El objetivo principal es familiarizar al alumno con la base conceptual y la información que se dispone sobre las técnicas básicas usadas en biología molecular y la aplicación de los conocimientos y las técnicas a la expresión de genes heterólogos en bacterias, levaduras y eucariotas superiores; orientadas a la producción de organismos transgénicos para su uso industrial o biomédico. Mediante la adquisición de este conocimiento el alumno debe ser competente para utilizar las técnicas de Biología Molecular como herramienta para contrastar hipótesis sobre los mecanismos moleculares subyacentes a los diferentes procesos biológicos (fisiología celular, diferenciación y desarrollo, estructura-función de proteínas).

Contenido:

Hibridación, clonaje celular y acelular, mutagénesis, transformación, transfección, transferencia de genes a células en cultivo, transferencia de genes a organismos completos, Interferencia y silenciamiento, vectores víricos para la transferencia, transgénicos.

Competencias:

Utilizar adecuadamente las herramientas metodológicas para el clonaje, expresión y mutación de ácidos nucleicos. así como la purificación y caracterización de proteínas recombinantes.

Comprender las bases moleculares de la transferencia y expresión génica en células eucariotas y las estrategias experimentales para la obtención de organismos transgénicos.

1. Técnicas Básicas en Biología Molecular: Aislamiento. Fragmentación y separación de ácidos nucleicos. Hibridación. Técnica de PCR. Secuenciación: de Sanger (dideoxi), secuenciación automática, nuevas tecnologías, aplicaciones. Genotecas: elaboración y búsquedas (screening).

2. Expresión de Genes Heterólogos: Problemas y soluciones. Sistemas de expresión en: Bacterias (vectores mono y policistrónicos, proteínas de fusión, sistema pET, integración de genes), Levaduras ( Saccharomyces y otras cepas, ejemplos de proteínas expresadas),Células animales (células de insectos y de mamíferos), Células vegetales.

3. Ingeniería de Ácidos Nucleicos: Técnicas de mutagénesis dirigida y al azar. Ingeniería de proteínas.

4. Microorganismos Modificados Genéticamente: Aplicaciones

5. Ingeniería de Organismos Completos (transgénicos). Producción de ratones transgénicos. Interrupción génica: silenciamiento in vitro.Control de la actividad génica in vivo:Sistemas inducibles, Aplicaciones de la recombinación específica de sitio. Posible aplicación del transporte nuclear a la producción de animales transgénicos. Aplicaciones biotecnológicas y biomédicas de los animales transgénicos (Optogenética). Producción de plantas transgénicas y sus aplicaciones.





PRÁCTICA DE ORDENADOR



Clonación en silicio

Como metodología docente utilizaremos:

Las clases magistrales , sesiones de explicación por parte del profesor en las que se buscará la interacción con los alumnos mediante el planteamiento de preguntas sobre el tema de cada sesión.

Las prácticas de aula, mediante el análisis de artículos científicos o problemas teóricos se analizan las distintas maneras de solucionar los desafios presentados en la clonación y expresión de proteínas heterólogas en sistemas celulares.

Las prácticas de ordenador, se busca familiarizar al alumno con las distintas herramientas informáticas disponibles para planificar con exíto la clonación de proteínas en los sistemas disponibles.

Los seminarios, en los que los alumnos exponen publicamente un tema y lo debaten con sus compañeros y el profesor.

La docencia magistral será evaluada mediante pruebas escritas tipo respuestas múltiples y preguntas cortas.También se incluirán ejercicios y problemas relacionados con los otros tipos de docencia. La nota de este tipo de pruebas contribuirá con un 65- 70% en la nota final. La capacidad del alumno de integrar información se evaluará mediante problemas de carácter teórico en los que se incluirán ejercicios relacionados con las habilidades adquiridas en las prácticas de ordenador y contribuirá en un 10-15% a la nota. La presentación de seminarios sobre temas de biología molecular contribuirá con el 20 % restante.

Para la convocatoria de Julio y posteriores se mantendrá la nota de los seminarios.



Para el alumnado, sujeto tanto a evaluación continua como final, bastará con no presentarse a la prueba final para que la calificación final de la asignatura sea no presentado o no presentada

Pagina Moodle del curso

Bibliografía básica

- Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. (2007) Molecular Biology of the Cell; Garland Publishing, New York.

- Lewin, B. (2007) Genes IX; Oxford University Presss, Oxford.

- Lodish, H.; Berk, A.; Matsudaira, P.; Kaiser, C.A.; Krieger, M.; Scott, M.P.; Zipursky, S.L..;

- Darnell, J. (2004) Molecular Cell Biology . .Watson, J.D.; Gilman, M.; Witwoski, J.;

- Zoller, M. (1992) Recombinant DNA; Scientif American Books, New York.

- Wilson, K. and Walker, J. (2001) Principles and Techniques of Practical Biochemistry; Cambridge University Press. Cambridge.

-Karp, G (2002) Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments. John Wiley and Sons. New York.

- Glick, B.R. and Pasternak, J.J. (1998) Molecular Biotechnolog. American Society for Microbiology.Washington

- Herráez, A. (2012) Biología Molecular e Ingeniería genética. Concepto, técnicas y aplicaciones en ciencias de la salud. Elsevier. Amsterdam, Barcelona

Bibliografía de profundización

- Pells, S. (2006). Nuclear Reprogramming. Methods and Protocols . Methods in Molecular Biology. Humana Press. Totowa. NJ.
- Wang, K. (2006) Agrobacterium Protocols Vols I y II. Methods in Molecular Biology. Humana Press. Totowa. NJ.
- Stephenson, F.H. (2010). Cálculo en Biología Molecular y Biotecnología. Guía de matemáticas para laboratorio.Academic Press. Elsevier. Amsterdam.

Revistas

Nature, Science, Cell, Nature genetics, Genome Research, Methods, Molecullar Cell