Aprendizaje Basado en Problemas en Biología Vegetal
Código: 43872 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4316231 Biología, Genómica y Biotecnología Vegetales / Plant Biology, Genomics and Biotechnology | OT | 0 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Jordi Moreno Romero
- Correo electrónico:
- Jordi.Moreno.Romero@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- inglés (eng)
Equipo docente
- Merce Galbany Casals
- Maria del Mar Marquès Bueno
- Martí Bernardo Faura
Equipo docente externo a la UAB
- Igor Flórez Sarasa
- Nicolas Bologna
Prerequisitos
Conocimiento de asignaturas anteriores del máster:
- Plant Physiology and Metabolism
- Plant Molecular Biology and Genetic Engineering
- Plant Genomics
- Agricultural Biotechnology
Objetivos y contextualización
Cada estudiante diseñará una aproximación metodológica para resolver un problema de biología de plantas planteado por el coordinador del curso. Los estudiantes desarrollarán este estudio con la ayuda de un tutor personal. Al final del curso, los estudiantes presentarán su trabajo como informe escrito y oralmente en un seminario.
Competencias
- Aplicar los conocimientos de genética molecular de las plantas en diferentes ámbitos científicos e industriales.
- Aplicar los conocimientos de los mecanismos funcionales de las plantas desde los diferentes niveles organizativos a la caracterización de los procesos de crecimiento y desarrollo del organismo vegetal entero.
- Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico y empresarial.
- Explicar los procesos de obtención de plantas modificadas genéticamente y su uso.
- Proponer y analizar ad hoc soluciones derivadas de las investigaciones con plantas, acordes con las situaciones y las necesidades de cada caso.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Sintetizar, analizar alternativas y debatir críticamente.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito en inglés en un entorno internacional.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos en el ámbito de estudio.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar el conocimiento de las estrategias de defensa de las plantas en la mejora de la productividad.
- Aplicar la información genómica a la mejora de la calidad de frutos.
- Aplicar los conocimientos de la genómica en el diseño de programas de la mejora de la calidad de fruto.
- Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico y empresarial.
- Explicar la obtención y utilidad de las plantas modificadas genéticamente para su uso como biofactorias.
- Proponer y analizar soluciones biotecnológicas basadas en en la modulación del desarrollo vegetal.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Sintetizar, analizar alternativas y debatir críticamente.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito en inglés en un entorno internacional.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos en el ámbito de estudio.
Contenido
Problem-based Learning in Plant Biology es una materia multidisciplinar que integra conocimientos previos de otras asignaturas del máster. Los problemas que deben resolver los estudiantes pueden tratar, entre otros, sobre los siguientes temas:
- Herramientas genómicas en la mejora vegetal
- Ingeniería metabólica en plantas.
- Modulación del desarrollo vegetal con fines biotecnológicos.
- Filogenética, datación molecular y biogeografía.
- Adaptación de las plantas al medio ambiente.
*A menos que las restricciones impuestas por las autoridades sanitarias obliguen a una priorización o reducción de estos contenidos.
Metodología
En las dos primeras sesiones del curso, el coordinador de la asignatura presentará los problemas a resolver, de entre los que los estudiantes escogerán. En las próximas semanas, los estudiantes prepararán su aproximación metodológica al problema. Tendrán varias sesiones preparatorias con su tutor, quien los orientará y evaluará el trabajo realizado. Los estudiantes también recibirán formación sobre el análisis de bases de datos ómicas, a través de sesiones de bioinformática realizadas en el ordenador. Al final del curso, los estudiantes presentarán un informe escrito sobre su proyecto y lo defenderán oralmente en un seminario impartido al resto de la clase. La metodología de la asignatura consistirá, por tanto, en las siguientes actividades:
- Clases magistrales
- Sesiones de ordenador
- Sesiones tutorizadas
- Estudio personal
- Elaboración de un informe escrito
- Seminarios
*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 | |||
| Clases magistrales | 2 | 0,08 | 4, 8, 10 |
| Seminarios | 14 | 0,56 | 1, 3, 2, 4, 5, 6, 8, 7, 10, 11 |
| Sesiones de ordenador | 8 | 0,32 | 4, 8, 9, 7, 10, 12 |
| Sesiones tutorizadas | 6 | 0,24 | 4, 6, 8, 9, 10, 12 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Preparación del informe escrito | 44 | 1,76 | 4, 5, 8, 9, 7, 10, 12, 11 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio personal | 44 | 1,76 | 4, 8, 9, 7, 10, 12 |
| Preparación del seminario | 32 | 1,28 | 4, 8, 9, 7, 10, 12, 11 |
Evaluación
El tutor y coordinador evaluará el trabajo del alumno en las sesiones preparatorias e informe escrito. El conjunto de estos dos aspectos representará el 45 % de la calificación de la asignatura. La presentación oral del proyecto (seminario impartido por el alumno) será evaluada por el coordinador de la asignatura y representará otro 45 %. El 10 % restante será acordado por el coordinador de la asignatura y el tutor, en base al interés y las preguntas del alumno en las sesiones preparatorias y en los seminarios de otros alumnos.
*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 |
|---|---|---|---|---|
| Informe escrito | 45 % | 0 | 0 | 4, 5, 8, 9, 7, 10, 12, 11 |
| Participación del estudiante en las actividades de clase (evaluación continua) | 10 % | 0 | 0 | 4, 8, 10, 12, 11 |
| Seminario impartido por el estudiante y discusión colectiva con los otros estudiantes y el profesor | 45 % | 0 | 0 | 1, 3, 2, 4, 5, 6, 8, 7, 10, 11 |
Bibliografía
Para las sesiones de bioinformática puede ser útil la siguiente bibliografia:
- Curso de Introduccion a la estadistica para biología molecular: http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/training.html#rstats
- Robinson, M.D. and Oshlack, A. (2010). A scaling normalization method for differential expression analysis of RNA-seq data. Genome Biology 11, R25
- Ritchie ME, et al. (2015) limma powers differential expression analyses for RNA-sequencing and microarray studies. Nucleic Acids Res 43(7):e47–e47.
- https://www.bioconductor.org/packages/devel/bioc/vignettes/edgeR/inst/doc/edgeRUsersGuide.pdf
- http://rpsychologist.com/d3/cohend/
Dependiendo del proyecto particular desarrollado por el estudiante, bibliografía útil puede ser escogida de la siguiente lista:
- Anderson J.T. et al (2011). Evolutionary genetics of plant adaptation. Trends in Genetics: 27:258–266.
- Boualem A., et al (2015) A cucurbit androecy gene reveals how unisexual flowers develop and dioecy emerges. Science 250:688-691.
- Dodds P.N. & Rathjen J.P. (2011) Plant immunity:towards an integrated view of plant–pathogen interactions. Nature Reviews Genetics 11:539-548.
- Hörandl, E. & Appelhans, M. (eds.) (2015) Next-Generation Sequencing in Plant Systematics. Regnum Vegetabile v. 158. Koeltz Botanical Books.
- Laitinen R. (ed.) (2015). Molecular mechanisms in plant adaptation. John Wiley & Sons.
- Lemey, P., Salemi, M. & Vandamme, A.M. (eds.). 2009. The phylogenetic handbook. A practical approach to phylogenetic analysis and hypothesis testing. 2nd Ed. Cambridge University Press.
- Lomonossoff G.P. & Daoust M.A. (2016). Plant-produced biopharmaceuticals: A case of technical developments driving clinical deployment. Science 353:1237–1240.
- Soyk S., et al (2017) Bypassing Negative Epistasis on Yield in Tomato Imposed by a Domestication Gene. Cell 169:1-14.
- Tang J. & Chu C. (2017) MicroRNAs in crop improvement: fine-tuners for complex traits. Nature Plants 3:17077. doi: 10.1038/nplants.2017.77
- Tschofen M., et al (2016). Plant Molecular Farming: Much More than Medicines. Annual Review of Analytical Chemistry 9:271–294.
- Yu S., et al (2015). Plant developmental transitions: the role of microRNAs and sugars. Current Opinion in Plant Biology 27:1-7.
- Zhu J.K. (2016) Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants. Cell 167:313-324.
Software
Antes de empezar las sesiones de bioinformática se enviarán instrucciones para instalar los siguientes programas:
- El lenguaje de scripting R: https://cran.r-project.org/mirrors.html
- El entorno integrado de programacion Rstudio: https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/ (Desktop version)
- El conjunto de articulos sobre visualizacion de datos “Points of view”: http://blogs.nature.com/methagora/2013/07/data-visualization-points-of-view.html
- Los paquetes de R limma y NOISeq