Animales Transgénicos
Código: 105061 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 2500890 Genètica | 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.
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.
- Asumir un compromiso ético.
- Capacidad de análisis y síntesis.
- Definir la mutación y sus tipos, y determinar los niveles de daño génico, cromosómico y genómico en el material hereditario de cualquier especie, tanto espontáneo como inducido, y evaluar sus consecuencias.
- Demostrar que comprende las bases genéticas del cáncer.
- Demostrar sensibilidad en temas medioambientales, sanitarios y sociales.
- Describir e interpretar los principios de la transmisión de la información genética a través de las generaciones.
- Describir la organización, evolución, variación interindividual y expresión del genoma humano.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Percibir la importancia estratégica, industrial y económica, de la genética y genómica en las ciencias de la vida, la salud y la sociedad.
- Saber comunicar eficazmente, oralmente y por escrito.
- Tomar la iniciativa y mostrar espíritu emprendedor.
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.
- Asumir un compromiso ético.
- Demostrar que comprende las bases genéticas del cáncer.
- Demostrar sensibilidad en temas medioambientales, sanitarios y sociales.
- Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.
- Describir la estructura y variación del genoma humano desde una perspectiva funcional, clínica y evolutiva.
- Determinar la base genética y calcular el riesgo de recurrencia de enfermedades humanas.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Reconocer la importancia estratégica de los avances genéticos en el ámbito de la salud humana, especialmente las aplicaciones de la genómica a la medicina personalizada, la farmacogenómica o la nutrigenómica.
- Reconocer las anomalías génicas, cromosómicas y genómicas humanas y evaluar sus consecuencias clínicas.
- Saber comunicar eficazmente, oralmente y por escrito.
- Tomar la iniciativa y mostrar espíritu emprendedor.
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.
*A menos que las restricciones impuestas por las autoridades sanitarias obliguen a una priorización o reducción de estos contenidos.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases prácticas | 12 | 0,48 | 4, 7, 13, 6, 8, 9, 12, 11, 5, 14 |
| Clases teóricas | 35 | 1,4 | 4, 7, 6, 8, 9, 12, 11, 5 |
| Presentación oral de trabajos | 8 | 0,32 | 4, 7, 13, 6, 8, 9, 12, 11, 5, 14 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutoríes | 5 | 0,2 | 4, 7, 13, 6, 8, 9, 12, 11, 5, 14 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Presentación oral de trabajos | 10 | 0,4 | 4, 7, 13, 6, 8, 9, 12, 11, 5, 14 |
| Tiempo de estudio individual | 74 | 2,96 | 7, 13, 14 |
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/aestarán a disposición de los/las alumnos/as 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/las alumnos/as 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/una profesor/a responsable. Las fechas de los diferentes grupos de prácticasylos 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 estudiante 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/as 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 alo 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 | 4, 7, 13, 14 |
| Ejercicio autoaprendizaje | 10% | 1 | 0,04 | 7, 13, 8, 9, 12, 11, 5 |
| Examen de las clases de prácticas de laboratori | 15% | 1 | 0,04 | 7, 13 |
| Examen teórico final | 50% | 3 | 0,12 | 4, 7, 13, 6, 8, 9, 12, 11, 5, 14 |
| Presentación oral de trabajos de investigación | 15% | 1 | 0,04 | 1, 4, 7, 13, 6, 8, 9, 10, 12, 11, 5, 3, 2, 14 |
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/la alumno/a deberá desarrollar por su cuenta. Estará disponible en el Campus Virtual a finales de abril.
4.- Presentación oral de trabajos deinvestigación
Contará un 15% de la nota final (1,5 puntos sobre 10). Se evaluará la presentación 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
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:
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 |