Animales Transgénicos
Código: 100937 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 2500253 Biotecnología | OT | 4 |
Contacto
- Nombre:
- Maria Fatima Bosch Tubert
- Correo electrónico:
- fatima.bosch@uab.cat
Equipo docente
- Verónica Jimenez Cenzano
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
No existen prerrequisitos para cursar esta asignatura. Sin embargo, es aconsejable para facilitar el buen seguimiento de la materia y el logro de los resultados de aprendizaje planteados que el/la alumno/a tenga conocimientos previos de Biología Celular, Genética, Biología Molecular y Tecnología del DNA Recombinante.
Es aconsejable también que los/las alumnos/as tengan conocimiento de inglés para poder utilizar fuentes de información del campo.
Objetivos y contextualización
Los objetivos de la asignatura de Animales Transgénicos se centrarán en proporcionar al/a la alumno/a conocimientos en transgénesis animal y tecnologías asociadas. Así, los contenidos de la materia serán: Descripción y tipos de animales transgénicos; Estudio de las diferentes metodologías utilizadas para obtener animales transgénicos, de diferentes especies, que permitan la sobre-expresión de genes o bien el bloqueo o modificación de genes endógenos de forma ubicua o específica de tejido y/o inducible; Establecimiento y gestión de colonias de animales transgénicos, criopreservación de embriones y esperma, IVF, rederivación sanitaria; Aspectos e implicaciones éticas de la generación y utilización de animales transgénicos; Legislación vigente relacionada con la experimentación animal; Aplicaciones de la transgénesis en animal en el campo de la biomedicina, la biotecnología y la ganadería.
Resultados de aprendizaje
- CM35 (Competencia) Evaluar las diferentes metodologías útiles para la obtención de modelos de la enfermedad.
- CM35 (Competencia) Evaluar las diferentes metodologías útiles para la obtención de modelos de la enfermedad.
- CM37 (Competencia) Aplicar los principios básicos que regulan la interacción de los fármacos con los organismos.
- KM38 (Conocimiento) Describir las bases moleculares de las enfermedades en sus diferentes mecanismos.
- SM35 (Habilidad) Evaluar distintos modelos moleculares u organismos para la investigación de las enfermedades.
Contenido
En las clases de teoría se impartirán los siguientes contenidos o temario:
TEMA 1
Introducción a las técnicas de manipulación genética animal. Animales transgénicos: definición y tipos. El ratón como modelo en biomedicina. Ventajas.
TEMA 2
Obtención de animales transgénicos por adición de transgenes. Preparación del constructo de ADN o transgén. Recolección de los embriones. Microinyección de ADN al pronúcleo de embriones de una célula. Transferencia de los embriones manipulados a hembras receptoras. Análisis del genotipo de los animales modificados genéticamente. Integración y transmisión del carácter a la progenie. Animales mosaico. Expresión del transgén y fenotipo.
TEMA 3
Diseño y obtención de genes quiméricos/transgenes: promotores, sistemas inducibles, Insulator, enhancers. Análisis de la expresión del transgén in vitro: Técnicas para la introducción de ADN exógeno en células en cultivo. Transfecciones transitorias y estables. BACs y YACs.
TEMA 4
Obtención de animales transgénicos de granja. Integración de nuevos caracteres de interés ganadero. Aplicaciones biotecnológicas. Producción de proteínas de interés farmacéutico en la glándula mamaria. Animales transgénicos para xenotransplante.
TEMA 5
Obtención de animales transgénicos con vectores virales (lentivirus). Obtención de animales transgénicos a través del esperma. Transposones.
TEMA 6
Mutagénesis dirigida en animales mediante células madre embrionarias (ES cells). definición de ES cells, propiedades, obtención y cultivo. Reprogramación y Induced pluripotent stem cells (iPS cells).
TEMA 7
Obtención de animales Knockout/in por recombinación homóloga en ES cells o Gene targeting. Diseño de vectores de recombinación. Recombinación homóloga. Selección de clones de ES cells recombinantes.
TEMA 8
Obtención de ratones quimera por inyección de ES cells recombinantes en blastocistos, inyección/agregación de embriones de 8 células y de embriones tetraploides. Obtención de ratones Knockout/in heterocigotos y homocigotos. Aplicaciones.
TEMA 9
Animales Knockout/in Condicionales: Sistemas de recombinasa (Cre-LoxP, FLP-FRT). Animales Knockout/in específicos de tejido. Animales Knock-out/in inducibles; sistemas inducibles; control transcripcional y control post-transcripcional. Ventajas y limitaciones. Aplicaciones.
TEMA 10
Mutagénesis al azar por Gene Trap. Vectores y tecnología Gene Trap. Aplicaciones.
TEMA 11
Generación de animales Knockout/in mediante Edición Genómica. Zing Finger Nucleasas (ZFN), TALENs y sistema CRISPR-Cas. Ventajas y Limitaciones. Aplicaciones.
TEMA 12
Obtención de Animales Clónicos: Transferencia de núcleos. Reprogramación. Aplicaciones. Ventajas para la obtención de animales de granja transgénicos. Clonación terapéutica.
TEMA 13
Establecimiento y mantenimiento de colonias/líneas de ratones y ratas transgénicos y Knockout/in. Nomenclatura. Fenotipo: afectaciones debidas a la técnica de transgénesis, factores ambientales y fondo genético.
TEMA 14
Técnicas de apoyo en la gestión de colonias de animales modificados genéticamente: criopreservación de embriones y esperma. Fecundación in vitro (IVF). Rederivación sanitaria. Transferencia de ovarios.
TEMA 15
Legislación actual sobre manipulación génica animal y sobre experimentación animal. Aspectos éticos. Comités de Ética y de Experimentación Animal.
TEMA 16
Grandes Consorcios Internacionales de mutagénesis en ratón. Centros de análisis de fenotipo a gran escala: "Mouse Clinics"
TEMA 17
Obtención de peces transgénicos. Aplicaciones biotecnológicas.
TEMA 18
Aplicaciones generales de los Animales Transgénicos.
TEMA 19
Gene drive y control de poblaciones.
TEMA 20
Utilización de animales transgénicos para el estudio de enfermedades (I): Diabetes mellitus y Obesidad.
TEMA 21
Utilización de animales transgénicos para el estudio de enfermedades (II): Modelos de enfermedades metabólicas hereditarias.
TEMA 22
Utilización de animales transgénicos para el estudio de enfermedades (IV): Estudios en el campo de las Neurociencias: Alzheimer y enfermedad de Parkinson. Optogenética.
En las clases de prácticas se plantea cómo se diseña y se obtienen diferentes tipos de animales transgénicos y mutantes Knockout y Knockin, como se establece y gestiona una colonia de ratones transgénicos y como se analiza el genotipo de los animales modificados genéticamente. También se realizan diferentes experimentos de análisis de fenotipo de modelos de animales transgénicos. Utilizando un modelo de ratón transgénico se realiza un experimento de análisis de fenotipo invivo.
Contenido de las prácticas de laboratorio:
- Generación de animales transgénicos y Knockout/in. Vídeos relacionados.
- Diseño de transgenes, de vectores de recombinanción para gene targeting y de los componentes del sistema CRISPR/Cas9.
- Manipulación y cultivo in vitro de embriones pre-implantacional
- Análisis de Genotipo. Establecimiento de colonias de ratones transgénicos y knockout/in.
- Análisis de Fenotipo: técnicas de histopatología, necropsia, experimento in vivo.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases prácticas | 12 | 0,48 | |
| Clases teóricas | 35 | 1,4 | |
| Presentación oral de trabajos | 8 | 0,32 | |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 5 | 0,2 | |
| Tipo: Autónomas | |||
| Presentación oral de trabajos | 10 | 0,4 | |
| Tiempo de estudio individual | 74 | 2,96 |
La asignatura de Animales Transgénicos consta de clases teóricas, clases prácticas, y presentaciones orales de trabajos tutorizados. Las actividades formativas de la asignatura se complementan.
Clases de Teoría
El contenido del programa de teoría será impartido principalmente por el/la profesor/a en forma de clases magistrales con soporte audiovisual. Las presentaciones utilizadas en clase por el/la profesor/a estarán a disposición de los alumnos en el Campus Virtual/Moodle de la asignatura. Estas sesiones expositivas constituirán la parte más importante del apartado de teoría. Se aconseja que los/las alumnos/as consulten de forma regular los libros y enlaces recomendados en el apartado de Bibliografía de esta guía docente y en el Campus Virtual/Moodle para consolidar y clarificar, si es necesario, los contenidos explicados en clase.
Prácticas de laboratorio
Las clases prácticas están diseñadas para que los/las alumnos/as aprendan las metodologías de producción de animales transgénicos, establecimiento de colonias de animales y análisis de genotipo, y diseño y realización de diferentes análisis de fenotipo de modelos de animales transgénicos. Pretendemos que los alumnos puedan simular en unas prácticas la experiencia de realizar experimentos de diseño, obtención y estudio in vivo de modelos de ratones modificados genéticamente y vivan la emoción de la investigación que utiliza la tecnología de transgénesis en animales.
Se trata de 3 sesiones de 4h cada una (de 15h a 19h), trabajando en grupos de 2-3 personas bajo la supervisión de un profesor responsable. Las fechas de los diferentesgrupos de prácticasy los laboratorios se podrán consultar con la suficiente antelación en el Campus Virtual/Moodle de la asignatura.
La asistencia a las clases prácticas es obligatoria.
Durante las prácticas, los/las alumnos/as deberán responder un cuestionario. Tanto el Manual de Prácticas como el cuestionario estarán disponibles en el Campus Virtual/Moodle. En cada sesión de prácticas, es obligatorio que el/la alumno/a lleve: su propia bata, un rotulador permanente y el Manual de Prácticas.
Presentaciones orales de trabajos:
Los/las alumnos/as prepararán y realizarán una presentación oral, ante la clase, de un trabajo de investigación actual, relacionado con la transgénesis animal y publicado en revistas científicas internacionales. La preparación de esta exposición será en grupos de 2 alumnos y será tutorizada. La exposición oral será de 10 minutos, repartidos equitativamente entre los integrantes del grupo, más 5 minutos para preguntas (total 15 minutos). El objetivo es que los/las alumnos/as se habitúen a la búsqueda de publicaciones científicas, su lectura e interpretación, y en su caso visión crítica, de gráficas, tablas y resultados, de manera guiada. Por otra parte, los/las alumnos/as también profundizarán en las aplicaciones actuales de la tecnología de animales transgénicos.
Tutoria:
Las presentaciones orales de trabajos están tutorizadas. Además, a petición de los/las alumnos/as se realizarán tutorías individuales a lo largo de la asignatura. El objetivo de estas sesiones será el de resolver dudas, repasar conceptos básicos y orientar sobre las fuentes de información consultadas y sobre cómo hacer una exposición científica en público.
Encuestas UAB
Se destinarán 15 minutos de una clase para la respuesta de las encuesta institucionales de la UAB.
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.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Asistencia a la presentación oral de trabajos de investigación | 10% | 0 | 0 | CM35, KM38, SM35 |
| Ejercicio de autoaprendizaje | 10% | 1 | 0,04 | CM35, SM35 |
| Examen de las clases de prácticas de laboratorio | 15% | 1 | 0,04 | CM35, CM37 |
| Examen teórico final | 50% | 3 | 0,12 | CM35, SM35 |
| Presentación oral de trabajos de investigación | 15% | 1 | 0,04 | CM35, KM38, SM35 |
Para superar la asignatura será imprescindible obtener una calificación final igual o superior a 5 puntos (sobre 10) y haber asistido a las prácticas. Las actividades de evaluación programadas son:
1.- Un examen teórico final
Contará un 50% de la nota final (5 puntos sobre 10). Consiste en un examen final, con preguntas tipo test (Verdadero o Falso), referentes a la materia impartida en las clases teóricas. Se requerirá obtener una nota mínima de 2,5 puntos sobre 5 en este examen para aprobar la asignatura.
Habrá un examen teórico de recuperación de la asignatura, con las mismas características que el examen teórico final, para los/las alumnos/as que no lo hayan superado.
2.- Un examen de las clases de prácticas de laboratorio
Contará un 15% de la nota final (1,5 puntos sobre 10). Consiste en un examen con preguntas tipo test (Verdadero o Falso). Se realizará el mismo día que se realiza el examen de teoría.
La asistencia a las sesiones prácticas (o salidas de campo) es obligatoria". El alumnado obtendrà la calificación de "No Avaluable" cuando su ausencia sea superior al 20% de las sesiones programadas.
3.- Ejercicio de autoaprendizaje
Contará un 10% de la nota final (1 punto sobre 10), Consiste en un ejercicio que el alumno deberá desarrollar por su cuenta. Estará disponible en el Campus Virtual a finales de abril.
4.- Presentación oral de trabajos de investigación
Contará un 15% de la nota final(1,5 puntos sobre 10). Se evaluará lapresentación oral del trabajo a cada alumno/a de forma individual, así como la búsqueda bibliográficay el documento de apoyo audiovisual que hayan preparado en grupo.
5.- Asistencia a la presentación oral de trabajos de investigación
Contará hasta un 10% de la nota final (1 punto sobre 10). Se evaluará tanto la asistencia como la participación en las discusiones científicas de las sesiones, siguiendo el baremo:
Asistencia 90-100% = 1 punto
Asistencia 80-89% = 0,8 puntos
Asistencia 70-79% = 0,7 puntos
Asistencia 60-69% = 0,6 puntos
Asistencia 50-59% = 0,5 puntos
Asistencia 0-49% = 0 puntos
6.-La revisión de la cualificación de los exámenes de teoría y prácticas se realizará de forma presencial un día y una hora comunicados via campus virtual, unos días después de la publicación de las notas.
Evaluación única: El examen de teoría y prácticas se realizará el mismo día. La asistencia a las clases de prácticas es obligatoria. Para la presentación oral de trabajos de investigación, en el caso de que TODO EL GRUPO que realiza la presentación esté acogido a la evaluación única, el grupo podrá realizar la presentación oral el mismo día del examen teórico y práctico, una vez finalizado el examen. Los alumnos que se acojan a evaluación única y que no puedan asistir a las presentaciones orales, podrán conseguir de forma opcional el punto de asistencia a las presentaciones orales de trabajos de investigación realizando un análisis de un artículo o una actividad relacionada con la temática de la asignatura, el mismo día del examen una vez finalizado el examen.
Bibliografía
Bibliografía:
- Transgenic animals. Generation and use. L.M. Houdebine. Harwood Academic Publishers 1997.
- Mouse Genetics and Transgenics. A practical approach. Edited by: I.J. Jackson and C.M. Abbott. Oxford University Press. 2000. (www.oup.co.uk/PAS)
- Gene Targeting. A practical approach. Edited by: A.L. Joyner. Oxford University Press. 2000. (www.oup.co.uk/PAS)
- Manipulating the Mouse Embryo. A laboratory manual. (3rd Edition) Edited by: Andras Nagy et al. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2003.
- Transgenesis Techniques. Principles and Protocols. Edited by: Alan R. Clarke. Humana Press. 2002. (2nd Edition).
- Gene Knock-out Protocols. Edited by: Martin J. Tymms and Ismail Kola. Humana Press. 2001.
- Embryonic Stem Cells. Methods and Protocols. Edited by: Kursad Turksen. Humana Press. 2002.
- Human Molecular Genetics 2. T. Strachan i A.P. Read. John Wiley & Sons, Inc., Publication. 1999.
- Advanced Protocols for Animal Transgenesis. An ISTT Manual. Shirley Pease & Tomas L. Saunders (Editors). Springer. 2011.
- Editando genes: recorta, pega y colorea. Las maravillosas herramientas CRISPR. Lluís Montoliu. Colección el Café Cajal. Next Door Publishers.
2019
Direcciones de interés:
http://www.transtechsociety.org/
Software
No procede
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 441 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 442 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 443 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 444 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 441 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TE) Teoría | 44 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |