a través de les bases de dades bibliogràfiques.
Competències
- Aplicar les metodologies adequades per aïllar, analitzar, observar, cultivar, identificar i conservar microorganismes.
- Aplicar microorganismes o els seus components al desenvolupament de productes d'interès sanitari, industrial i tecnològic.
- Caracteritzar els agents causals de malalties microbianes en l'home, en els animals i les plantes per diagnosticar-les i controlar-les, fer estudis epidemiològics i conèixer la problemàtica actual i les estratègies de lluita contra aquestes malalties.
- Identificar els mecanismes moleculars de la patogènia i relacionar-los amb la resposta contra la infecció per dissenyar i desenvolupar estratègies de diagnosi i de lluita contra les malalties causades per microorganismes.
- Obtenir, seleccionar i gestionar la informació.
- Saber treballar individualment, en grup, en equips de caràcter multidisciplinari i en un context internacional.
- Utilitzar bibliografia o eines d'Internet, específiques de microbiologia i d'altres ciències afins, tant en llengua anglesa com en la llengua pròpia.
Resultats d'aprenentatge
- Comprendre les bases microbiològiques que s'utilitzen per desenvolupar productes d'interès sanitari.
- Conèixer els grups més importants de microorganismes patògens.
- Conèixer els processos moleculars del cicle víric i identificar les dianes potencials de fàrmacs antivírics.
- Conèixer i identificar les aplicacions biotecnològiques i nanomèdiques dels virus en microelectrònica, com a biosensors i per al lliurament dirigit de fàrmacs.
- Conèixer les bases moleculars de la invasivitat i la virulència vírica i reconèixer el valor de les variants víriques atenuades en el disseny de vacunes.
- Identificar els elements vírics útils per al disseny d'antígens, immunògens i vacunes.
- Identificar els elements vírics útils per dissenyar reactius de diagnòstic.
- Identificar i descriure els microorganismes utilitzats per al bioterrorisme.
- Identificar les tècniques utilitzades per a la conservació i l'emmagatzematge de microorganismes.
- Identificar les tècniques utilitzades per a la multiplicació, la detecció i la identificació de virus.
- Obtenir, seleccionar i gestionar la informació.
- Saber treballar individualment, en grup, en equips de caràcter multidisciplinari i en un context internacional.
- Utilitzar bibliografia o eines d'Internet, específiques de microbiologia i d'altres ciències afins, tant en llengua anglesa com en la llengua pròpia.
- Utilitzar les tècniques de les òmiques per identificar gens i proteïnes diana relacionats amb la patogenicitat i virulència i utilitzables en el disseny de vacunes i compostos antimicrobians.
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. L'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 els embolcalls vírics. 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. Anàlisi de la filogènia vírica.
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. Els nous virus hepàtics. La re-emergència continua del virus de la grip i altres.
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 viròfags.
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. Respostaa les infeccions víriques i vacunes.
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 grup. 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
El curs constarà de classes teòriques i activitats d'aprenentatge actiu amb problemes científics i casos pel qual els estudiants adquireixin les habilitats necessàries per dur a terme búsqueda bibliogràfica, proposar enfocaments experimentals i disseny d'estratègies de resolució de problemes. Les presentacions orals d'activitats d'aprenentatge actiu fomentaran el treball en equip, la coordinació de les activitats i la presentació racional dels plans de treball i resultats. Les activitats d'aprenentatge actiu se centraran en els aspectes metodològics, biomèdics, farmacèutics, biotecnològics i les aplicacions nanotecnològiques dels virus, així com de les estructures virals derivades. Es disposará de tutories personals demanades per correu electrònic i es duran a terme a l'oficina C3/331 . En aquestes sessions, els estudiants tindran l'oportunitat de rebre l'orientació individual d'acord a les seves necessitats.
"*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 | |||
| Activitats d'ensenyament actiu | 15 | 0,6 | 11, 12, 13 |
| Classes presencials | 30 | 1,2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 14 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories personalitzades | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Búsqueda bibliogràfica | 28 | 1,12 | 11, 13 |
| Estudi personal | 44 | 1,76 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 14 |
| Lectura de textes | 23 | 0,92 | 11, 12 |
| Preparació de presentació oral i escrita de treballs | 1 | 0,04 | 11, 12, 13 |
| Treball en grup: preparació d'informes escrits | 2 | 0,08 | 11, 12, 13 |
Avaluació
Avaluació de les competències de les classes de teoria (70 % de la nota final)
-L'avaluació es realitza a través d'un examen parcial (20 %) i un examen final (50 %). Així doncs, la suma de les puntuacions obtingudes en l'avaluació de tots els exàmens escrits representarà el 70 % de la nota final.
La primera prova, (20 % sobre el total de l’assignatura), inclourà tots els conceptes teòrics explicats fins al moment en les sessions teòriques.
La segona prova ( 50% sobre el total de l’assignatura), inclourà tots els conceptes teòrics (inclosos els explicats a les sessions de seminaris) de l’assignatura, així com aquells que van ser objecte d’avaluació en la primera prova.
Per l'examen parcial (20 %) no es programarà una recuperació. Es programarà un examen de recuperació per l'examen final (50 %). Per participar a la recuperació de l'examen final, l'alumnat ha d'haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67 % en la qualificació final.
La qualificació obtinguda en l'examen final (o en l’examen de recuperació) ha de ser superior a 4,0 per a ser utilitzat en el càlcul de la nota final de l'assignatura. En el cas de l'obtenció d'una nota inferior a 4,0 en la prova final (o en l'examen de recuperació), tot i que la mitjana ponderada de totes les activitats donés un valor de 5 o superior, la puntuació màxima obtinguda seria 4,5.
EXAMEN PER PUJAR NOTA: Podran presentar-se a l'examen per millorar la nota de l'assignatura tots aquells alumnes que tinguin els dos blocs de teoria aprovats. L'alumne que vulgui pujar nota (només teoria) es podrà tornar a examinar de l'examen final (50 %) sempre i quan hagi expressat per escrit (email) la seva voluntat de fer l'examen a la persona responsable de l'assignatura com a mínim deu dies abans de l'examen final. Al presentar-se a l'examen per pujar nota, l'alumne renuncia implícitament a la nota que havia obtingut en l'examen final. La nota que es tindrà en compte serà la del darrer examen que l'alumne hagi realitzat. No hi ha opció de millorar les altres notes.
Avaluació de presentacions orals i escrites (30 % de la nota final)
- El 30 % de la nota s'obtindrà mitjançant presentacions orals i escrites de les tasques i activitats de resolució de problemes d'aula. Per aquestes activitats no es programarà una recuperació.
Els estudiants presentaran els treballs assignats en les sessions de problemes d’aula. Les presentacions orals seran avaluades en el contingut, organització i habilitats comunicatives. Els informes escrits addicionals seran avaluats en el contingut i organització.
El retard en el lliurament de les activitats assignades representarà una reducció de fins el 100 % en la nota obtinguda en l'activitat avaluada.
*"L’avaluació proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.”
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Avaluació de treball en grup: informe escrit | 20 % | 0 | 0 | 11, 12, 13 |
| Examen Final: tipus test | 50 % | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 14 |
| Examen Parcial: tipus test | 20 % | 2 | 0,08 | 2, 5, 8, 9, 10 |
| Presentació oral i/o escrita de treballs | 10 % | 0 | 0 | 11, 12, 13 |
Bibliografia
-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.
-T. Shors. 2009. Virus: estudio molecular con orientación clínica. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires.
-T. Shors, Understanding viruses. 2017. 3rd Ed. Jones & Bartlett Learning. Burlington, Massachusetts.
-L. Sompayrac. 2002. How Pathogenic Viruses work. Jones and Bartlett Publishers, Boston.
-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
Programari
No hi ha previst un programari específic