Competencias:

1) Conocen y utilizan con propiedad la terminología científica y los conceptos básicos de la Evolución Molecular

2) Conocen el origen y distribución de la variabilidad genética en las poblaciones o especies y su importancia evolutiva.

3) Interpretan los procesos de evolución molecular mediante análisis de secuencias, técnicas bioinformáticas y construcción de árboles filogenéticos

4) Analizan e interpretan la evolución de los genomas atendiendo a la modificación de su tamaño y de su estructura.

5) Evaluan, interpretan y sintetizan datos e información biológica

6) Integran creativamente conocimientos enseñados y aprendidos de forma autónoma, que permitan la resolución de problemas biológicos mediante aplicación del método científico

PROGRAMA DE TEORÍA



BASES

Tema.- 1 Introducción.¿Qué es la evolución?. Teorías evolutivas.



Tema.- 2 Importancia de la variación en la evolución. Técnicas para el estudio de la variabilidad. Cuantificación de la variabilidad. Evolución neutral y adaptación.



Tema.- 3 Dinámica de los genes en las poblaciones. Conceptos básicos. Equilibrio Hardy-Weinberg. Mecanismos evolutivos



BIOINFORMÁTICA

Tema.- 4 Comparación de secuencias. Alineamientos de secuencias Tipos de alineamientos. Métodos de alineamiento por parejas. Alineamientos múltiples. Métodos de valoración de los alineamientos.



Tema.- 5 Bioinformática y evolución molecular. Introducción a la bioinformática. Bases de datos de genes y proteínas. Comparación de secuencias y genomas mediante técnicas bioinformáticas.



EVOLUCIÓN DE SECUENCIAS MOLECULARES

Tema.- 6 Evolución de secuencias de proteínas. Estimación del número de sustituciones de aminoácidos. Mátrices de sustitución: métodos de sustitución dependientes e independientes de la posición. Códigos genéticos. Uso de codones. Sesgo en el uso de codones. El reloj molecular. Variaciones de la tasa de evolución molecular. Efectos del linaje. Estimación del tiempo de divergencia entre especies.



Tema.- 7 Evolución de secuencias de ácidos nucleicos. Estimación de las tasas de sustitución de nucleótidos. Método de Jukes-Cantor. Método de 2 parámetros de Kimura. Matrices de sustitución nucleotídica. Método de Tamura. Distancia Gamma. Sustituciones sinónimas y no sinónimas. Valoración de los métodos. Detección de selección. Variaciones de las tasas de sustitución en diferentes regiones del ADN. ADN mitocondrial y cloroplástico





FILOGENÉTICA

Tema.- 8 Filogenética molecular. Terminología. Genes ortólogos, parálogos y homólogos. Topología y tipos de árboles filogenéticos.

Tema.- 9 Distancia genética. Distancias métricas y euclídeas. Distancias e identidades de Nei. Ejemplos.

Tema.- 10 Reconstrucción de filogenias. Métodos de construcción basados en el agrupamiento: UPGMA y Neighbor-Joining. Métodos de construcción basados en la optimización: Evolución mínima, Parsimonia y Verosimilitud. Valoración de la fiabilidad de un árbol. Aplicaciones del análisis filogenético.



EVOLUCIÓN DE GENOMAS

Tema.- 11 Evolución del tamaño y de la complejidad de los genes. Duplicación de genes. Barajamiento de exones y dominios.

Tema.- 12 Evolución de los genomas. Estructura de la composición del genoma. Paradoja del valor C. Evolución de las secuencias repetidas. Transferencia horizontal de genes. Evolucion del genoma por duplicación.



PROGRAMA DE PRÁCTICAS



1) Búsqueda de secuencias de ADN y proteínas en bases de datos moleculares.

2) Búsqueda de variaciones genéticas en bases de dato moleculares.

3) Análisis de homología de secuencias de ADN y proteína.

4) Construcción e interpretación de árboles filogenéticos.

En esta asignatura se utilizan diferentes modalidades docentes

- En las clases magistrales se explicarán los conceptos teóricos y algunos ejemplos prácticos.

- Las prácticas de ordenador y los seminarios se realizarán en grupo. Se profundizarán en el uso de bases de datos moleculares, el análisis de secuencias moleculares y la reconstrucción de árboles filogenéticos.

(A) Evaluación continua

El sistema de evaluación incluye pruebas escritas de diferentes modalidades (60% de la nota final), en las que se incluirán conceptos teóricos y resolución de problemas, y memorias relativas a las prácticas y a los trabajos de profundización que se desarrollen (40% de la nota final).

No se hará examen parcial. Habrá que obtener al menos un 4 sobre 10 en el examen para que se compute la nota final.

Las calificaciones obtenidas en memorias y trabajos se guardarán, si así lo desea la alumna o alumno, para la convocatoria extraordinaria.

* En el caso de evaluación continua, el alumnado podrá renunciar a la convocatoria en un plazo que, como mínimo, será hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura. Esta renuncia deberá presentarse por escrito ante el profesorado responsable de la asignatura.



(B)En el caso de evaluación final, el alumnado deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia a la evaluación continua en un plazo máximo de 9 semanas desde el comienzo de la asignatura.



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".



Ética académica

Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. Solo se permite llevar calculadora. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU

El profesor proporcionará a los alumnos el siguiente material:
Esquemas de teoria y colección de figuras: para facilitar el seguimiento de las clases magistrales.

Protocolos de prácticas de bioinformática. Además de los pasos a seguir en las diferentes prácticas, se presentarán el objetivo de cad práctica y su fundamento.

Esta információn estará en el aula virtual de la asignatura.

Bibliografía básica

Fontdevila, A., Moya, A. 2003. Evolución. Origen, adaptación y divergencia de las especies.

Ed. Síntesis. Madrid.

Freeman, S., Herron, J.C. 2002. Análisis evolutivo. Pearson Educación S.A. Madrid

Graur, D., Li, W.-H. 2000. Fundamentals of Molecular Evolution. Sinauer Associates.

Hedrick, P. W. 2005. Genetics of Populations. 3nd ed. Jones and Bartlett Pub. Boston.

Higss, P.G., Attwood, T.K. 2005. Bioinformatics and Molecular Evolution. Blackwell Publishing.

Li, W.-H. 1997. Molecular Evolution. Sinauer. MS.

Nei, M., Kumar, S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press.

Bibliografía de profundización

Attwood, T.K. & D.J. Parry-Smith. 1999. Introduction to Bioinformatics.
Addison Wesley Longman Limited, Edimburgo.
Baxevanis, A.D., Ouellette, B.F.F. 2001. Bioinformatics. A practical guide
to the analysis of genes and proteins. 2nd ed. Wiley-InterScience
Brown, T.A. 2007. Genomes 3rd ed. Garland Science
Gibson, G., Muse, S.V. 2004. A primer of genome science. 2nd ed. Sinauer
Harvey, P.H., Leigh Browin, A.J., Maynard Smith J, Nee, S. 1996.
New uses for new phylogenies. Oxford
Higgins, D., Taylor, W. 2000. Bioinformatics. Sequence, structure and databanks.
Oxford University
Mount, D.W. 2001. Bioinformatics. Sequence and Genome analysis. Cold Spring Harbor Laboratory
Pierce, B.A. 2015 Genetics Essentials: Concepts and Connections. (3rd Ed.). W. H. Freeman and Co. ISBN: 1464190755
Press, Cold Spring Harbor, New York
Salemi, M., Vandamme, A.-M. 2005 The Phylogenetic Handbook. A practical
approach to DNA and Protein phylogeny. Cambridge University Press. Cambridge.

Revistas

Nature, Science, Proceedings of the National Academy of Science
Trends in Ecology and Evolution, Trends in Genetics, Ann. Rev. Ecol. Evol.
Biology and Molecular Evolution, Evolution, Journal of Molecular Evolution, Molecular Phylogenetics and Evolution
BMC Evolutionary Biology, BMC Genomics, Genome Biology