Animals transgènics
Codi: 101925 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| 2501230 Ciències Biomèdiques | OT | 4 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Maria Fatima Bosch Tubert
- Correu electrònic:
- fatima.bosch@uab.cat
Equip docent
- Verónica Jimenez Cenzano
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No existeixen prerequisits per cursar aquesta assignatura. Tot i així, és aconsellable per a facilitar el bon seguiment de la matèria per part de l’alumne/a i l’assoliment dels resultats d’aprenentatge plantejats que l’alumne/a tingui coneixements previs de Biologia Cel·lular, Genètica, Biologia Molecular i Tecnologia del DNA Recombinant.
És aconsellable també que el/les alumnes/as tinguin coneixement bàsic d’anglès per tal de poder utilitzar fonts d’informació del camp, que es troben bàsicament en aquest idioma.
Objectius
Els objectius de l’assignatura d’Animals Transgènics es centraran en proporcionar a l’alumne/a coneixements en transgènesi animal i tecnologies associades. Així, els continguts de la matèria seran: Descripció i tipus d’animals transgènics; Estudi de les diferents metodologies utilitzades per a obtenir animals transgènics, de diferents espècies, que permetin la sobre-expressió de gens o bé el bloqueig o modificació de gens endògens de forma ubiqua o específica de teixit i/o induïble; Establiment i gestió de colònies d’animals transgènics, criopreservació d’embrions i esperma, IVF, rederiva sanitària; Aspectes i implicacions ètiques de la generació i utilització d’animals transgènics; Legislació vigent relacionada amb la experimentacío animal; Aplicacions de la transgènesi en animal en el camp de la biomedicina, la biotecnologia i la ramaderia.
Competències
- Demostrar que coneix i comprèn les tècniques relacionades amb les tecnologies genètiques i de la reproducció.
- Introduir canvis en els mètodes i els processos de l'àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Llegir i criticar articles científics originals i de revisió en el camp de la biomedicina, i ser capaç d'avaluar i escollir les descripcions metodològiques adequades per al treball de laboratori biomèdic.
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
Resultats d'aprenentatge
- Buscar i gestionar la informació procedent de diverses fonts
- Explicar i aplicar les tècniques d'intervenció sobre gàmetes i embrions.
- Interpretar les bases de la transgènesi en animals, les tècniques per a la generació d'animals manipulats genèticament i els mètodes per a estudiar-los.
- Introduir canvis en els mètodes i els processos de l'àmbit de coneixement per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
- Llegir textos especialitzats tant a llengua anglesa com a les llengües pròpies
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Reconèixer i distingir els principis ètics i la legislació vigent en relació amb la manipulació genètica animal i l'experimentació animal, la teràpia gènica i les tècniques de reproducció, en la seva aplicació a la biomedicina.
- Treballar com a part d'un grup juntament amb altres professionals, comprendre'n els punts de vista i cooperar-hi de forma constructiva.
Continguts
A les classes de teoria s’impartiran els següents continguts o temari:
TEMA 1
Introducció a les tècniques de manipulació genètica animal. Animals transgènics: definició i tipus. El ratolí com a model en biomedicina. Avantatges.
TEMA 2
Obtenció d'animals transgènics per adició de transgens. Preparació del constructe de DNA o transgén. Recol·lecció dels embrions. Microinjecció de DNA al pronucli d’embrions d’una cèl·lula. Transferència dels embrions manipulats a femelles receptores. Anàlisi del genotip dels animals modificats genèticament. Integració i transmissió del caràcter a la progènie. Animals mosaic. Expressió del transgén i fenotip.
TEMA 3
Disseny i obtenció de gens quimèrics/transgens: promotors, sistemes induïbles, insulators, enhancers. Anàlisi de l’expressió del transgén in vitro: Tècniques per a la introducció de DNA exogen a cèl·lules en cultiu. Transfeccions transitòries i estables. BACs i YACs.
TEMA 4
Obtenció d’animals transgènics de granja. Integració de nous caràcters d’interès ramader. Aplicacions biotecnològiques. Producció de proteïnes d’interès farmacèutic en la glàndula mamària. Animals transgènics per xenotransplantament.
TEMA 5
Obtenció d´animals transgènics utilitzant vectors virals (lentivirus). Obtenció d´animals transgènics a través de l’esperma. Transposons.
TEMA 6
Mutagènesis dirigida en animals mitjançant cèl·lules mare embrionaris (ES cells): definició de ES cells, propietats, obtenció i cultiu. Reprogramació i Induced Pluripotent Stem cells (iPS cells).
TEMA 7
Obtenció d'animals Knockout / in per recombinació homòloga a ES cells o Gene targeting. Disseny de vectors de recombinació. Recombinació homòloga. Selecció de clons d'ES cells recombinants.
TEMA 8
Obtenció de ratolins quimera per injecció d'ES cells recombinants en blastocists, injecció / agregació d'embrions de 8 cèl·lules i d'embrions tetraploides. Obtenció de ratolins Knockout / in heterozigots i homozigots. Aplicacions.
TEMA 9
Animals Knockout/in Condicionals: Sistemes de recombinases (Cre-LoxP, FLP-Frt). Animals Knockout/in específics de teixit. Animals Knock-out/in induïbles; sistemes induïbles; control transcripcional i control post-transcripcional. Avantatges i limitacions. Aplicacions.
TEMA 10
Mutagènesia l'atzar per Gene Trap. Vectors i tecnologia Gene Trap. Aplicacions.
TEMA 11
Generació d'animals Knockout/in mitjançant Edició Genòmica. Zing Finger Nucleasas (ZFN), TALENs i sistema CRISPR-Cas. Avantatges i Limitacions. Aplicacions.
TEMA 12
Obtenció d’Animals Clònics: Transferència de nuclis. Reprogramació. Aplicacions. Avantatges per a l’obtenció d’animals de granja transgènics. Clonació terapèutica.
TEMA 13
Establiment i manteniment de colònies/línies de ratolins i rates transgènics i Knockout/in. Nomenclatura. Fenotip: afectacions degudes a la tècnica de transgènesi, factors ambientals i fons genètic.
TEMA 14
Tècniques de suport en la gestió de colònies d'animals modificats genèticament: criopreservació d’embrions i esperma. Fecundació in vitro (IVF). Rederiva sanitària. Transferència d’ovaris.
TEMA 15
Legislació actual sobre manipulació gènica animal i sobre experimentació animal. Aspectes ètics. Comitès d’Ètica i d’Experimentació Animal.
TEMA 16
Grans Consorcis Internacionals de mutagènesi en ratolí. Centres de anàlisis de fenotip a gran escala: “Mouse Clinics”
TEMA 17
Obtenció de peixos transgènics. Aplicacions biotecnològiques.
TEMA 18
Aplicacions generals dels Animals Transgènics
TEMA 19
Gene drive i control de poblacions.
TEMA 20
Utilització d’animals transgènics per a l’estudi de malalties (I): Diabetis mellitus i Obesitat.
TEMA 21
Utilització d’animals transgènics per a l’estudi de malalties (II): Models de malalties metabòliques hereditàries.
TEMA 22
Utilització d’animals transgènics per a l’estudi de malalties (III): Estudis en el camp de les Neurociències. Alzheimer i malaltia de Parkinson. Optogenètica.
A les classes de pràctiques es planteja com es dissenya i s’obtenen diferents tipus d’animals transgènics, mutants knockout i knockin, com s'estableix i gestiona una colònia de ratolins transgènics i com s'analitza el genotip dels animals modificats genèticament. També es realitzen diferents experiments d'anàlisi de fenotip de models d’animals transgènics. Utilitzant unmodel de ratolí transgènic es realitza un experiment d'anàlisis de fenotip in vivo.
Contingut de les pràctiques de laboratori:
- Generació d’animals transgènics i Knockout/in. Vídeos relacionats.
- Disseny de transgens, de vectors de recombinanció per gene targeting i dels components del sistema CRISPR/Cas9.
- Manipulació i cultiu in vitro d’embrions pre-implantacionals
- Anàlisi de Genotip. Establiment de colònies de ratolins transgènics i knockout/in.
- Anàlisi de Fenotip: tècniques d’histopatologia, necròpsia, experiment in vivo.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes pràctiques | 12 | 0,48 | 3, 11, 12 |
| Classes teòriques | 35 | 1,4 | 2, 3, 5, 11, 1 |
| Presentació oral de treballs | 8 | 0,32 | 2, 3, 5, 1, 12 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 5 | 0,2 | 3, 5, 1, 12 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Presentació oral de treballs | 10 | 0,4 | 3, 5, 11, 1, 12 |
| Temps d'estudi individual | 74 | 2,96 | 2, 3, 5, 11, 1 |
L’assignatura d’Animals Transgènics consta de classes teòriques, classes pràctiques, i presentacions orals de treballs tutoritzats. Les activitats formatives de l’assignatura es complementen.
Classes de Teoria
El contingut del programa de teoria serà impartit principalment pel/per la professor/a en forma de classes magistrals amb suport audiovisual. Les presentacions utilitzades a classe pel/per la professor/a estaran a disposició dels/de les alumnes al Campus Virtual/Moodle de l'assignatura. Aquestes sessions expositives constituiran la part més important de l'apartat de teoria. S'aconsella que els/les alumnes consultin de forma regular els llibres i enllaços recomanats a l'apartat de Bibliografia d'aquesta guia docent i al Campus Virtual/Moodle per tal de consolidar i clarificar, si és necessari, els continguts explicats a classe.
Pràctiques de laboratori
Les classes pràctiques estan dissenyades perquè els/les alumnes aprenguin les metodologies de producció d’animals transgènics, establiment de colònies d’animals i anàlisi de genotip, i disseny i realització de diferents anàlisis de fenotip de models d’animals transgènics. Pretenem que els alumnes puguin simular en unes pràctiques l'experiència de realitzar experiments de disseny, obtenció y estudis in vivo de models de ratolins modificats genèticament i visquin l'emoció de la recerca que utilitza la tecnologia de transgènesi en animals.
Es tracta de 3 sessions de 4h cadascuna (de 15h a 19h), treballant en grups de 2-3 persones sota la supervisió d’un/una professor/a responsable. Les dates dels diferents grups de pràctiques i els laboratoris es podranconsultar amb la suficient antelació al Campus Virtual/Moodle de l'assignatura.
L’assistència a les classes pràctiques és obligatòria.
Durant les pràctiques, els/les alumnes hauran de respondre un qüestionari. Tant el Manual de Pràctiques com el qüestionari estaran disponibles en el Campus Virtual/Moodle. A cada sessió de pràctiques, és obligatori que l'alumne/a porti: la seva pròpia bata, un retolador permanent i el Manual de Pràctiques.
Presentacions orals de treballs
Els/les alumnes prepararan i realitzaran una presentació oral, davant de la classe, d’un treball de recerca actual, relacionat amb la transgènesi animal i publicat en revistes científiques internacionals. La preparació d’aquesta exposició serà en grups de 2 alumnes i serà tutoritzada. L’exposició oral serà de 10 minuts, repartits equitativament entre els integrants del grup, més 5 minuts per preguntes (total 15 minuts). L’objectiu és que els/les alumnes s’habituïn a la recerca de publicacions científiques, la seva lectura i interpretació, i si s’escau visió crítica, de gràfiques, taules i resultats, de manera guiada. D’altra banda, els alumnes també aprofundiran en les aplicacions actuals de la tecnologia d’animals transgènics.
Tutories
Les presentacions orals de treballs estan tutoritzades. A més, a petició dels/de les alumnes es realitzaran tutories individuals al llarg de l’assignatura. L’objectiu d’aquestes sessions serà el de resoldre dubtes, repassar conceptes bàsics i orientar sobre les fonts d’informació consultades i sobre com fer una exposició científica en públic.
Enquestes UAB
Es destinaran 15 minuts d'una classe per a la resposta de les enquestes institucionals de la UAB.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Assistència a la presentació oral de treballs d'investigació | 10% | 0 | 0 | 3, 5 |
| Examen de les classes de pràctiques de laboratori | 15% | 1 | 0,04 | 2, 3, 5, 11, 1, 12 |
| Examen teòric final | 50% | 3 | 0,12 | 2, 3, 5, 11, 1 |
| Exercici d'autoaprenentatge | 10% | 1 | 0,04 | 2, 3, 4, 5, 11, 1, 9, 10, 8, 7, 6, 12 |
| Presentació oral de treballs d'investigació | 15% | 1 | 0,04 | 2, 3, 4, 5, 11, 1, 9, 10, 8, 7, 6, 12 |
Per a superar l'assignatura serà imprescindible obtenir una qualificació final igual o superior a 5 punts (sobre 10) i haver assistit a les pràctiques. Les activitats d'avaluació programades són:
1.- Un examen teòric final
Comptarà un 50% de la nota final (5 punts sobre 10). Consisteix en un examen final, amb preguntes tipus test (Veritat o Fals), referents a la matèria impartida a les classes teòriques. Es requerirà obtenir una nota mínima de 2,5 punts sobre 5 en aquest examen per aprovar l'assignatura.
Hi haurà un examen teòric de recuperació de l'assignatura, amb les mateixes característiques que l'examen teòric final, pels/per les alumnes que no l'hagin superat.
2.- Un examen de les classes de pràctiques de laboratori
Comptarà un 15% de la nota final (1,5 punts sobre 10). Consisteix en un examen amb preguntes tipus test (Veritat o Fals). Es realitzarà el mateix dia que es faci l´examen de teoria.
Per aprovar l'assignatura, l'assistència a les classes pràctiques és obligatòria.
3.- Exercici d'autoaprenentatge
Comptarà un 10% de la nota final (1 punt sobre 10), Consisteix en un exercici que l'alumne/a haurà de desenvolupar pel seu compte. Estarà disponible al Campus Virtual a finals d'abril.
4.- Presentació oral de treballs d'investigació
Comptarà un 15% de la nota final (1,5 punts sobre 10). S'avaluarà la presentació oral deltreball acada alumne/a de forma individual, així com la seva de recerca bibliogràfica i el document de suport audiovisual que hagin preparat en grup.
5.- Assistència a la presentació oral de treballs d'investigació
Comptarà fins a un 10% de la nota final (1 punt sobre 10). S'avaluarà tant l'assistència com la participació en les discussions científiques de les sessions, seguint el barem:
Assistència 90-100% = 1 punt
Assistència 80-89% = 0,8 punts
Assistència 70-79% = 0,7 punts
Assistència 60-69% = 0,6 punts
Assistència 50-59% = 0,5 punts
Assistència 0-49% = 0 punts
6.- La revisió de la qualificació dels exàmens de teoria i de pràctiques es realitzarà de forma presencial un dia i una hora comunicats via campus virtual, uns dies després de la publicació de les notes.
Avaluació única: L'examen de teoria i pràctiques es realitzarà el mateix dia. L'assistència a classes de pràctiques és obligatòria. Per a la presentació oral de treballs de recerca, en cas que TOT EL GRUP que realitza la presentació estigui acollit a l'avaluació única, el grup podrà realitzar la presentació oral el mateix dia de l'examen teòric i pràctic, una vegada finalitzat l'examen. Els alumnes que s´acullin a avaluació única i que no puguin assistir a les presentacions orals, podran aconseguir de forma opcional el punt d´assistència a les presentacions orals de treballs d´investigació realitzant un anàlisi d´un article o una activitat relacionada amb la temàtica de l´assignatura, el mateix dia de l´examen una vegada finalitzat l´examen.
Bibliografia
Bibliografia:
- 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". Lluis Montoliu. NextDoor Publishers. 2019
- Generating mouse models for biomedical research: technological advances. CB Gurumurthy and KC Kent Loyd. The Company of Biologists Ltd|Disease Models & Mechanisms (2019) 12.
Adreces d’interés:
Programari
No procedeix
Llista d'idiomes
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 441 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 442 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 443 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 444 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 441 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 44 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | matí-mixt |