Tecnología del ADN Recombinante
- Tutorías Grupales (4 Horas)
- Prácticas de Aula/Semina (14 Horas)
- Clases Expositivas (42 Horas)
La Tecnología del ADN Recombinante es una de las asignaturas obligatorias de la materia Biotecnología Aplicada, que se encuadra en el módulo PROFESIONALIZANTE, que se imparte en el tercer año y en el primer cuatrimestre del cuarto año del Grado en Biotecnología.
El conocimiento y aplicación de los principios generales de manipulación de los ácidos nucleicos, de la identificación, regulación de la expresión y transferencia de genes así como la obtención de productos recombinantes derivados de los mismos, se complementa de forma interdisciplinar con los conocimientos y aplicaciones de las otras 6 asignaturas que componen el módulo.
Para aprovechar adecuadamente la asignatura es deseable tener conocimientos sólidos de las materias incluidas en el Módulo Básico y de muchas materias del Módulo Fundamental, con especial énfasis en las materias de Genética, Biología Molecular, Estructura y función de las proteínas.
• Analizar los mecanismos moleculares que operan en los seres vivos e identificar sus aplicaciones.
• Conocer los principios generales de la manipulación y análisis de los ácidos nucleicos a nivel molecular. Saber interpretar y aplicar protocolos experimentales de manejo y análisis de ácidos nucleicos.
• Conocer las metodologías y aplicaciones de la tecnología del DNA recombinante y de transferencia génica.
• Conocer las técnicas y estrategias más usuales utilizadas para la producción de proteínas recombinantes con fines aplicados a la investigación.
• Llevar a cabo procesos de modificación genética de organismos, o partes de ellos, para mejorar procesos y productos biotecnológicos, o para desarrollar otros nuevos.
• El genoma dinámico. Daño en el ADN y mutación: inestabilidad genómica espontánea e inducida. Respuesta al daño en el ADN: Ciclo celular; Sistemas de Reparación de daños en el ADN: reversión, escisión y recombinación; Sistemas de Tolerancia al daño. Recombinación: modelos moleculares. Elementos transponibles. Marcadores de inestabilidad genómica.
• Técnicas de purificación manipulación del ADN. Obtención y purificación de ADN y ARN. Herramientas de manipulación de ácidos nucléicos: Enzimas; Vectores: de clonación, de expresión. Técnicas para la identificación y aislamiento de secuencias específicas. Paseo cromosómico. Biología sintética.
• Análisis de secuencias genómicas procarióticas y eucarióticas. Genomas extranucleares. Centrómeros y telómeros. Marcadores genéticos y su utilización: marcadores variables e invariables. Mapas genéticos.
• Análisis de genes y genomas. Aislamiento e identificación de genes: Genotecas . Procedimientos generales de escrutinio e identificación de genes. Identificación del inicio de la transcripción y de los elementos reguladores. Aislamiento de grandes porciones de genoma. Secuenciación masiva de genomas. Métodos de análisis de la expresión génica: análisis de la expresión génica individual y global.
• Caracterización funcional de genes. Estudio funcional de los genes y las secuencias reguladoras de la expresión génica. Análisis funcional de la transcripción génica: métodos de estudio de la región promotora de la transcripción de un gen mediante técnicas de transfección celular y uso de genes chivato. Identificación de elementos reguladores de la transcripción. Análisis de interacciones DNA-proteína: ensayos de retardo en gel, ensayos de protección frente a nucleasas. Inmuno-precipitación de cromatina. Regulación transcripcional y post-transcripcional. Silenciamiento génico: transcripcional y post-transcripcional. Métodos de estudio de la regulación de la expresión génica basados en el uso de vectores de sobreexpresión o de silenciamiento génico. Aplicaciones clínicas y biotecnológicas.
• Transferencia génica a células animales y obtención de animales modificados genéticamente. Transferencia génica a células animales: tipos y métodos de transferencia génica. Tipos de vectores plasmídicos y genes marcadores para la selección. Vectores virales. Manipulación genética de animales: métodos de obtención de animales transgénicos. Modelos para el estudio de enfermedades humanas o para aplicaciones biotecnológicas. Terapia génica.
• Expresión y producción de proteínas recombinantes. Expresión y producción de proteínas recombinantes en sistemas procarióticos y eucarióticos en cultivo. Sistemas acoplados transcripción-traducción in vitro. Ingeniería de proteínas: obtención de variantes con nuevas propiedades y/o actividades biológicas mejoradas Proteínas quiméricas y artificiales. Producción de proteínas de interés industrial y biomédico.
Clases expositivas: Presentación organizada de los principales contenidos de la materia por parte del profesor indicando los aspectos más relevantes de cada tema y la bibliografía recomendada para dirigir el trabajo personal de cada estudiante. En estas sesiones se presentarán los contenidos utilizando tanto la pizarra como otros medios audiovisuales e informáticos. El profesor planteará problemas y cuestiones prácticas para estimular el trabajo personal de los estudiantes, que a su vez serán la base de las actividades de las prácticas de aula.
Prácticas de aula: Resolución de casos prácticos y problemas numéricos relacionados con los contenidos de la materia, bien profundizando en aspectos metodológicos o en casos aplicados. Se procurará también que la mitad de estas sesiones se dediquen a presentaciones orales por parte de los estudiantes. Los aspectos a tratar en estas sesiones serán propuestos por el profesor con la antelación suficiente para su preparación por parte de los estudiantes.
Tutorías grupales: Su finalidad es asesorar en el estudio de la materia, resolver problemas de comprensión y organización del estudio y plantear cuantas actividades se consideren pertinentes para conseguir las competencias y conocimientos propios de la asignatura. El profesor actuará de moderador-director de las discusiones que se planteen en torno a las actividades educativas realizadas en las semanas precedentes.
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |||
Presencial | Clases Expositivas | 32 | 21,3 | 60 horas | ||
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 21 | 14 | ||||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 0 | 0 | ||||
Prácticas clínicas hospitalarias | 0 | 0 | ||||
Tutorías grupales | 4 | 2,7 | ||||
Prácticas Externas | 0 | 0 | ||||
Sesiones de evaluación | 3 | 2 | ||||
No presencial | Trabajo en Grupo | 15 | 10 | 90 horas | ||
Trabajo Individual | 75 | 50 | ||||
Total | 150 |
Distribución temporal:
• Clases expositivas: 3 sesiones (excepcionalmente, 2) de 1h/semana durante 11-12 semanas.
• Prácticas de aula: 2 sesiones (excepcionalmente, 1) de 1h/semana durante 11-12 semanas.
• Teorías grupales: 4 sesiones de 1 h, repartidas a lo largo del semestre
• Sesiones de Evaluación: 2 sesiones de evaluación, correspondientes, cada una, al 50%de la materia que compone la asignatura
De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En ese caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados
• Evaluación continua de los estudiantes a través de su asistencia y actitud en las clases expositivas, prácticas de aula, tutorías y aula virtual (5%).
• Participación en las prácticas de aula y valoración de su capacidad de análisis de información, organización, presentación oral y discusión de trabajos (15%).
• Dos pruebas escritas de valoración de conocimientos, correlación de conceptos y resolución de problemas teóricos o numéricos (80%). Ambas tendrán el mismo peso, y será necesario aprobar las dos con al menos un 5 sobre 10.
• En las convocatorias extraordinarias, se evaluará la consecución de los aprendizajes y la adquisición de las competencias mencionadas anteriormente con dos pruebas escritas que tendrán el mismo peso y será necesario aprobar las dos con al menos un 5 sobre 10.
• FRIEDBERG, E.C.; WALKER, G.C. SIEDE, W. (2006): DNA repair and Mutagenesis. ASM. Press. Washington D.C.
• IZQUIERDO, M. (1999). Ingeniería genética y transferencia génica. Ediciones Pirámide. Madrid.
• GRIFFITHS et al. (2008) Genética, 9ª edición. McGraw-Hill. Interamericana.
• BROWN, T.A. (2008) Genomas. Editorial Médica Panamericana.
• WATSON et al. (2006). Biología molecular del gen. Editorial Médica Panamericana.
• SANDY PRIMROSE and RICHARD TWYMAN (2006) Principles of Gene Manipulation and Genomics, 7ª edición. Wiley-Blackwell