Genómica Vegetal
Código: 43865 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4316231 Biología, Genómica y Biotecnología Vegetales / Plant Biology, Genomics and Biotechnology | OB | 0 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Narciso Campos Martinez
- Correo electrónico:
- narciso.campos@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- inglés (eng)
Equipo docente
- Merce Galbany Casals
- Maria Jose Aranzana Civit
- Pere Arus
- Werner Howad
- Raul Castanera Andres
- Albert Ferrer Prats
Equipo docente externo a la UAB
- Santiago Radio
Prerequisitos
Buen dominio de inglés
Buena formación en genética, biología molecular e ingeniería genética.
Objetivos y contextualización
Proporcionar una visión global y actualizada de las bases teóricas y tecnológicas relacionadas con el estudio de la organización, la función y la evolución de los genomas de las plantas y sus posibles aplicaciones a la mejora genética de las plantas de cultivo.
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.
- Identificar y utilizar herramientas bioinformáticas para aplicarlas al estudio genético, evolutivo y funcional de los vegetales.
- 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.
- Trabajar en un equipo multidisciplinario.
- 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 los conocimientos derivados de la identificación de la función de nuevos genes en investigación básica y aplicada.
- Aplicar aproximaciones de tipo “ómico” a la identificación de nuevos genes y procesos de interés en investigacón básica y aplicada.
- Aplicar estratégias de secuenciación y anotación de genomas.
- Aplicar herramientas bioinformáticas al estudio de la sistemática y filogenia vegetal.
- Aplicar los conocimientos de genómica vegetal al estudio de los mecanismos evolutivos y la sistemática de plantas y hongos.
- Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico y empresarial.
- Describir la organización y función de los genomas vegetales.
- 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.
- Seleccionar y aplicar herramientas bioinformáticas a estudios genómicos.
- Sintetizar, analizar alternativas y debatir críticamente.
- Trabajar en un equipo multidisciplinario.
- 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
- Organización y función del genoma de plantas.
- Estrategias de secuenciación y anotación genómica.
- Herramientas bioinformáticas aplicadas a estudios genómicos.
- Evolución molecular de las plantas.
- Marcadores genéticos y mejoramiento molecular.
- Análisis y función de transcritos.
Metodología
- Sesiones teóricas que cubren los diferentes temas del programa. Las presentaciones de Powerpoint estarán disponibles, con antelación, en el Campus Virtual UAB.
- Lectura de trabajos de investigación seleccionados para su presentación y discusión en las sesiones del seminario.
- Sesiones prácticas sobre herramientas bioinformáticas aplicadas a estudios genómicos.
- Visita al Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) en el Parque Científico de Barcelona.
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 teòricas | 17 | 0,68 | 2, 4, 5, 1, 3, 7, 6, 9, 11, 15 |
| Prácticas de aula | 2 | 0,08 | 2, 3, 10, 11, 15 |
| Prácticas de laboratorio informático | 10 | 0,4 | 2, 4, 5, 3, 10, 11, 13, 15 |
| Seminarios | 6 | 0,24 | 5, 6, 9, 10, 8, 12, 13, 14 |
| Visita externa | 4 | 0,16 | 2, 1, 3, 11, 15 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Preparación de presentaciones orales | 30 | 1,2 | 6, 9, 10, 8, 11, 12, 15, 14 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Trabajo de estudio y aprendizaje | 80 | 3,2 | 6, 10, 8, 12, 13 |
Evaluación
- Informes escritos (examen y ejercicios sobre bionformática).
- Presentación oral y defensa de sesión de seminario.
- Asistencia y participación en las clases y sesiones de seminarios.
- El estudiante no será "calificado" cuando la suma de notas de las diferentes evaluaciones no alcance una puntuación mínima de 5.0 (sobre 10).
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Asistencia y participación en las clases y sesiones de seminarios | 10% | 0 | 0 | 6, 12, 13 |
| Informes escritos (examen y ejercicios de bioinformática) | 70% | 1 | 0,04 | 2, 4, 5, 1, 3, 7, 9, 10, 8, 11, 12, 14 |
| Presentación oral y defensa del seminario | 20% | 0 | 0 | 9, 8, 12, 15, 14 |
Bibliografía
Se proporcionará bibliografía específica (libros, capítulos de libros y artículos de revista) y enlaces útiles relacionados con Genómica de Plantas para las diferentes sesiones del programa.
Software
Genómica Vegetal, presentación de la asignatura. Programa de sesiones, seminarios, evaluación, visita al CNAG-CRG.
Organización de genomas vegetales. Genoma nuclear. Ploidía. Regiones codificantes y no codificantes en el genoma. DNA repetitivo. Evolución genética. Pseudogenes. Anotación genómica. Genomas de plastos y mitocondrias. Edición de RNA. Interacciones entre genomas. Epigenómica.
Plasticidad del genoma vegetal y elementos transponibles. Impacto de los elementos transponibles en la estructura y evolución de los genomas vegetales.
Marcadores moleculares. Definición. Tipos de marcadores moleculares. Métodos para la obtención de marcadores moleculares. Métodos de genotipado.
Ligamiento genético: mapeo de genes y rasgos cuantitativos (QTL).
Desequilibrio de ligamiento y Genome-Wide Association (GWAS).
Seminario/práctica informática: Jugando con datos de genotipado y construcción de mapas.
Filogenética vegetal y evolución. Evolución molecular vegetal. Conceptos introductorios a la filogenética. Árboles genéticos versus árboles de especies: homología, ortología, paralogía. Evolución concertada. Hibridación e introgresión. Poliploidía. Clasificación de linaje o coalescencia profunda. Marcadores moleculares utilizados en filogenética y filogenómica de plantas.
Herramientas bioinformáticas en estudios filogenómicos. Evaluación de ortología y alineación de secuencias múltiples. Distancias genéticas y modelos de sustitución de nucleótidos. Inferencia filogenética. Análisis de la parsimonia. Métodos probabilísticos (máxima verosimilitud). Medidas de soporte estadístico. Árboles de especies basados en coalescencia.
RNAs codificantes y no codificantes: tipos y funciones biológicas. Polimerasas de RNA. Funciones de los RNAs en la síntesis y procesamiento de proteínas. Mecanismos de silenciamiento por RNAi: transcripcional y postranscripcional. RNAs pequeños: siRNAs y hpRNAs. miRNAs: acción, funciones y aplicaciones. lncRNAs.
Secuenciación de alto rendimiento. Introducción a las plataformas de secuenciación de próxima generación. Ejemplos de aplicaciones: secuenciación de genomas de novo, re-secuenciación de genomas, secuenciación del exoma, secuenciación del metiloma.
Tecnologías de secuenciación de próxima generación para transcriptómica. Diseño de experimentos de RNA-seq. Análisis de datos de RNA-seq (Illumina): identificación de genes expresados diferencialmente. Uso práctico de la plataforma AIR.
Visita al “Centro Nacional de Análisis Genómico” (CNAG-CRG). Descripción general del CNAG. Tecnologías de secuenciación de próxima generación. Fundamentos bioinformáticos para secuenciación de próxima generación. Ensamblaje y anotación de novo en genomas de plantas
Seminarios. Presentaciones orales de los estudiantes.