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2021/2022

Mutagénesis

Código: 101980 Créditos ECTS: 6
Titulación Tipo Curso Semestre
2500890 Genética OB 2 2
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
Susana Pastor Benito
Correo electrónico:
Susana.Pastor@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
catalán (cat)
Algún grupo íntegramente en inglés:
No
Algún grupo íntegramente en catalán:
Sí
Algún grupo íntegramente en español:
No

Prerequisitos

No hay ningún prerrequisito oficial más que los propios del acceso a la titulación.

Objetivos y contextualización

La Mutagénesis hace referencia a la naturaleza de los cambios mutacionales, a los diferentes factores y mecanismos involucrados en la inducción de daño genético y a su relación con diferentes enfermedades, en especial el cáncer y los síndromes asociados con inestabilidad cromosómica y deficiencias en reparación. La asignatura de Mutagénesis también sirve para introducir los ensayos más usados en la evaluación genotóxica y que son utilizados en las baterías estándar. Asimismo, establece los vínculos entre los fundamentos de los sistemas de evaluación mutagénica, su papel en los  análisis de mutagenicidad y su aplicación en los estudios de biomonitorización de poblaciones humanas. Es una asignatura que tiene aspectos básicos y aplicados y que integra diferentes niveles, desde el molecular al individual y poblacional. La asignatura de Mutagénesis es de segundo curso y desarrolla básicamente los siguientes aspectos: bases moleculares de la mutagénesis, agentes mutagénicos físicos y químicos, sistemas de detección mutagénica, mutagénesis y enfermedades, y biomonitorización de poblaciones humanas expuestas a agentes genotóxicos.

Los principales objetivos de esta asignatura son:

La comprensión de las bases y los mecanismos de la mutación génica y cromosómica, así como la relación entre la mutagénesis y algunas enfermedades y síndromes humanos.

La capacitación para interpretar los resultados de las pruebas de genotoxicidad y para diseñar estudios destinados a la evaluación mutagénica.

El conocimiento de los hitos más relevantes de la mutagénesis y la toxicología genética, poniendo énfasis en las perspectivas de futuro.

 

Competencias

  • Capacidad de análisis y síntesis.
  • Definir la mutación y sus tipos, y determinar los niveles de daño génico, cromosómico y genómico en el material hereditario de cualquier especie, tanto espontáneo como inducido, y evaluar sus consecuencias.
  • Desarrollar el aprendizaje autónomo.
  • Razonar críticamente.
  • Utilizar y gestionar información bibliográfica o recursos informáticos o de Internet en el ámbito de estudio, en las lenguas propias y en inglés.

Resultados de aprendizaje

  1. Desarrollar el aprendizaje autónomo.
  2. Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.
  3. Describir las bases moleculares de la mutaciones y los mecanismos de reparación en procariotas y eucariotas.
  4. Describir los distintos tipos de mutaciones, génicas y cromosómicas y sus consecuencias somáticas y germinales.
  5. Describir los fundamentos de los principales métodos de evaluación mutagénica.
  6. Razonar críticamente.
  7. Reconocer la aplicación de los principales métodos de evaluación mutagénica en estudios de biomonitorización.
  8. Utilizar y gestionar información bibliográfica o recursos informáticos o de Internet en el ámbito de estudio, en las lenguas propias y en inglés.

Contenido

Tema 1. INTRODUCCIÓN

Breve historia del desarrollo de la Mutagénesis. Aspectos básicos y aplicados. Su papel en la Genética y la Toxicología Genética. La Mutagénesis Ambiental.

Tema 2. LA MUTACIÓN GÉNICA

Las mutaciones. Tipos de mutaciones. Las mutaciones génicas. Efectos fenotípicos de las mutaciones. Tipos de mutantes. Reversión y supresión. Mutaciones espontáneas. Causas endógenas y exógenas de las mutaciones. Bases moleculares de las mutaciones génicas. Mecanismos que contribuyen a la mutación espontánea.

Tema 3. LA MUTACIÓN CROMOSÓMICA

Recordatorio de los principales tipos de alteraciones cromosómicas. Ciclo celular y expresión de los cambios cromosómicos estructurales. Papel de las roturas de cadena simple y de cadena doble en las alteraciones cromosómicas. Los puntos frágiles. Aneuploidía y pérdida cromosómica. Causas y consecuencias de la no disyunción.

Tema 4. MECANISMOS DE REPARACIÓN

Reparación y mutagénesis. Mecanismos de reparación. Reparación por reversión del daño inducido. Reparación por escisión de bases. Reparación por escisión de nucleótidos. Reparación de malos emparejamientos. Tolerancia al daño genético. Regulación de la mutagénesis en las células eucariotas.

Tema 5.     MUTAGENESIS: ALEATORIA Y DIRIGIDA

Historia de la Mutagenesis. Mutagenesis aleatoria. Mutagenesis dirigida. Aplicaciones.

Tema 6. MUTÁGENOS QUÍMICOS Y FÍSICOS

Naturaleza fisicoquímica de los mutágenos. Mutágenos químicos que requieren activación metabólica. Mutágenos químicos que son activados por la luz. Mutágenos directos. Mutágenos indirectos. Agentes intercalantes. Análogos de base. Radiación ionizante. Luz ultravioleta. Fibras.

Tema 7. CARCINOGÉNESIS

La naturaleza del cáncer. Claves sobre el origen del cáncer. Base genética del cáncer. Protooncogenes. Genes supresores de tumores. Distorsión del crecimiento en las células cancerosas. La carcinogénesis como un proceso multifásico. Genes importantes en la clínica del cáncer. Nuevas formas de entender el proceso de la carcinogénesis: celulas madre cancerosas.

Tema 8. FARMACOGENÉTICA

Variabilidad genética en la biotransformación de los xenobióticos. Polimorfismos de loci enzimáticos implicados en la biotransformación. Citocromos P450. Glutatión-S-transferasas. N-acetil transferasas. Otras enzimas. Polimorfismos farmacogenéticos y susceptibilidad a las enfermedades. Factores que influyen en el metabolismo de los xenobióticos.

Tema 9. SUSCEPTIBILIDAD HEREDITARIA LA MUTACIÓN

Mecanismos de susceptibilidad heredada a la mutación. Enfermedades hereditarias caracterizadas por deficiencias en la reparación: xeroderma pigmentosum y anemia de Fanconi. Enfermedades hereditarias caracterizadas por respuestas celulares deficientes al daño genético: ataxia telangiectasia y síndrome de Bloom. Otras enfermedades con posibles defectos en el procesamiento del daño genético.

Tema 10. ENSAYOS DE MUTAGÉNESIS

Ensayos con bacterias: el test de Ames. Ensayos con cultivos de células de mamífero: mutación génica, mutación cromosómica, micronúcleos e intercambios entre cromátidas hermanas. Ensayos con Drosophila melanogaster: mutaciones letales recesivas ligadas al sexo y mutación y recombinación somática. Ensayos in vivo con mamíferos más comunes: de genotoxicidad y de mutaciones germinales. Detección de aductos en el DNAy en las proteínas. El ensayo de electroforesis en microgel de células  aisladas (Test del cometa). Utilización de técnicas de hibridación in situ fluorescente. Detección de aneuploidía. Utilización de animales transgénicos.

Tema 11. DESARROLLO DE BATERÍAS DE ENSAYOS

Filosofía general. Sistemas matriciales y sistemas jerarquizados. Aproximaciones al desarrollo de una batería de ensayos. Recomendaciones básicas. Interpretación de los datos de las baterías de ensayos. Importancia de los controles.

Tema 12. PRINCIPIOS BÁSICOS DE BIOMONITORIZACION

Monitorización ambiental. Monitorización biológica. Monitorización humana. Biomarcadores. Marcadores de exposición a genotoxinas. Marcadores de interacciones genotoxinas-DNA. Marcadores de daño genético irreversible. Epidemiología molecular. Correlaciones epidemiológicas.

Tema 13. BIOMONITORIZACIÓN DE POBLACIONES HUMANAS

Espectro mutacional en poblaciones expuestas y no expuestas. Poblaciones expuestas ambientalmente. Poblaciones expuestas laboralmente. Poblaciones expuestas médicamente.

Tema 14. INTRODUCCIÓN A LA ESTIMA DEL RIESGO GENÉTICO

Consideraciones básicas y definición de riesgo. Estrategias para la caracterización cualitativa del riesgo. Organismos y relevancia para los humanos. Categorización del riesgo. Caracterización cuantitativa. Extrapolación dosis-respuesta.

 

 

A menos que las restricciones impuestas por las autoridades sanitarias obliguen a una priorización o reducción de estos contenidos.

 

Metodología

El desarrollo de las actividades formativas del curso se basa en: clases de teoría, clases de problemas y análisis de situaciones, clases dirigidas a orientar el aprendizaje autónomo, y seminarios. Cada una de estas actividades se hará siguiendo su metodología específica y se complementarán con tutorías.

Clases de teoría: El alumno adquiere los conocimientos propios de la asignatura asistiendo a las clases de teoría: clases magistrales, que complementará con el estudio personal de la materia explicada. El material audiovisual utilizado en clase estará al alcance del alumnado. Estas clases están concebidas básicamente como un método unidireccional de transmisión de conocimientos del profesor hacia el alumno, que le obliga a desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

Clases de problemas y análisis de situaciones: Los conocimientos adquiridos en las clases de teoría y en el estudio personal se aplican a la resolución de problemas y casos prácticos, previamente enunciados, planteando la manera de interpretarlos y de resolverlos . Los alumnos trabajan en grupos reducidos, desarrollando las capacidades de trabajo en grupo, de análisis de datos y de síntesis de los resultados. El alumno dispondrá de los enunciados de los problemas y casos para trabajar en casa y en clase.

Seminarios: : Los alumnos escojeran un tema relacionado con la mutagenesis i haran una presentación.

Clases para orientar el aprendizaje autónomo: Estas clases servirán principalmentper dirigir las actividades de búsqueda de información y de consulta bibliográfica, así como para planificar estrategias eficaces para el aprendizaje.

Tutorías: Su objetivo es múltiple: resolver dudas, orientar sobre las fuentes bibliográficas y explicar el uso de las herramientas virtuales.Estas sesiones no servirán para avanzar materia, sino que serán de apoyo.

 

La metodología docente propuesta puede experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

 

 

 

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Aprendizaje autónomo dirigido 3 0,12 1, 6, 7, 2, 8
Clases de teoría 26 1,04 4, 5, 3, 6, 2
Elaboración de trabajos 10 0,4 4, 5, 3, 1, 6, 7, 2, 8
Seminarios 5 0,2 6, 7, 2, 8
Tipo: Supervisadas      
Tutorías de grupo 4 0,16 1, 6, 7, 2, 8
Tipo: Autónomas      
Clases de problemas y seminarios 10 0,4 4, 5, 3, 1, 6, 7, 2, 8
Estudio 65 2,6 4, 5, 3, 1, 6, 7, 2, 8
Resolución de problemas 20 0,8 6, 7, 2, 8

Evaluación

Las competencias de esta asignatura se evaluarán de acuerdo a tres módulos:

1.- Exámenes

Exámenes que incluyen la evaluación de los contenidos de las clases teóricas y de problemas.

Se realizarán dos pruebas eliminatorias. Para poder aprobar la asignatura hay que conseguir una nota mínima de 5. 

Para mejorar la nota, o para superar las notas inferiores al 5, se podrá realizar una recuperación a final de curso. La nota del examen de recuperación sustituirá la nota obtenida anteriormente.

Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber estado previamente evaluado en un conjunto de actividades cuyo peso equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. Por tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Avaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final.

La nota correspondiente al módulo de exámenes será la media de las notas de las dos partes. La calificación obtenida por este concepto representará el 75% de la nota final de la asignatura.

 

2.- Trabajo individual

Se evaluará la presentación oral, la redacción, la estructura, la claridad y la calidad deltreball individual elaborado por el alumno. La nota de este módulo representará el 25% del total. 

 

3.- Participació

Se evaluará la participación activa en los seminarios, clases de problemas y otras actividades de clase. Dependiendo de la actividad y calidad de la participación el alumno podrá llegar a sumar un 0.5 en la nota final de la asignatura. 

Consideraciones finales:

La asignatura se aprobará cuando el alumno cumpla las condiciones requeridas y la nota resultante de las diferentes evaluaciones (exámenes, participación y trabajo individual) sea igual o superior a 5.

Los estudiantes que no puedan asistir a una prueba de evaluación individual por causa justificada y aporten la documentación correspondiente  tendrán derecho a realizar la prueba en cuestión en otra fecha.

Respecto a la superación de la asignatura por parte de los alumnos repetidores, no será necesario que el alumno realice las actividades docentes ni las evaluaciones de aquellas competencias ya superadas, a partir de la segunda matrícula de la asignatura.

 

La evaluación propuesta puede experimentar alguna modificación en función de las restriccionees a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

 

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Examenes 75% 7 0,28 4, 5, 3, 6, 7, 2
Participación activa +0.5 0 0 1, 6, 2
Seminar 25% 0 0 1, 6, 7, 2, 8

Bibliografía

Bibliografía más básica:

Migliore, L. (Editor) Mutagenesi Ambientale. Zanichelli (2004).

Paz y Miño, C., Creus, A., Cabré, O., Leone, P.E. Genética Toxicológica y Carcinogénesis. PUCE / FUNDACYT (2002).

Bibliografía más especializada:

Álvarez, E., Cunha, R. (Editores) DNA Adducts. Formation, Detection and Mutagenesis. Nova Biomedical Press (2010).

Brusick, D. (Editor) Methods for Genetic Risk Assessment. Lewis Publishers (1994).

Dhawan, A., Bajpayee, M. (Editores) Genotoxicity Assessment. Methods and Protocols. Humana Press (2013).

Friedberg, E.C., Walker, G.C., Siede, W., Wood, R.D., Schultz, R.A., Ellenberger, T. DNA Repair and Mutagenesis. 2nd edition. ASM Press (2005).

Kocsis, A., Molnar, H. (Editores) Genotoxicity: Evaluation, Testing and Prediction. Nova Biomedical Press (2009).

Li, A.P., Heflich, R.H. (Editores) Genetic Toxicology. CRC Press (1991).

Phillips, D.H., Venitt, S. (Editores) Environmental Mutagenesis. BIOS Scientific Publishers (1995).

Sierra, L.M., Gaivao, I. (Editores) Genotoxicity and DNA Repair. A Practical Approach. Humana Press (2014).

Tardiff, R.G., Lohman, P.H.M., Wogan, G.N. (Editores) Methods to Assess DNA Damage and Repair. John Wiley & Sons (1994).

Wilson, S.L., Suk, W.A. (Editores) Biomarkers of Environmentally Associated Disease. Technologies, Concepts and Perspectives. Lewis Publishers (2002).

Enlaces web:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/

www.mutagenesisambiental.com/

www.eems-eu.org/

www.ems-us.org/

www.ukems.org/

 

 

 

Software

No es necesario.