Función de Biomoléculas en Salud y Enfermedad
Código: 42888 Créditos ECTS: 9| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 4313772 Biotecnología Avanzada | OT | 0 |
| 4313794 Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina | OT | 0 |
Contacto
- Nombre:
- Susanna Navarro Cantero
- Correo electrónico:
- susanna.navarro.cantero@uab.cat
Equipo docente
- Jaime Farrés Vicén
- Sandra Villegas Hernández
- Ramon Barnadas Rodriguez
- Maria Rosario Fernandez Gallegos
- Mohammed Moussaoui Keribii
- Maria Assumpcio Bosch Merino
- Guillem Prats Ejarque
- Enea Sancho Vaello
- Julia Lorenzo Rivera
- Irantzu Pallares Goitiz
- Alicia Roque Cordova
- (Externo) Ruth Cano Corres
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Los requisitos exigidos en el Máster. Las clases se impartirán principalmente en catalán, pero también se impartiran en español según el profesorado. En caso de que los estudiantes lo soliciten con suficiente antelación y haya consenso en el grupo de alumnos y con el profesor, las clases podrían realizarse en inglés.
Objetivos y contextualización
Al finalizar el módulo, el estudiante será capaz de:
-
Planificar experimentos de identificación, expresión, purificación y caracterización funcional de biomoléculas.
-
Analizar la estructura y función de proteínas mediante técnicas bioinformáticas.
-
Relacionar cambios estructurales y funcionales de biomoléculas con patologías.
-
Seleccionar y aplicar metodologías para el diseño de inhibidores enzimáticos.
-
Identificar y caracterizar inhibidores enzimáticos como fármacos.
-
Utilizar la tecnología enzimática para aplicaciones biomédicas y biotecnológicas.
-
Reconocer biomoléculas asociadas a patologías humanas y utilizarlas como blancos terapéuticos.
-
Relacionar ciertas enfermedades con la acumulación de proteínas mal plegadas.
-
Conocer la base molecular de enfermedades causadas por mutaciones dinámicas y cambios epigenéticos.
-
Valorar el papel funcional de los lípidos de membrana y su participación en ciertas patologías.
-
Conocer las principales técnicas e instalaciones de un laboratorio de bioquímica clínica de referencia.
Competencias
Biotecnología Avanzada
Aplicar técnicas de modificación de seres vivos o partes de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos. (Especialidad en Biotecnología Molecular y Terapéutica)
Capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
Integrar los contenidos de las vías metabólicas de los seres vivos en condiciones normales, patológicas o modificadas de manera exógena (especialidad en Biotecnología Molecular y Terapéutica).
Que los estudiantes sean capaces de aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinarios) relacionados con su área de estudio.
Que los estudiantes sean capaces de comunicar sus conclusiones, así como los conocimientos y las razones últimas que las fundamentan, de manera clara y sin ambigüedades a públicos especializados y no especializados.
Que los estudiantes tengan habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, en gran medida, con trabajo autónomo y autodirigido.
Poseer conocimientos que aporten la base o la oportunidad de ser originales en el desarrollo o la aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación. Utilizar y gestionar de manera responsable información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la biotecnología.
Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina
Analizar los resultados de la investigación para obtener nuevos productos biotecnológicos o biomédicos y transferirlos a la sociedad.
Analizar e interpretar correctamente los mecanismos moleculares que operan en los seres vivos e identificar sus aplicaciones.
Aplicar técnicas demodificación de seres vivos o partes de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos.
Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico o empresarial. Identificar y utilizar herramientas bioinformáticas para resolver problemas relacionados con la bioquímica, la biología molecular y la biomedicina.
Integrar los contenidos en bioquímica, biología molecular, biotecnología y biomedicina desde el punto de vista molecular.
Que los estudiantes sean capaces de aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinarios) relacionados con su área de estudio.
Que los estudiantes sean capaces de comunicar sus conclusiones, así como los conocimientos y las razones últimas que las fundamentan, de manera clara y sin ambigüedades a públicos especializados y no especializados.
Que los estudiantes tengan habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, en gran medida, con trabajo autónomo y autodirigido.
Poseer conocimientos que aporten la base o la oportunidad de ser originales en el desarrollo o la aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación. Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos de forma oral y escrita.
Competencias
- Biotecnología Avanzada
- Aplicar las técnicas de modificación de los seres vivos o parte de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos. (Especialidad biotecnología molecular y terapéutica)
- Capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
- Integrar los contenidos de las vías metabólicas de los seres vivos en condiciones normales, patológicas o modificadas de forma exógena (Especialidad biotecnología molecular y terapéutica)
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- 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 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.
- Utilizar y gestionar información de forma responsable información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la Biotecnología.
- Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina
- Analizar e interpretar correctamente los mecanismos moleculares que operan en los seres vivos e identificar sus aplicaciones.
- Analizar los resultados de investigación para obtener nuevos productos biotecnológicos o biomédicos para su transferencia a la sociedad.
- Aplicar las técnicas de modificación de los seres vivos o parte de ellos para mejorar procesos y productos farmacéuticos y biotecnológicos, o para desarrollar nuevos productos.
- Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico o empresarial.
- Identificar y utilizar las herramientas bioinformáticas para resolver problemas relacionados con la bioquímica, la biología molecular y la biomedicina.
- Integrar los contenidos en bioquímica, biología molecular, biotecnología y biomedicina desde el punto de vista molecular.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- 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 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.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
Resultados de aprendizaje
- Analizar los resultados de investigación para obtener nuevos productos biotecnológicos o biomédicos para su transferencia a la sociedad.
- Capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
- Desarrollar el razonamiento crítico en el ámbito de estudio y en relación con el entorno científico o empresarial.
- Describir procesos y metodologías para el diseño o transformación de biomoléculas para su aplicación terapéutica.
- Descriure els processos i les metodologies per al disseny o transformació de biomolècules per a la seva aplicació terapèutica.
- Identificar mecanismes moleculars responsables de malalties.
- Identificar mecanismos moleculares responsables de enfermedades.
- Identificar molècules que intervenen en funcions biològiques importants i la seva variació en situacions de malaltia.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- 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 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.
- Reconocer los mecanismos moleculares de funciones relevantes en biomedicina.
- Reconèixer els mecanismes moleculars de funcions rellevants en biomedicina.
- Utilitzar procediments bioinformàtics per a l'anàlisi del centre actiu dels enzims i el disseny de fàrmacs.
- Utilizar procedimientos bioinformàticos para el análisis del centro activo de los enzimas y el diseño de fármacos.
- Utilizar terminología científica para argumentar los resultados de la investigación y saber comunicarlos oralmente y por escrito.
- Utilizar y gestionar información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la bioquímica, la biología molecular o la biomedicina.
- Utilizar y gestionar información de forma responsable información bibliográfica y recursos informáticos relacionados con la Biotecnología.
Contenido
Bloque 1: Identificación, obtención y purificación de biomoléculas. Caracterización funcional.
Conceptos prácticos para la purificación de las proteínas.
Métodos de identificación de sustratos o de inhibidores potenciales, y de detección de la actividad enzimática.
Consideraciones prácticas sobre los ensayos enzimáticos. Aspectos aplicados de cinética enzimática.
Identificación de las regiones funcionales de las enzimas mediante herramientas bioinformáticas. Sesión práctica en el aula de informática.
Análisis estructural y funcional de inhibidores enzimáticos que actúan como fármacos. Sesión práctica en el aula de informática.
El reposicionamiento de fármacos: Identificación y desarrollo de nuevos usos para fármacos existentes.
Bloque 2: Enzimas asociados a patologías humanas. Aplicaciones diagnósticas y terapéuticas.
Enzimas del metabolismo de los retinoides. Patologías asociadas.
Trastornos del ciclo de la urea. Aproximaciones bioquímicas y computacionales para evaluar la causa de la patología.
Enzimas que modifican la cromatina y su papel en las patologías humanas.
Terapia de sustitución enzimática. Activadores enzimáticos. Farmacoperonas o chaperonas farmacológicas. Aplicaciones terapéuticas.
Enzimas y nanomedicina. Encapsulación de enzimas. Liberación controlada de fármacos. Papel de las proteínas infecciosas en enfermedades degenerativas.
Estrategias para el tratamiento de las enfermedades lisosomales: terapia enzimática, celular y génica. Proteasas e inhibidores de proteasas. Aplicaciones biomédicas y cinéticas de unión fuerte.
La levadura como organismo modelo. Tres aplicaciones en la caracterización de biomoléculas: interacciones proteína-lípido, proteína-proteína e interacciones genéticas.
Bloque 3: Enfermedades conformacionales.
Proteostasis y enfermedades conformacionales.
Priones y enfermedades relacionadas.
Terapias en desarrollo para enfermedades conformacionales: Introducción sobre enfermedades conformacionales. Amiloidosis de cadena ligera. Enfermedad de Alzheimer.
Bloque 4: Lípidos de membrana en Biomedicina.
Papel de los lípidos en diversas funciones y disfunciones de las biomembranas: dinámica de los microdominios lipídicos (lipid rafts, etc.); endocitosis y exocitosis; estrés oxidativo; apoptosis. Técnicas de estudio.
Bloque 5: Visitas al Servicio de Laboratorios Clínicos en el Consorcio Corporativo Sanitario Parc Taulí (Sabadell).
Visita a los laboratorios de genética, bioquímica, inmunología, microbiología, hematología.
Bloque 6: Estrategias in silico para la identificación farmacológica.
Identificación de farmacóforos contra una determinada proteína involucrada en la resistencia a antibióticos.
Cribado in silico mediante acoplamiento molecular (docking).
Dinámicas moleculares y cálculos de energía de afinidad entre moléculas.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de teoria | 38 | 1,52 | 5, 6, 8, 14, 15 |
| Exposición oral de trabajos | 5 | 0,2 | 1, 5, 3, 6, 8, 14, 17 |
| Prácticas en el aula de informática | 8 | 0,32 | 8, 13, 14, 15 |
| Visitas a laboratorios clínicos | 4 | 0,16 | 3, 7, 11 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Preparación y presentación de un trabajo propio | 10 | 0,4 | 12, 10, 4, 5, 6, 8, 7, 13, 14, 11, 2, 18, 16, 17 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Trabajo autónomo del estudiante | 77 | 3,08 | 1, 10, 3, 11, 2, 9, 19, 17 |
El Módulo consta de clases teóricas, clases de prácticas de aula de informática, visita a un laboratorio de referencia de Bioquímica Clínica y presentación de un seminario por parte del alumno. A continuación se describe la organización y la metodología docente que se seguirá en estas actividades formativas.
Clases de teoría:
El contenido del programa de teoría será impartido principalmente por los profesores en forma de clases magistrales con apoyo audiovisual. Las presentaciones utilizadas en clase por el profesor estarán previamente disponibles en el Campus Virtual de la asignatura. Se recomienda que los alumnos dispongan de este material como apoyo para las clases. Se aconseja que los alumnos consulten de forma regular los libros recomendados en el apartado de Bibliografía de esta guía docente para consolidar y clarificar, si es necesario, los contenidos explicados en clase. También es recomendable que los alumnos utilicen los enlaces que se indican en las presentaciones de los diferentes temas y que contienen videos y animaciones relacionados con los procesos explicados en clase.
Clases de prácticas de aula de informática:
Se convocará directamente a los alumnos al aula para el desarrollo de la sesión. El trabajo será individual, y será importante que el alumno tenga nociones previas del software que se utilizará.
Visita a un laboratorio de referencia de analisis clínicos:
La sesión se realizará en el Laboratorio de análisis clínicos del Hospital Parc Taulí de Sabadell, donde el alumno recibirá las explicaciones sobre el funcionamiento de todas las instalaciones y de las metodologías utilizadas por parte de los profesionales sanitarios. Después de la visita, se realizará una prueba de conocimiento de tipo respuesta múltiple.
Presentación de un seminario:
Cada alumno deberá realizar una presentación de un seminario sobre un tema específico asignado por el profesor. La presentación se llevará a cabo ante el grupo de compañeros y profesores y permitirá al alumno profundizar en el tema y demostrar sus habilidades de comunicación y síntesis.
Tutorías de preparación del seminario:
Habrá una sesión de tutoría en grupo, dirigida por el coordinador del módulo, para distribuir los temas de seminario y proponer la organización general del material a presentar. Los alumnos podrán tener tutorías individualizadas con profesores directamente involucrados en el tema de trabajo elegido, para orientar al estudiante en la preparación del material.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase, dentro del calendario establecido por el centro/titulación, para la complementación por parte del alumnado de las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura/módulo.
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 y participación activa en clase | 10% | 38 | 1,52 | 12, 4, 6, 8, 7, 13, 14, 11, 9, 16, 15 |
| Evaluación continuada | 30% | 30 | 1,2 | 12, 10, 4, 6, 7, 14, 11, 9, 18, 19, 16, 17 |
| Presentación oral de un seminario | 20% | 5 | 0,2 | 1, 12, 10, 3, 11, 2, 9, 18, 19, 17 |
| Pruevas escritas de teoria | 40% | 10 | 0,4 | 12, 4, 5, 6, 8, 7, 13, 14, 11, 2, 9, 16, 17 |
-
- Asistencia y participación activa en clase:
Además de la asistencia, se valorará el grado de participación, discusión y resolución de cuestiones que el profesor pueda plantear en clase, en los diferentes ámbitos docentes de la asignatura. Un control de esta actividad se enviará después de cada clase al coordinador del módulo por parte del profesor. Esta evaluación supondrá un 10% de la nota final.
- Preparación y presentación oral de un seminario:
Presentación de un seminario públicamente en clase, con la subsecuente discusión. Esta parte supondrá un 20% de la nota final para los estudiantes que lo hayan presentado.
- Pruebas escritas:
Se valorará la presentación de trabajos o pruebas escritas que puedan pedir los profesores de cada parte de la materia. Adicionalmente, se evaluará el aprovechamiento general de las sesiones de seminarios mediante preguntas escritas. Esta parte supondrá un 10% de la nota de la prueba.
Esta parte supondrá el 40% de la nota final.
- Evaluación continua:
La evaluación continua comprende actividades propuestas durante las sesiones de teoría, prácticas en el aula de informática y prácticas de campo.
Prácticas de aula.
Prácticas de campo:
Se realizará una visita al Servicio de Análisis Clínico del Consorcio Hospital Parc Taulí (Sabadell).
Se realizará un test de preguntas de opción múltiple para evaluar el aprovechamiento de la visita.
Esta parte supondrá el 30% de la nota final.
Evaluación:
El cálculo de la evaluación final se realizará con el siguiente cálculo:
Nota final = T0.40 + Ac0.30 + Sm0.20 + As0.10
T - teoría
Ac - evaluación continua
As - asistencia y participación activa
Sm - seminario
Se considerará "no evaluable" cuando las actividades de evaluación (prueba final, test de salida) no permitan obtener una nota global mínima de 5.0.
La asistencia a las sesiones prácticas y prácticas de campo es obligatoria. El alumnado obtendrá la calificación de "No Evaluable" cuando la ausencia sea superior al 20% de las sesiones programadas.
- Importante: Si se detecta plagio en alguno de los trabajos entregados, podrá conllevar que el alumno suspenda el módulo entero.
Esta asignatura/módulo no contempla el sistema de evaluación única.
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- G. van Meer, DR Voelker & GW Feigenson Membrane lipids: where they are and how they behave Nature
Reviews (Molecular Cell Biology) 9 (2008) 112-124
Software
Pymol vs 2.5
Autodock Vina
Gromacs
VMD (Visual Molecular Dynamics)
https://www.uniprot.org/ (online database)
https://www.rcsb.org/ (online database)
https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/ (online tool)
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLABm) Prácticas de laboratorio (máster) | 1 | Inglés | anual | tarde |
| (SEMm) Seminarios (màster) | 1 | Catalán/Español | anual | tarde |
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Catalán/Español | anual | tarde |