Logo UAB
2022/2023

Virología

Código: 101002 Créditos ECTS: 6
Titulación Tipo Curso Semestre
2500502 Microbiología OB 2 2

Contacto

Nombre:
Antonio Villaverde Corrales
Correo electrónico:
antonio.villaverde@uab.cat

Uso de idiomas

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

Otras observaciones sobre los idiomas

Las clases se dan en inglés

Equipo docente

Antonio Villaverde Corrales
Esther Vázquez Gómez

Prerequisitos

Es importante tener un buen nivel de Bioquímica, Biología Molecular, Microbiología, Biología Celular e inmunología.

Objetivos y contextualización

Los objetivos docentes de la asignatura son la adquisición por parte de los estudiantes de unos conocimientos fundamentales sobre la biología, estructura, genética y evolución de los virus en el marco de su patogenia y de las posibilidades farmacológicas y de investigación que ofrece la Virología. Se hará énfasis en las aplicaciones emergentes de los virus en biotecnología y nanotecnología, y en la necesidad de actualización constante de información a través de las bases de datos bibliográficas.

Competencias

  • Aplicar las metodologías adecuadas para aislar, analizar, observar, cultivar, identificar y conservar microorganismos.
  • Aplicar microorganismos o sus componentes al desarrollo de productos de interés sanitario, industrial y tecnológico.
  • Caracterizar a los agentes causales de enfermedades microbianas en el hombre, en los animales y las plantas para su diagnóstico y control, realizar estudios epidemiológicos y conocer la problemática actual y las estrategias de lucha contra dichas enfermedades.
  • Identificar los mecanismos moleculares de la patogenia y relacionarlos con la respuesta frente a la infección para diseñar y desarrollar estrategias de diagnosis y de lucha contra las enfermedades causadas por microorganismos.
  • Obtener, seleccionar y gestionar la información.
  • Saber trabajar individualmente, en grupo, en equipos de carácter multidisciplinar y en un contexto internacional.
  • Utilizar bibliografía o herramientas de Internet, específicas de Microbiología y de otras ciencias afines, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia.

Resultados de aprendizaje

  1. Comprender las bases microbiológicas que se utilizan para el desarrollo de productos de interés sanitario.
  2. Conocer e identificar las aplicaciones biotenológicas y nanomédicas de los virus en microelectrónica, como biosensores y para la entrega dirigida de fármacos.
  3. Conocer las bases moleculares de la invasividad y la virulencia vírica y reconocer el valor de los variantes víricos atenuados en el diseño de vacunas.
  4. Conocer los eventos moleculares del ciclo vírico e identificar las dianas potenciales de fármacos antivíricos.
  5. Conocer los grupos más importantes de microorganismos patógenos.
  6. Identificar las técnicas empleadas para la conservación y el almacenaje de microorganismos.
  7. Identificar las técnicas utilizadas para la multiplicación, detección e identificación de virus.
  8. Identificar los elementos víricos útiles para el diseño de antígenos, immunógenos y vacunas.
  9. Identificar los elementos víricos útiles para el diseño de reactivos de diagnóstico.
  10. Identificar y describir a los microorganismos implicados en bioterrorismo.
  11. Obtener, seleccionar y gestionar la información.
  12. Saber trabajar individualmente, en grupo, en equipos de carácter multidisciplinar y en un contexto internacional.
  13. Utilizar bibliografía o herramientas de Internet, específicas de Microbiología y de otras ciencias afines, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia.
  14. Utilizar las técnicas ómicas para identificar genes y proteínas diana relacionados con la patogenicidad y virulencia y utilizables en el diseño de vacunas y compuestos antimicrobianos.

Contenido

1. Naturaleza y multiplicación de los virus

El mundo de los virus. Parasitismo estricto, multiplicación y transmisión. La enfermedad vírica y el concepto iceberg. La diversidad vírica y el viroma. La partícula vírica: dimensiones, composición química, morfología y nomenclatura. Funciones de la cápsida; estabilidad y reconocimiento. Composición química, estructura y organización del genoma vírico: genes estructurales y no estructurales. La polaridad del ácido nucleico. El ciclo vírico: fases extra- e intracelulares. Multiplicación vírica: infecciones productivas y no productivas. Expresión secuencial de genes víricos. Virus, elementos genéticos móviles y seres vivos.

2. Los orígenes de la Virología

Las hipótesis sobre el mantenimiento de la vida y la generación espontánea. Los trabajos de Pasteur. Agentes infecciosos microscópicos y postulados de Koch. El siglo XIX: el descubrimiento de los virus. El mosaico del tabaco: el concepto de veneno filtrable. Descubrimiento de los virus animales. El siglo XX: caracterización química, estructural y genética de los virus. Hechos relevantes en la historia de la Virología. La erradicación de la viruela y el riesgo de reemergencia. Aspectos clínicos y biotecnológicos de la Virología. Bioterrorismo.

3. Estructura de las partículas víricas

Morfología de las partículas víricas. Estudio arquitectónico de las partículas víricas: la microscopía electrónica y las reconstrucciones tridimensionales. La difracción de rayos X: nivel de resolución. Arquitectura molecular en las simetrías helicoidal y icosaédrica. Proteínas trans-membrana en las envolturas víricas. Sitios de unión a receptores. Los antígenos víricos y los epítopos B y T. La neutralización y la evasión de la neutralización. Variabilidad genética y epitópica.

4. Genética vírica y genomas víricos

Diversidad de los genomas víricos. Principio de economía y complejidad de los genomas víricos; genes solapados. Genomas segmentados y partidos. Información que codifica el genoma viral. Tipo de genomas víricos y estrategia de expresión génica y replicación para cada tipo; estrategias de regulación temporal. El clon infeccioso. Principios de genética inversa. Virus defectivos.

5. Metodología virológica

Obtención de partículas víricas. El cultivo celular. Cultivos a pequeña y mediana escala. Purificación. Análisis cuantitativo y cualitativo de las partículas víricas. Detección de componentes víricos y aplicaciones en la metodología diagnóstica. El laboratorio de Virología: áreas y distribución. La seguridad biológica. Niveles de contención: P1 a P4. Tratamiento del aire. Tratamiento de efluentes.

6. Principios de taxonomía vírica

Primeras clasificaciones de virus: clasificación de Baltimore de virus animales. El Comité Internacional de Taxonomía de Virus y el sistema de clasificación. Propiedades víricas usadas en taxonomía. Familias de virus animales y virus todavía no clasificados. Cambios de nomenclatura. Los principales patógenos humanos y sus enfermedades.

 

7. Multiplicación vírica

Reconocimiento celular. Naturaleza y función de los receptores. Internalización. Decapsidación. Paro de la biosíntesis celular. Estimulación de funciones celulares: papovavirusy adenovirus. Síntesis de RNA, DNA y proteínas víricas: secuencias temporales. Efectos citopáticos. Salida de partículas víricas con y sin lisis. Apoptosis. Transformación celular en virus RNA: oncógenos celulares; activación y transducción. Transformación celular en virus DNA: oncogenes y oncoproteínas víricas. Procesado de proteínas víricas. Dianas de fármacos antivirus. El RNA interferente.

8. Patogenia de las infecciones víricas

Virus "buenos". Convivencia virus-huésped. Infecciones asintomáticas. Características de las infecciones víricas. Puertas de entrada. Rutas de transmisión: horizontal y vertical. Infecciones localizadas y sistémicas. Diseminación. Viremia. Transmisión nerviosa. Tejidos diana: tropismo. Infecciones agudas y persistentes. Diseminación. Viremia. Transmisión nerviosa. Tejidos diana: tropismo. Infecciones agudas y persistentes. Infecciones latentes. Factores víricos y no víricos que influyen en la patogénesis. Virulencia. Evasión de la respuesta inmune por parte de virus. Inmunopatología.

9. Respuesta a las infecciones víricas y vacunas.

Tipo de vacunas; atenuadas e inactivadas. Bases moleculares de la atenuación. Vacunas de nueva generación. Vacunas recombinantes y péptidos sintéticos. Vacunación con ácidos nucleicos. Nuevos vectores en vacunas. Las vacunas contra la SARS-CoV-2. La inmunidad de rebaño. Respuesta inmune innata y adaptativa. Las células centinela, el complemento, la inflamación, los interferones. Comunicación entre la respuesta innata y la adaptativa. Respuesta inmune adaptativa: humoral y celular. La importancia de la respuesta inmune celular antivírica. El sistema inmune bacteriano CRISPR / Cas.

10. Origen y evolución delos virus

Origen de los virus; teorías regresivas y en favor de un origen celular. Mecanismos de generación de diversidad. Frecuencias de mutación y abundancia relativa de mutantes. Fijación de mutaciones. Replicasas víricas y fidelidad de copia. Variabilidad y evolución en virus RNA y retrovirus. Las cuasiespecies víricas. Evolución y potencial evolutivo. Selección darwiniana y no darwiniana de mutaciones. Efectos fundacionales y cuellos de botella.

11. Nuevas enfermedades víricas y virus emergentes

Aparición de nuevas enfermedades víricas. Salto de huésped y reservorios víricos. Emergencia y reemergencia vírica. Factores medioambientales, sociales y tecnológicos determinantes. Importancia de los vectores artrópodos. La especie humana como huésped terminal. Nuevos virus y virus emergentes humanos. Las fiebres hemorrágicas. El virus Ébola y el virus de la inmunodeficiencia humana. La re-emergencia continua del virus de la gripe.

12. El viroma

El concepto de viroma y métodos de estudio. El viroma del planeta. El efecto iceberg y el proyecto Viroma Humano. Adquisición del viroma en humanos. Transmisión horizontal del viroma. La transmisión horizontal de fenotipos. El holobionte humano. El papel del viroma en la biología del holobionte, en la salud y la enfermedad. El viroma y la sexualidad.

13. Agentes infecciosos peculiares

Los priones: Las proteínas infecciosas. Desarrollo del concepto de prión. El amiloide. Síntesis y procesado de PrPc. Formación de PrPsc y propagación de los priones. Encefalopatías espongiformes: herencia y contagio. Diversidad fenotípica de los priones; las cepas. El "scrapie" (temblor) y la encefalopatía espongiforme bovina. Barreras interespecíficas. Las encefalopatías espongiformes humanas: elKuru, el síndrome de Creutzfeldt-Jakob y las enfermedades hereditarias. Los priones en levaduras. Los viroides: estructura y constancia de dominios. Posibles mecanismos de la patogenia. Los Satélites. El virus de la hepatitis delta. Los virofagos.

14. Bacteriófagos

Utilización de bacteriófagos en genética molecular y biotecnología. El "phage display". La generación de anticuerpos sin inmunización y la búsqueda de nuevos ligandos. Evolución molecular dirigida. Sistemas de selección de fármacos.

15. Los virus artificiales

Los virus como nuevos nanomateriales manipulables. La terapia génica vírica; rasgos importantes y riesgos biológicos. Productos de terapia génica en el mercado. Virus artificiales como alternativas a la terapia génica vírica. Tipo de virus artificiales y de biomoléculas usadas. Estrategias modulares. Selección de dominios funcionales inspirados en virus. Ejemplos y aplicaciones de los virus artificiales.

Metodología

El curso constará de clases teóricas y actividades de aprendizaje activo con problemas científicos y casos para que los estudiantes adquieran las habilidades necesarias para llevar a cabo búsqueda bibliográfica, proponer enfoques experimentales y diseño de estrategias de resolución de problemas. Las presentaciones orales de actividades de aprendizaje activo fomentarán el trabajo en equipo, la coordinación de las actividades y la presentación racional de los planes de trabajo y resultados. Las actividades de aprendizaje activo se centrarán en los aspectos metodológicos, biomédicos, farmacéuticos, biotecnológicos y las aplicaciones nanotecnológicas de los virus, así como de las estructuras virales derivadas. Se dispondrá de tutorías personales solicitadas por correo electrónico y se llevarán a cabo en el despacho C3/331. En estas sesiones, los estudiantes tendrán la oportunidad de recibir la orientación individual de acuerdo a sus necesidades.

 

 

 

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      
Actividades de aprendizaje activo 15 0,6 11, 12, 13
Clases presenciales 30 1,2 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14
Tipo: Supervisadas      
Tutorías personalizadas 2 0,08 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 11, 12, 13, 14
Tipo: Autónomas      
Búsqueda bibliográfica 28 1,12 11, 13
Estudio personal 44 1,76 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14
Lectura de textos 23 0,92 11, 12
Preparaci?n de presentaci?n oral y escrita de trabajos 2 0,08 11, 12, 13
Trabajo en grupo: preparación de informes escritos 2 0,08 11, 12, 13

Evaluación

La evaluación se hará a través de 3 exámenes, dos parciales no eliminatorios y un último examen que comprenderá el tercer parcial y una parte de síntesis. Los exámenes estarán repartidos durante el curso, con un peso total sobre la calificación final del 70% (15%, 15% y 35 + 5% respectivamente). Además, un 30% de la nota se obtendrá por la presentación oral de trabajos y resolución de problemas de aula o presentación de trabajos escritos (en equipo). Para estas actividades (30%) no hay programado un examen de recuperación.
 
El examen de recuperación será tipo test y tendrá preguntas de todo el temario. Podrán acceder a él los alumnos que hayan suspendido en la nota global de la asignatura, pero también aquellos que quieran subir nota. Hace falta inscripción previa. No se pueden recuperar exámenes parciales por separado. La recuperación será de toda la asignatura y la nota obtenida será la del examen de recuperación (70%), independientemente de las notas obtenidas en los exámenes previos. En cumplimiento del artículo 112 ter punto 2 de la Normativa Académica vigente de la UAB, para participar en el examen de recuperación, el alumnado debe haber estado previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. 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

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Evaluaci?n de 3 trabajos en equipo: informe escrito y presentaci?n oral 30 % 0 0 11, 12, 13
Examen Final: tipo test 40 % 2 0,08 1, 5, 4, 2, 3, 8, 9, 10, 6, 7, 14
Examen Parcial 1: tipo test 15 % 1 0,04 5, 3, 10, 6, 7
Examen Parcial 2: tipo test 15 % 1 0,04 1, 5, 4, 3, 8

Bibliografía

-B.W.J. Mahy and M.H.V. van Regenmortel. 2008. Encyclopedia of virology. 3rd Ed. Academic Press, San Diego. http://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780123744104
-A.J. Cann. 2015. Principles of molecular virology. 6th Ed. Elsevier Academic Press, Amsterdam.
-A. J. Cann. 2012. Principles of molecular virology. 5th Ed. Academic Press, Waltham, MA. https://www.sciencedirect.com/science/book/9780123849397
-A.J. Cann (traducción de Javier Buesa Gómez). 2009. Principios de virología molecular. Acribia DL, Zaragoza, .
-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
-S.J. Flint, G.F. Rall, V.R. Racaniello, A.M. Skalka, L.W. Enquist. 2015. Principles of virology, V.2, ASM Press, Washington, DC. https://ebookcentral.proquest.com/lib/uab/reader.action?docID=6029122
-E. K. Wagner, M.J. Hewlett, D.C. Bloom, D. Camerini. 2008. Basic virology. 3rd Ed. Blackwell Science, Massachusetts.
-N.J. Dimmock, A.J. Easton and K.N. Leppard. 2007. Introduction to modern virology. 6th Ed. Blackwell Science, Malden.
-N.J. Dimmock, A.J. Easton and K.N. Leppard. 2016. Introduction to modern virology. 7th Ed. John Wiley & Sons.  https://ebookcentral.proquest.com/lib/uab/detail.action?docID=4305725
-Richard L. Hodinka; Stephen A. Young; Benjamin A. Pinksy. 2016. Clinical Virology Manual. 5th edition. Washington DC. ASM Press. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1128/9781555819156 
-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
-E. Domingo. 2015. Virus as Populations: Composition, Complexity, Dynamics, and Biological Implications. Academic Press. https://www.sciencedirect.com/science/book/9780128163313
-I.W. Fong. 2017. Emerging Zoonoses: A Worldwide Perspective. Springer. https://link-springer-com.are.uab.cat/book/10.1007%2F978-3-319-50890-0 
-G. Rezza, G. Ippolito. 2017. Emerging and Re-emerging Viral Infections: Advances in Microbiology, Infectious Diseases and Public Health Volume 6. Springer. http://link.springer.com/openurl?genre=book&isbn=978-3-319-52485-6
-P. Tennant, G. Fermin, J.E. Foster. 2018. Viruses: molecular biology, host interactions, and applications to biotechnology. Academic Press. https://www.sciencedirect.com/science/book/9780128112571

Software

No hay previsto un programario específico