Logo UAB
2021/2022

Enginyeria genètica de microorganismes

Codi: 101977 Crèdits: 6
Titulació Tipus Curs Semestre
2500890 Genètica OT 4 0
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Professor/a de contacte

Nom:
Jesús Aranda Rodríguez
Correu electrònic:
Jesus.Aranda@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
espanyol (spa)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
No
Grup íntegre en espanyol:

Altres indicacions sobre les llengües

Es treballarà amb material en llengua anglesa

Equip docent

Jesús Aranda Rodríguez

Prerequisits

Es recomanable haver cursat o estar cursant l'assignatura de Biologia Molecular de Procariotes

Objectius

L’objectiu principal d’aquesta asignatura és que l’estudiant sigui capaç de dissenyar procediments per a la manipulació genètica de microorganismes.

Per això durant el desenvolupament de l'assignatura, l'estudiant haurà d'assolir les capacitats següents:

  • Saber identificar els diferents tipus de vectors microbians, de reconèixer les seves aplicacions i de dissenyar-ne de nous
  • Saber aplicar metodologies i estratègies de clonatge
  • Reconèixer la implicació de les característiques pròpies de cada microorganisme (sistemes immunitat, capacitat recombinació, ús de codó, etc) en el disseny experimental proposat
  • Saber escollir la tècnica de transferència genètica més adient en cada cas proposat
  • Poder dissenyar estratègies eficients per a l'obtenció, enriquiment i selecció de mutants
  • Saber construir fusions gèniques i reconèixer les seves possibles aplicacions
  • Reconèixer les característiques principals de les possibles dianes bacterianes per al desenvolupament de fàrmacs, vacunes i reactius de diagnòstic

Competències

  • Aplicar el mètode científic a la resolució de problemes.
  • Aplicar els coneixements teòrics a la pràctica.
  • Descriure i identificar les característiques estructurals i funcionals dels àcids nucleics i les proteïnes incloent-hi els seus diferents nivells d'organització.
  • Desenvolupar l'aprenentatge autònom.
  • Dissenyar i executar protocols complets de les tècniques estàndards que formen part de l'instrumental del genètic molecular: purificació, amplificació i seqüenciació de DNA genòmic de fonts biològiques, enginyeria genètica en microorganismes, plantes i animals.
  • Raonar críticament.
  • Tenir capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  • Utilitzar i gestionar informació bibliogràfica o recursos informàtics o d'Internet en l'àmbit d'estudi, en les llengües pròpies i en anglès.

Resultats d'aprenentatge

  1. Aplicar el mètode científic a la resolució de problemes.
  2. Aplicar els coneixements teòrics a la pràctica.
  3. Descriure els processos de replicació, transcripció, traducció i regulació dels gens en procariotes i eucariotes.
  4. Desenvolupar l'aprenentatge autònom.
  5. Dissenyar protocols aplicables a la manipulació genètica de microorganismes.
  6. Raonar críticament.
  7. Tenir capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  8. Utilitzar i gestionar informació bibliogràfica o recursos informàtics o d'Internet en l'àmbit d'estudi, en les llengües pròpies i en anglès.

Continguts

En aquesta asignatura es tractaran els següents temes:

Unitat 1. Sistemes d’introducció de DNA en bacteris. Transformació natural en bacteris gramnegatius i grampositius. Estat de competència. Mecanismes moleculars associats a la transformació natural. Transformació induïda. Electrotransformació. Disseny i optimització de sistemes de transformació en diversos bacteris carents de transformació natural.

Unitat 2. Vectors de DNA en bacteris. Requeriments dels vectors de clonació. Vectors d’expressió. Vectors tipus T. Vectors mobilitzables. Vectors suïcides. Vectors shuttle. Vectors integracionals. Característiques genètiques de les cèl·lules receptores de vectors. Construcció de genoteques de DNA in vitro i in vivo.

Unitat 3. Fusions gèniques en bacteris. Fusions transcripcionals i traduccionals. Fusions en unitats policistròniques. Vectors de fusió: característiques generals. Fusions a l’atzar. Mètodes de construcció de fusions. Construccions de fusions mitjançant PCR, OE-PCR i Gibson assembly. Aplicacions i exemples de fusions gèniques.

Unitat 4. Mutagènesi en bacteris. Mutagènesi a l’atzar in vivo. Ús de mètodes químics o físics. Criteris i mètodes per a la selecció i enriquiment de mutants. Transposons. Minitransposons. Plasposons. Transposomes. Mètodes per a la identificació i confirmació de mutants. Mutagènesi in vitro de gens clonats.

Unitat 5. Estratègies de clonació en bacteris. Clonació per complementació: gens anabòlics o catabòlics. Mètodes d’aïllament de gensreguladors. Clonació de gens tòxics. Obtenció de gens de virulència.

Unitat 6. Substitució de gens en bacteris i generació de knockouts Obtenció de mutants per disrupció gènica i per substitució gènica. Sistema Lambda Red. Obtenció de mutants scarless. Sistemes de contraselecció. Sistema I-SceI. Ús de la tecnologia CRISPR/Cas9 per l’obtenció de mutants. Mètodes per a la identificació i confirmació de mutants. Sistemes de reintroducció de gens alterats en el bacteri d'origen. Inserció en el cromosoma de nous gens o construccions.

*Llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció d’aquests continguts.

Metodologia

L’assignatura d’Enginyeria Genètica de Procariotes consta de dos mòduls:

Mòdul seminaris: en les que mitjançant aprenentatge col·laboratiu, els estudiants treballen diferents aspectes de dissenys experimentals reals presents en articles científics actuals. A l'inici del curs, els alumnes treien, seguint les pautes marcades pel professorat, un article científic relacionat amb l'àmbit de l'enginyeria genètica de microorganismes del que elaboren un pòster. El calendari d'activitats on es definiran les sessions de treball d'aula, d'exposició i debat del treball realitzat així com les dates d'entrega de les activitats proposades és lliurat a l’inici del curs pel profesorat.

Mòdul teòric: on es combinen classes magistrals participatives amb sessions d’aprenentatge basat en problemes on es treballen els conceptes teòrics a través de la ressolució de casos pràctics.

*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 magistrals participatives 30 1,2 3, 5
Seminaris 12 0,48 1, 2, 4, 6, 7, 8
Tipus: Supervisades      
Tutories 1 0,04 3, 5
Tipus: Autònomes      
Estudi i altres activitats d'autoaprenentatge 50 2 2, 4, 6, 7, 8
Lectura de textos recomanats 20 0,8 8
Preparació del pòster i questionaris 34 1,36 1, 2, 4, 6, 7, 8

Avaluació

Avaluació del mòdul de seminaris

L'avaluació dels seminaris es realitza mitjançant l’avaluació de diferents activitats relacionades amb un article científic, Es valora:

a) Les entregues autònomes que es lliuren a través de l’aula moodle i les entregues en les sessions de treball a l’aula. Amb una qualificació màxima de 2 punts sobre 10.

b) El pòster i el qüestionari associats a l’article científic escollit. Amb una qualificació màxima de 5 punts sobre 10.

c) La defensa del pòster durant l’exposició a l’aula. Amb una qualificació màxima de 1 punt sobre 10.

d) La resolució dels qüestionaris relatius als seminaris exposats. Amb una qualificació màxima de 1,5 punts sobre 10.

e) L’autoavaluació individual i del grup de treball. Amb una qualificació màxima de 0.5 punts sobre 10.

Per superar aquest mòdul d’avaluació l’estudiant ha d’obtenir una nota igual o superior a 5.

Avaluació del mòdul teòric

L’avaluació d’aquesta activitat es realitza mitjançant una prova individual escrita. La qualificació màxima d’aquest apartat és de 10 punts sobre 10.

Per superar aquest mòdul és necessari obtenir una puntuació igual o superior a 5 punts.

Si la nota obtinguda en el mòdul teòric és inferior a 5, l'alumne/a podrá realizar una prova e recuperació. Aquesta prova tindrà una qualificació màxima de 8 punts sobre els 10 i és necessària una qualificació igual o superior a 4 per superar-la.

Per participar a la recuperació, l'alumne ha d'haver estat prèviamentavaluat 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.

Els alumnes que superen el mòdul teòric poden presentar-se a una prova de millora de nota, el qual es realitza, en la data programada per la prova de recuperació. La presentació a aquesta prova implica la renuncia a la qualificació obtinguda prèviament en aquest mòdul. Per superar aquesta prova es necessària una puntuació igual o superior a 5. Els alumnes que desitgin realitzar la prova de millora de nota han de comunicar-ho per escrit al professor com a mínim 72 h abans del dia programat per a l'avaluació de recuperació.

La qualificació final de l'assignatura serà el promig de les qualificacions obtingudes en els dos mòduls, essent necessari haver superat per separat cada un d’ells.

L'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final

*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
Debat i participació a l'aula 5% 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Entregues a l'aula i a l'aula virtual 10% 0 0 1, 2, 4, 6, 7
Prova escrita (ressolució de casos pràctics) 50% 3 0,12 1, 2, 3, 5, 6, 7
Póster 25% 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Ressolució de qüestionaris a l'aula 7.5% 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
auto-avaluación individual o de grup 2.5% 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Bibliografia

Com a bibliografia de referència de conceptes bàsics es recomana:

 

Snyder, Larry. Molecular Genetics of Bacteria. 4th ed. Washington, DC: ASM Press. 2013.

eBook disponible a Biblioteques UAB:

http://eds.b.ebscohost.com/eds/detail/detail?vid=0&sid=aaef5fab-a6ed-47c8-9dc3-70a5856ae074%40sessionmgr103&bdata=JnNpdGU9ZWRzLWxpdmU%3d#AN=1084779&db=nlebk

 

Jeremy W. Dale, Simon F. Park. Molecular Genetics of Bacteria. 5th ed. Chichester, West Sussex, England : Wiley. 2010.

eBook disponible a Biblioteques UAB:

http://eds.b.ebscohost.com/eds/detail/detail?vid=0&sid=f3365a86-b2bc-4182-ac49-58f4d3bf00ca%40pdc-v-sessmgr03&bdata=JnNpdGU9ZWRzLWxpdmU%3d#AN=321013&db=edsebk

 

Altres textos recomanats així com enllaços d’interès es trobaran a disponibilitat de l’alumne a l'aula Moodle de l’assignatura.

Programari

No aplicable.