Biologia Molecular
Codi: 106825 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| 2504602 Nanociència i Nanotecnologia | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Alicia Roque Cordova
- Correu electrònic:
- alicia.roque@uab.cat
Equip docent
- Sandra Villegas Hernández
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No hi ha pre-requisits oficials específics.
Objectius
Aquesta assignatura integra la descripció els mecanismes moleculars que es donen en els processos de transmissió de la informació genètica (replicació, transcripció i traducció) amb la seva aplicació tècnica.
Objectius concrets:
- Conèixer les diferents estructures que adopten els àcids nucleics, així com els diferents graus d'empaquetament del DNA segons el tipus d'organisme i el moment del cicle cel·lular.
- Conèixer els mecanismes de replicació, recombinació, i reparació del DNA que mantenen la integritat de la informació genètica; així com les modificacions epigenètiques que es transmeten entre generacions.
- Comprendre la funció de les diferents RNA polimerases i els mecanismes de control de la transcripció segons el tipus d'organisme.
- Conèixer l'estructura i funció dels ribosomes, les diferències entre procariotes i eucariotes, i els mecanismes de control de la traducció.
- Introduir les eines de DNA recombinant i les seves aplicacions.
- Introduir les eines de genòmica que permeten una aproximació global a l'estudi dels diferents processos de transmissió de la informació genètica.
Resultats d'aprenentatge
- CM22 (Competència) Identificar les innovacions en nanobiotecnologia i el seu impacte tant econòmic com social en l'àmbit de la salut.
- CM22 (Competència) Identificar les innovacions en nanobiotecnologia i el seu impacte tant econòmic com social en l'àmbit de la salut.
- KM38 (Coneixement) Identificar els mecanismes moleculars que es donen en els processos de transmissió de la informació genètica (replicació, transcripció i traducció) amb la seva aplicació tècnica.
- KM38 (Coneixement) Identificar els mecanismes moleculars que es donen en els processos de transmissió de la informació genètica (replicació, transcripció i traducció) amb la seva aplicació tècnica.
- KM38 (Coneixement) Identificar els mecanismes moleculars que es donen en els processos de transmissió de la informació genètica (replicació, transcripció i traducció) amb la seva aplicació tècnica.
- SM32 (Habilitat) Utilitzar eines digitals i fonts documentals per a obtenir, analitzar i presentar, tant de forma oral com escrita, la informació de manera crítica en l'àmbit de la nanobiotecnologia.
- SM32 (Habilitat) Utilitzar eines digitals i fonts documentals per a obtenir, analitzar i presentar, tant de forma oral com escrita, la informació de manera crítica en l'àmbit de la nanobiotecnologia.
- SM32 (Habilitat) Utilitzar eines digitals i fonts documentals per a obtenir, analitzar i presentar, tant de forma oral com escrita, la informació de manera crítica en l'àmbit de la nanobiotecnologia.
- SM33 (Habilitat) Aplicar les metodologies bàsiques utilitzades en microbiologia, immunologia, cultius cel·lulars i biologia molecular.
- SM33 (Habilitat) Aplicar les metodologies bàsiques utilitzades en microbiologia, immunologia, cultius cel·lulars i biologia molecular.
Continguts
TEORIA
1. INTRODUCCIÓ: ÀCIDS NUCLEICS. NIVELLS D'ESTRUCTURACIÓ.
Estructura química i composició. Propietats químiques del DNA i modificacions. Topologia. Nivells d'estructuració de la cromatina eucariota.
2. REPLICACIÓ
Mecanismes de replicació. DNA polimerases I i III. Helicasas, proteïnes d'unió, ligases i primasas. Inici i acabament de la replicació en E. coli. DNA polimerases eucariotes. Telòmers i telomerases. Transcriptasa inversa i retrotransposició.
3. RECOMBINACIÓ I REPARACIÓ DEL DNA
Mutacions puntuals. Mecanismes de reparació del DNA. Sistemes de reparació i càncer. Recombinació del DNA. Recombinació homòloga. Recombinació específica de lloc. Transposició. Altres reordenaments genètics.
4. TRANSCRIPCIÓ
Estructura tridimensional de la RNA polimerasa procariota i unió al promotor. Iniciació, elongació i terminació de la transcripció. RNA polimerases nuclears i control de la transcripció: Promotors tipus I i III. Promotors tipus II: factors de transcripció, elements de resposta, potenciadors i mediador. Processament del pre-mRNA: addició del cap, poliadenilació, splicing i edició. Processament d'altres RNAs.
5. REGULACIÓ DE L'EXPRESSIÓ
Generalitats. Regulació de l'expressió en procariotes. Operó lac i operó trp. Regulació de l'expressió en eucariotes
6. TRADUCCIÓ
Naturalesa del codi genètic. Aminoacil tRNA sintetases. Estructura del ribosoma. Síntesi peptídica: iniciació, elongació i terminació. Control de la traducció en eucariotes: Inhibició / potenciació de l'inici, RNA d'interferència i silenciació gènica.
7. MODIFICACIÓ D'ÀCIDS NUCLEICS IN VITRO
Sistemes de modificació-restricció bacterians. Enzims de restricció. Isosquizòmers. Anàlisi de digestions i mapes de restricció. Altres enzims que modifiquen el DNA.
8. TÈCNIQUES DE CLONACIÓ
Manipulació gènica: clonació i selecció. Vectors de clonació. Llibreries genòmiques.
9. Reacció en cadena de la polimerasa (PCR)
Generalitats. Disseny i optimització de la reacció. RT-PCR. PCR quantitativa.
10. Tècniques d'hibridació
Generalitats. Tècniques d'hibridació amb i sense separació electroforètica.
11. Enginyeria de proteïnes.
Producció de proteïnes recombinants. Mutagènesi dirigida. Edició del genoma mitjançant CRISPR / CAS.
12. GENÒMICA
Tècniques de seqüenciació. DNA fingerprinting. Tècniques massives d'anàlisi genòmic (High-Throughput).
PROBLEMES
El contingut d'aquest apartat consisteix en una quantitat determinada de problemes relacionats amb els temes desenvolupats a Teoria.
PRÀCTIQUES
L'objectiu de les pràctiques és realizar les tècniques més freqüents al laboratori de Biologia Molecular i la seva aplicació: (i) Utilització de la tècnica de PCR per l'anàlisi de polimorfismes d'interès biomèdic/forense; (ii) Identificació fenotípica i genotípica d'un plasmidi.
Les sessions de pràctiques s'organitzen d'acord al següent calendari:
|
Sessió |
Determinació de polimorfismes humans per PCR |
Identificació fenotípica i genotípica d’un plasmidi |
|
1 |
Extracció de DNA genòmic PCR del gen CCR5 |
Transformació d’un plasmidi en E.coli Sembra en medi de cultiu |
|
2 |
Electroforesi |
Lectura dels transformants Purificació de DNA plasmídic Digestió amb enzims de restricció |
|
3 |
Anàlisi dels resultats |
Electroforesi Anàlisi espectrofomomètric del DNA Anàlisi dels resultats
|
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes | 8 | 0,32 | KM38, SM33 |
| Classes de teoria | 30 | 1,2 | CM22, KM38, SM32, SM33 |
| Pràctiques de laboratori | 15 | 0,6 | SM33 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Exàmens de teoria i problemes | 4 | 0,16 | KM38, SM33 |
| Resolució de problemes | 10 | 0,4 | KM38, SM33 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 83 | 3,32 | KM38, SM33 |
METODOLOGIA DOCENT I ACTIVITATS FORMATIVES
Les activitats formatives consten de classes de teoria, classes de problemes i classes pràctiques. Cadascuna d'elles té la seva metodologia específica.
Classes de teoria
La professora explicarà el contingut del temari amb el suport de material audiovisual que estarà a disposició dels estudiants al Campus Virtual de l'assignatura, amb antelació. Aquestes sessions expositives constituiran la part més important de l'apartat de teoria. És recomanable que els estudiants disposin del material publicat al CV en forma impresa per tal de poder seguir les classes amb més comoditat. Sota el guiatge del professor, els coneixements d'algunes parts del temari hauran de ser objecte de aprofundiment per part dels estudiants, mitjançant aprenentatge autònom. Per tal de facilitar aquesta tasca es proporcionarà informació sobre localitzacions a llibres de text, pàgines web, etc.
Classes de problemes
Hi haurà 8 sessions de problemes per grup, en les dades anunciades en el calendari. Per aquestes sessions, el grup de teoria es dividirà en dos subgrups de la mateixa mida, les llistes dels quals es faran públiques a començaments de curs. Els estudiants assistiran a les sessions programades pel seu grup.
A començaments de semestre es lliurarà a través del Campus Virtual un dossier d'enunciats de problemes de l'assignatura que s'aniran resolent al llarg de les sessions. En un nombre limitat de sessions repartides al llarg del semestre, els professors de problemes exposaran els principis experimentals i de càlcul necessaris per treballar els problemes, explicant les pautes per la seva resolució, i impartint al mateix temps una part de la matèria complementària a les classes de teoria.
Els estudiants treballaran els problemes en classe i fora de l'horari de classe. Les sessions presencials no expositives es dedicaran a la resolució de problemes. Al final de cada bloc de contingunts es realitzarà un lliurament per parelles, a classe o pel Moodle, d'un problema nou proposat pel professor.
Classes pràctiques
L'assistència a les pràctiques d'aquesta assignatura és obligatòria atès que impliquen una adquisició de competències.
Hi haurà 3 sessions de pràctiques de laboratori per grup, en les dades anunciades en el calendari. Els alumnes realitzen el treball experimental en grups de 2 i sota la supervisió del professor responsable.Els protocols de pràctiques estaran disponiblesen el Campus Virtual de l'assignatura. Abans de començar una sessió de pràctiques l'alumne ha d'haver llegit el protocol i conèixer per tant, els objectius de la pràctica, els fonaments i els procediments que ha de realitzar. És obligació de l'alumne conèixer les mesures de seguretat específiques i de tractament de residus.
A les sessions de pràctiques cal portar:
- Protocol.
- Una llibreta per a recollir la informació del treball experimental.
- Bata de laboratori.
- Ulleres de protecció.
- Retolador permanent.
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.
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 |
|---|---|---|---|---|
| Exam parcial de teoria 1 | 3.25 | 0 | 0 | CM22, KM38, SM32 |
| Exam parcial de teoria 2 | 3.25 | 0 | 0 | CM22, KM38, SM32, SM33 |
| Problemes | 2 | 0 | 0 | KM38, SM33 |
| Pràctiques de laboratori | 1.5 | 0 | 0 | SM33 |
Consideracions generals:
-Per superar l'assignatura cal obtenir una qualificació global igual o superior a 5 punts sobre 10, i la qualificació mínima de 4 en les dues proves parcials de teoria. Si en alguna d'aquestes proves la qualificació és inferior a 4, la qualificació global màxima serà de 4 punts sobre 10.
-Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.
-L'avaluació de l'assignatura es durà a terme de manera diferenciada entre teoria, problemes i pràctiques de laboratori.
Teoria
Les classes d'aula s'avaluaran mitjançant una avaluació continuada que consistirà en dues proves parcials, corresponents cadascuna a aproximadament una meitat del temari de teoria. Cada prova d'avaluació consistirà en respondre un qüestionari amb preguntes tipus test.
(*) PER APROVAR ÉS IMPRESCINDIBLE QUE LA NOTA DE TEORIA SIGUI SUPERIOR AL 40% DE LA MÀXIMA. Aquells alumnes que no hagin superat el 40% d'una o de les dues proves parcials (teoria) hauran de realitzar una recuperació final del/s parcial/s no superat/s. La prova final també estarà oberta a qualsevol estudiant que, tot i haver superat l'avaluació continuada, desitgi millorar la nota obtinguda; en aquest cas però, queda anul·lada la nota parcial.
Problemes
Avaluació grupal amb un component addicional d'avaluació individual:
50% de la nota de problemes correspondrà als lliuraments en parelles de problemes proposats a l'aula.
50% de la nota de problemas correspondrà a un examen de maduresa final (individual) on es resoldrà un o dos problemes prèviament no tractats a classe i que es farà a la data fixada per l'examen del segon parcial de teoria.
El pes de l'avaluació de problemes serà del 20% del total de l'assignatura. La nota obtinguda en l'examen de maduresa es pot millorar el dia de l'examen final de la assignatura tenint en compte que queda anul·lada la nota obtinguda amb anterioritat.
Pràctiques
Les pràctiques s'avaluaran amb un examen en la darrera sessió de pràctiques, el qual inclou els continguts tractats i l'anàlisi de resultats. El pes de l'avaluació de pràctiques serà del 15% del total de l'assignatura.
La nota final obtinguda es calcularà de la següent manera:
a) Due proves parcials de teoria: 6.5 punts (Promig dels dos parcials, ordinaris o de recuperació, sempre que es superi el 40% de la nota en cada parcial).
b) Problemes: 1.0 punt avaluació grupal + 1.0 punt examen de maduresa
c) Pràctiques de laboratori: 1.5 punts Examen.
Avaluació única.
L'alumnat que s'aculli a l'avaluació única ha de fer les pràctiques de laboratori (PLAB) en les sessions presencials programades al calendari i l'assistència és obligatòria.
L'avaluació única consisteix en una única prova de síntesi en la qual s'avaluaran els continguts de tot el programa de teoria de l'assignatura, problemes i pràctiques. Es durà a terme el dia fixat al calendari pel segon parcial. La part de teoria s'avaluarà amb preguntes de tipus test. La part de problemes inclourà la prova de maduresa i exercicis addicionals que substitueixen les entregues fetes a classe. La nota obtinguda en la prova de síntesi suposarà el 100 % de la nota final de l'assignatura.
L'examen de recuperació serà el mateix que el dels estudiants de l'avaluació continuada i només incorporarà els continguts de teoria i la prova de maduresa de problemes. La resta d'avaluacions no són recuperables. El pes de cada part de l’assignatura i els criteris per a aprovar-la són els mateixos que per als estudiants de l’avaluació continuada.
Bibliografia
Llibres de referència:
Lewin's Genes XII. Jones & Bartlett Learning. 2017.
Fundamentals of Biochemistry: Life at the molecular level (5th edition). D. Voet & J.G. Voet Ed. John Wiley & Sons Inc. 2021
Programari
No procedeix.
Llista d'idiomes
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 1 | Català | primer quadrimestre | tarda |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 2 | Català/Espanyol | primer quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 1 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 2 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 3 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 1 | Espanyol | primer quadrimestre | tarda |