Descripción y contextualización de la asignatura

El objetivo del curso es proporcionar al estudiante una visión de los fundamentos conceptuales de las técnicas moleculares y su aplicación a áreas relacionadas con la Biología Vegetal y Agrobiología. El curso se orienta a proporcionar al estudiante la adquisición de conocimientos teórico-prácticos y herramientas dentro del campo de la biología molecular de plantas, de manera que le permitirán su aplicación en proyectos y soluciones en este área. El estudiante adquiere competencias para contrastar hipótesis sobre los mecanismos moleculares subyacentes a los diferentes procesos fisiológicos en plantas y su regulación genética, en la adaptación de las plantas al ambiente y ahondar en la interacción genotipo-ambiente. Se estudia la aplicación de estas técnicas a proyectos biotecnológicos, a la protección de cultivos, conservación de recursos fitogenéticos y mejoramiento genético.



COMPETENCIAS



El estudiante adquiere:

- Capacidad para valorar la información que las diferentes técnicas moleculares puede aportar a la resolución de problemas y estudios con plantas y su interacción con el ambiente

- Capacidad para valorar la idoneidad de las herramientas metodológicas basadas en técnicas moleculares y ómicas más adecuadas a una investigación concreta

- Capacidad para el acceso a los motores de búsqueda de la información y manejo de las bases de genes y proteínas

- Capacidad para la planificación de la investigación que requiera el uso de técnicas moleculares y ómicas

- Capacidad para el análisis, visión crítica y compromiso ético de trabajos de investigación en el campo de la Agrobiología Ambiental

Resultados del aprendizaje de la asignatura

- Conocer las técnicas actuales basadas en marcadores moleculares en plantas para el conocimiento de los elementos reguladores de procesos fisiológicos y metabólicos.

- Valorar la idoneidad de las técnicas y herramientas moleculares para la resolución de problemáticas en el campo de la Biología Vegetal y Agrobiología

- Manejar las bases de datos de genes y proteínas

- Planificar las etapas de un trabajo experimental que requiera el uso de técnicas moleculares en el campo de la Biología Vegetal y Agrobiología

- Analizar críticamente la información aportada por las diferentes técnicas moleculares en la respuesta de las plantas al medio y como herramientas para su identificación y filogenia

- Implementar proyectos interdisciplinares que requieran el uso de técnicas moleculares.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

HERRAMIENTAS Y PORCENTAJES DE CALIFICACION:



- Exposición de seminarios: 55%

- Entrega de ejercicios prácticos, casos o problemas: 30%

- Prueba de tipo test: 15%



EVALUACION:

Las pruebas y actividades de evaluación de esta asignatura se desarrollarán conforme a los principios de integridad académica, honestidad y comportamiento ético establecidos en la normativa de la EHU/UPV. El estudiantado, al incorporarse a la Universidad, suscribió la Declaración de compromiso de comportamiento ético y honradez académica, comprometiéndose a no incurrir en plagio, fraude académico ni utilización de materiales o dispositivos no autorizados ¿incluidas herramientas de inteligencia artificial cuando no estén expresamente permitidas¿ en pruebas y trabajos académicos. El incumplimiento de estas obligaciones podrá conllevar las consecuencias académicas y disciplinarias previstas en la normativa universitaria vigente.



Sistema de evaluación continua de los conocimientos teórico-prácticos los trabajos, estudios de casos, y seminarios realizados. Prueba tipo test.





RENUNCIA:



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.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

EVALUACION:

Las pruebas y actividades de evaluación de esta asignatura se desarrollarán conforme a los principios de integridad académica, honestidad y comportamiento ético establecidos en la normativa de la EHU/UPV. El estudiantado, al incorporarse a la Universidad, suscribió la Declaración de compromiso de comportamiento ético y honradez académica, comprometiéndose a no incurrir en plagio, fraude académico ni utilización de materiales o dispositivos no autorizados ¿incluidas herramientas de inteligencia artificial cuando no estén expresamente permitidas¿ en pruebas y trabajos académicos. El incumplimiento de estas obligaciones podrá conllevar las consecuencias académicas y disciplinarias previstas en la normativa universitaria vigente.



Sistema de evaluación continua de los conocimientos teórico-prácticos los trabajos, estudios de casos, y seminarios realizados. Prueba tipo test

Temario

CONTENIDOS TEORICOS:



Tema 1. Características estructurales y funcionales de los ácidos nucleicos. Técnicas básicas de análisis de ácidos nucleicos y proteínas. Electroforesis en gel de agarosa, SDS-PAGE. Amplificación "in vitro" de los ácidos nucleícos: PCR convencional y RT-PCR



Tema 2. Características y organización del genoma vegetal . Composición del DNA, elementos repetitivo, familias génicas. Tipos de RNA. El cromosoma. El genoma de los plastos y mitocondrias.



Tema 3. Expresión y regulación génica en plantas. Niveles de regulación génica: elementos reguladores, factores de transcripción, procesamiento del RNA, RNA antisentido, RNA interferencia, RNA no codificante, microRNA, CRISPR/Cas9. Niveles de regulación.

Factores que regulan la expresión génica. Regulación ambiental. Regulación hormonal.



Tema 4. Omicas en plantas. Genómica, proteómica y metabolómica. Estudio de asociación de genoma completo (GWAS). Aplicación a la mejora genética en plantas



Tema 5. Bases de datos de genes y proteínas: GenBank, UniProt, KEGG. Introducción al análisis y alineamiento de secuencias. Diseño de cebadores (primers). Búsqueda de genes. Conceptos de bioinformática. Procesado de secuencias de DNA y proteínas. Librerías de

DNA. Screening de librerías de cDNA y de DNA genómico.



Tema 6. Mejora genética y cultivo "in vitro". Aplicaciones en agricultura. Conservación de recursos fitogenéticos. Micropropagación. Hibridación somática. Plantas libres de patógenos. Criopreservación.



Tema 7. Biotecnología vegetal. Marcadores moleculares y su aplicación a la mejora genética en plantas. Mapas genéticos. Genes cualitativos, Quantitative Trait Loci (QTL) and Quantitative Trait Alelles (QTA).



Tema 8. Introducción a la fitopatología. Aplicaciones de la Biología Molecular. Agentes patógenos. Virus vegetales. Identificación de patógenos por técnicas moleculares: ELISA, PCR. Protección y legislación de los cultivos.



CONTENIDOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO:

- Obtención de ácidos nucleicos: cuantificación

- Amplificación del DNA por PCR in vitro.

- Electroforesis de DNA

- Técnicas fitopatológicas

- Prácticas de cultivo "in vitro"



PRÁCTICAS ORDENADOR:

- Manejo de bases de datos de genes y proteínas: UniProt, KEGG

- Análisis de secuencias

- Manejo de recurso para el diseño de primers

- RT-PCR: estudio de caso, práctica virtual



SEMINARIOS Y TALLERES

- Marcadores moleculares basados en el DNA: SNP, RFLP, SSR, etc.

- Estudio de casos sobre técnicas vistas en el curso y su aplicación en Agrobiología Ambiental

- Temas de actualidad: CRISPR, proyectos genómicos en plantas, nuevas tendencias etc.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

RECURSOS DIDÁCTICOS



- eGela



- Blackboard Collaborate o similares



- Laboratorios



- Sala de informática







MATERIALES OBLIGATORIOS







Bata de laboratorio. Pantalla facial, mascarilla, o equipamiento xigido por las condiciones sociosanitarias, si se diera el caso.

Bibliografía básica

AGRIOS GN. Fitopatología. Ed. Limusa.

AGRIOS GN. 2005. Plant Pathology. 5th Ed. Elsevier

ALTMAN A, HASEGAWA P. (Eds.). 2012. Plant Biotechnology and Agriculture. Prospects for the 21st Century (1st ed.). Elsevier

BENÍTEZ BURRACO, A. 2005. Avances Recientes en Biotecnología Vegetal e Ingeniería Genética de Plantas. Editorial Reverté.

BUCHANAN BB, GRUISSEM W, RUSSELL LJ. 2015. Biochemistry and molecular biology of plants. American Society of Plant Physiologist. 2nd Ed. Rockville, Maryland.

CHRISPEELS MJ, SADAVA DA. 2003. Plants, Genes and Crop Biotechnology (2nd Ed.), Jones and Bartlett Publishers.

CHRISTOU P, KLEE H. (Eds.). 2004. Handbook of plant biotechnology. John Wiley & Sons.

GLICK BR, PASTERNAK JJ, PATTEN CL (Eds). 2017. Molecular Biotechnology. Principles and applications of recombinant DNA. 5th Ed.ASM Press Washintong, DC (USA)

NEAL STEWART C. JR. (ED.). 2016. Plant Biotechnology and Genetics. Principles, Techniques, and Applications. 2nd Ed. John Wiley & Sons.

NUEZ F, CARRILLO JM, LOZANO R. 2002. Genómica y Mejora Vegetal. Mundi Prensa.

PATOLOGÍA VEGETAL.1996. Tomos I y II. Sociedad Española de Fitopatología,.

RAO MRS. Long-NON Coding RNA Biology. 2017. Springer Nature Singapore Pte Ltd.

SLATER A, SCOTT N, FOWLER,M. 2008. Plant Biotechnology. The Genetic Manipulation of Plants. 2nd, Ed. Oxford University Press, Oxford.

TIESSEN FAVIER A. Fundamentos y Metodologías innovadoras para el mejoramiento genético de maíz. Primera Ed. Versión 1.36. 2009. Editorial Fundación Ciencia Activa.

Revistas

Annals of Applied Biology



Biotechnology



Critical Reviews in Plant Sciences



Current Opinion in Plant Biology



Functional Plant Biology



In vitro Cellular and Developmental Biology



International Journal of Plant Science



Journal of Experimental Botany



Journal of Plant Growth Regulation



Journal of Plant Pathology



Nature protocols



New Phytologist



Photochemistry and Photobiology



Physiologia Plantarum



Physiological and Molecular Plant Pathology



Phytochemistry



Plant and Cell Physiology



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Plant Breeding



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The Plant Cell



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Trends in Biotechnology



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