Biología y genética molecular
Código: 100936 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500253 Biotecnología | OB | 2 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Sandra Villegas Hernández
- Correo electrónico:
- sandra.villegas@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- español (spa)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- No
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Prerequisitos
No hay prerrequisitos oficiales específicos.
Objetivos y contextualización
Esta asignatura integra los mecanismos moleculares que se dan en los procesos de transmisión de la información genética (replicación, transcripción y traducción), a partir del estudio de la estructura tridimensional de las macromoléculas implicadas (ácidos nucleicos, enzimas y proteínas reguladoras) y de su interacción.
Objetivos concretos:
- Conocer las diferentes estructuras que adoptan los ácidos nucleicos, así como los diferentes grados de empaquetamiento del DNA según el tipo de organismo y el momento del ciclo celular.
- Comprender la función de las diferentes RNA polimerasas a partir de su estructura tridimensional y los mecanismos de control de la transcripción según el tipo de organismo.
- Conocer la estructura y función de los ribosomas, las diferencias entre procariotas y eucariotas, y los mecanismos de control de la traducción.
- Conocer los mecanismos de replicación, recombinación, y reparación del DNA que mantienen la integridad de la información genética; así como las modificaciones epigenéticas que se transmiten entre generaciones.
- Comprender la regulación de la expresión génica eucariota de manera global.
Competencias
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Describir las bases moleculares, celulares y fisiológicas de la organización, funcionamiento e integración de los organismos vivos en el marco de su aplicación a los procesos biotecnológicos.
- Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Trabajar de forma individual y en equipo.
Resultados de aprendizaje
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Describir correctamente las bases estructurales de la interacción de proteínas y ácidos nucleicos.
- Describir la regulación diferencial de la expresión génica en procariotas y eucariotas.
- Describir los mecanismos moleculares implicados en la perpetuación, mantenimiento y generación de variabilidad de la información genética.
- Explicar los mecanismos moleculares de la transmisión de la información genética desde los ácidos nucleicos hasta las proteínas.
- Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Trabajar de forma individual y en equipo.
Contenido
I.1 Estructura química y Composición: Definición química. Leyes de Chargaff.
I.2 Estructuras en doble hélice: B-DNA. A-DNA. Z-DNA. Hélices de RNA.
I.3 Superenrollamiento del DNA: Tamaño del DNA. Cinéticas de reasociación: Cot y Rot. Topología en superhélice. Topoisomerasas y cuantificación del superenrollamiento. Cromosoma de E. coli.
I.4 Cromosoma eucariota y cromatina: Histonas. Primer nivel de Organización: el nucleosoma. Segundo nivel de Organización: el solenoide. Tercer nivel de Organización: lazos radiales.
II. transcripción
II.1 Estructura y funciones de la RNA polimerasa procariota: Estructura y unión al promotor. Terminación de la transcripción. Control de la transcripción en procariotas.
II.2 RNA polimerasas nucleares y control de la transcripción: Estructura de la RNA polimerasa II. Promotores tipo I y III. Promotores Tipo II: factores de transcripción, Elementos de respuesta, potenciadores y mediador.
II.3 Modificaciones post-transcripcionales: Procesamiento del pre-mRNA. Procesamiento del pre-rRNA. Procesamiento de pre-tRNA.
III. traducción
III.1 El código genético: Naturaleza del Código.
III.2 RNA de transferencia y aminoacilación: Estructura del tRNA. Aminoacil tRNA sintetasas. Interacciones codón-anticodón. Supresores intergénicos.
III.3 Ribosomas: Estructura. Síntesis peptídica: iniciación, elongaciones y terminación.
III.4 Control en eucariotas: Inhibición / potenciaciónde la iniciación de la traducción. RNA de interferencia y silenciación génica.
IV. Replicación, recombinación y Reparación
IV.1 El replicón: Modos de replicación. DNA polimerasas I y III. Helicasas, proteínas de unión, ligasas y primasas. Inicio y terminación de la replicación en E. coli.
IV.2 Replicación en eucariotas: DNA polimerasas eucariotas. Telómeros y telomerasas. Transcriptasa inversa y retrotransposición.
IV.3 Recombinación en eucariotas: Intermediario de Holliday. Proteínas implicadas en replicación. Modelo DSB durant la meiosis.
IV.4. Reparación: Defectos en sistemas de reparaciones eucariotas y Enfermedades.
V. Regulación de la Expresión génica en eucariotas
V.1. Epigenética: Modificaciones epigenéticas en la cromatina. Imprinting genómico por deleción y por repeticiones de trinucleótidos.
V.2. Retrotransposones: Elementos reguladoras de la expresion genica.
Metodología
Las actividades formativas constan de clases de teoría y de prácticas de aula. Cada una de ellas tiene su metodología específica.
Clases de teoría
La profesora explicará el contenido del temario con el apoyo de material audiovisual que estará a disposición de los estudiantes en el Campus Virtual de la asignatura, con antelación. Estas sesiones expositivas constituirán la parte más importante del apartado de teoría. Es recomendable que los estudiantes dispongan del material publicado en el CV en forma impresa para poder seguir las clases con más comodidad.
De la mano del profesor, los conocimientos de algunas partes del temario deberán ser objeto de profundización por parte de los estudiantes, mediante aprendizaje autónomo. Para facilitar esta tarea se proporcionará información sobre localizaciones en libros de texto, páginas web, etc.
Prácticas de aula
Habrá 15 sesiones de prácticas de aula por grupo, en las fechas anunciadas en el calendario. Para estas sesiones, el grupo de teoría se dividirá en dos subgrupos del mismo tamaño, las listas se harán públicas a comienzos de curso. Los estudiantes asistirán a las sesiones programadas para su grupo, sin excepciones.
En estas sesiones, la profesora expondrá los principios experimentales y de cálculo necesarios para trabajar problemas concretos, explicando las pautas para su resolución y reforzando al mismo tiempo los conocimientos de diferentes partes de la materia de las clases de teoría.
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 Teoría | 30 | 1,2 | 1, 2, 4, 6, 5, 7, 10 |
| Clases de problemas | 15 | 0,6 | 3, 4, 6, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Aprendizaje autónomo | 25 | 1 | 4, 6, 5, 7, 8, 10, 11 |
| Estudio teoría | 50 | 2 | 4, 6, 5, 7, 8, 10, 11 |
| Resolución de problemas | 25 | 1 | 4, 6, 5, 7, 8, 10, 11 |
Evaluación
La evaluación de la asignatura se llevará a cabo mediante una evaluación continuada que consistirá en cuatro pruebas, de dos tipologías diferentes: dos cuestionarios con preguntas tipo test y dos pruebas con la resolución de dos problemas. Cada prueba parcial corresponderá a aproximadamente una mitad del temario de teoría o de prácticas de aula.
Cada prueba será independiente respecto a su recuperación. Aquellos alumnos que no hayan superado el 40% de uno o de los dos cuestionarios tipo test deberán realizar una recuperación final de la prueba / as no superada / as. Respecto a las pruebas de resolución de problemas, la recuperación es voluntaria.
La recuperación también estará abierta a cualquier estudiante que, a pesar de haber superado la evaluación continuada, desee mejorar la nota obtenida; en este caso pero, queda anulada la prueba correspondiente. Las matrículas de honor serán asignadas preferencialmente a las mejores notas obtenidas en la evaluación continua.
Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las que equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por lo tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Evaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final. Es decir, ES NECESARIO PRESENTARSE LOS 2 PARCIALES PARA PODER RECUPERAR LA ASIGNATURA.
La nota final obtenida se calculará de la siguiente manera: 3.75 * cuestionario-1 + 1.25 resolución problemas-1 + 3.75 * cuestionario-2 + 1.25 resolución problemas-2
(*) PARA APROBAR Es imprescindible que la NOTA DE LOS CUESTIONARIOS SEA SUPERIOR A 1.5 / 3.75, Y LA NOTA GLOBAL DE 5.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Parcial 1-Problemas | 0.125 | 1,5 | 0,06 | 3, 6, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Parcial 1-Teoría | 3.75 | 1 | 0,04 | 1, 2, 4, 5, 7, 10, 11 |
| Parcial 2-Problemas | 0.125 | 1,5 | 0,06 | 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Parcial 2-Teoría | 3.75 | 1 | 0,04 | 1, 2, 6, 5, 7, 10, 11 |
Bibliografía
Bibliografia bàsica
- Biochemistry (4erd Ed, 2011)
D. Voet & J.G. Voet Ed. John Wiley & Sons
Principal libro de referencia
- Lewin’s Genes XII (2017)
J.E. Krebs, E.S. Goldstein, S.T. Kilpatrick. Ed. Jones and Bartlett Learning.
Segundo libro de referencia
- Biochemistry (3erd Ed, 2000)
C.K. Matthews, K.E., van Holde, and K.G. Ahern. Ed. Benjamin/Cummings
Topología del DNA
- Gene Control (2on Ed. 2015)
D.S. Latchman. E. Garland Science
Regulación de la expresión génica eucariota
Enlaces Web
Los enlaces Web deben actualizarse continuamente. Se encontrarán indicados dentro de las presentaciones de material colgadas en el CV.
Software
No hay un programario específico para esta asignatura.