Estudia > Oferta formativa > Oferta d'assignatures > Detall de l'assignatura
Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
Tancar
Menú

Estudia

Dades generals

Curs acadèmic:
2022
Descripció:
La proteòmica en la investigació Biomèdica
Crèdits:
1

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
Esther Llop Escorihuela
Idioma de les classes:
Català (100%)

Altres Competències

  • Conèixer la importància i aplicacions de la proteòmica i les tècniques que inclou.
  • Aprendre a interpretar espectres de masses

Continguts

1. Introducció de Proteòmica

          1.1. - concepte de proteòmica: diferents definicions i punts de vista. - importància de la proteòmica. Repàs del flux genoma (epigenoma), transcriptoma, proteoma, modificacions postraduccionals (glicoma) fins al fenotip. - proteòmica estructural vs proteòmica funcional. - estratègies proteòmiques bottom-up vs top-down. - exemples: Proteomic approach for biomarker discovery.

2. Adquirir els coneixements bàsics de preparació de mostres biològiques per a assajos proteòmics.

          2.1. Sample preparation (the key to the success of the experiment) • preparació de lisats: enzimàtica, sonicació, french press, morter, homogenització amb beads • inactivació/eliminació de substancies interferents: proteases, àcids nucleics, polisacàrids, lípids, sals, material insoluble. • quantificació de proteïna total: nanodrop, Bradford and BCA assays, etc • solubilització: agents caotròpics (urea, tiourea), reductors (DTT, ßME) detergents (iònics, zwiteriònics) , carrier ampholytes, etc... • prefraccionament: en base a diferent localització cel·lular, solubilitat, Mw, càrrega/pI, rang dinàmic (depleció de les proteïnes majoritàries en sèrum)

3. Entendre els fonaments bàsics de tècniques d’electroforesi bidimensional (2-DE), cromatografia líquida (LC) i espectrometria de masses (MS) des d’un punt de vista biomèdic.

          3.1. Proteòmica diferencial (2DE two dimensional electroforesi): • Primera dimensió: isoelèctric focusing (IEF). Amfolits vs immobilines/IGPstrips. Offgel fractionator. (ex: eritropoetina en el control antidopatge) • Equilibrats: DTT, IAA • Segona dimensió: SDS-PAGE • Gel eluter: elució de la proteïna continguda en el gel de poliacrilamida. • Staining: coomassie blue, silver staining, fluorescent dyes (sypro ruby, Cy3/5, deep purple, luminteine), radiactive labelling, PTMs specific staining, zymography etc... • Western blot: blotting and double blotting, anticossos, solucions de bloqueig, marcatges enzimàtics (AP, HRP), detecció colorimètrica, quimioluminiscent, autoradiografia, fluorescència etc... • Stripping (reprobing the same blot) • Imatge analysis: Phoretix TM2D evolution software. Comparative proteomics (dif. expression levels) . 2DIGE typhoon imager. • Protein databases: ex ExPASy swiss-2DPAGE viewer, ceruloplasmin from human plasma.

          3.2. Identificació de proteïnes (importància de la espectrometria de masses). - Què és la espectrometria de masses. - Què necessita un espectròmetre de masses?: Ionization / mass separation / ion collection - A century of developments in MS. (from first MS Thomson 1987 to ESI of biomolècules Fenn et al. 2002). Nobel prize 2002: Tanaka MALDI, Fenn ESI. - Camps d’aplicació: biotecnologia, fàrmacs, clínica, ambiental, geològica, microbiològica etc. - Informació que proporciona MS: MW macromolècules, heterogeneïtat, peptids (ex: eritropoetina). Polisacàrids (midó, N-glicans..). Molècules petites (àcids grassos). - Com funciona un MS. 3 parts fonamentals (ion source, mass analyser, detector) • Inlet: sample plate, target, HPLC, EC, GC, solid probe • Ion source: MALDI, API, ESI, FAB, LSIMS, EI, CI • Mass separation: TOF, Quadrupole, Ion Trap (orbitrap), magnètic sector, FTMS, • Detector: microchannel plate, electron multiplier, hybrid... • Data System: PC, SPARK station, DEC station • High vacuum System (ionization, mass filter, detector) / turbo pumps. - MALDI-TOF MS: matrix selection (CHCA, SA, Ferrulic àcid, DHB, HPA, etc...) - pros and cons. Refector mode. Delayed extraction. Calibració amb proteïnes estàndard. Interpretar espectres MALDI-TOF de proteïnes, pèptids i glicans. - ESI-QQQ-MS: multi-charged ions mass range/ polar compounds / good LOD / easy compatible MS/MS

4. Avaluar la importància de les tècniques proteòmiques en el descobriment de marcadors proteics i/o glicoproteics de malalties com per exemple les oncològiques. Potencial ús de les metodologies en el diagnòstic i seguiment d'aquestes malalties.

          4.1. - Important concepts: mass resolution, accuracy, resolution, peak width at half height... - Nominal mass, monoisotopic mass, most abundant mass, average mass - Useful interpretation tools: isotopic resolution, fractional mass - Mass spectra interpretation: MALDI TOF (mainly monocharged) vs ESI (multi-charged ions) explain deconvolution - Real case bottom-up proteomics: proteins, 2DE, excise protein bands, destaining, in gel reduction, alkylation, protease digestion, identification MALDI peptide mass fingerprint. - Spectra processing, calibration, - Purging MS data (trypsin auto-proteolysis, keratin, artefactual peaks) peakErazor.exe software - Peptide mass fingerprint: MASCOT (real examples) - Uniprot, SwissProt databases for theoretical mass (in silico digestions)

5. Aprendre a interpretar espectres de masses i a utilitzar les bases de dades més emprades en el camp de la proteòmica.

          5.1. - LC-ESI-QQQ - Chromatogram OD vs ionogram TIC - Modes of data acquisiton: SCAN and SIM. Product Ion Scan, Precursor Scan, Neutral Loss Scan, Multiple Reaction Mode. Exemples. - QQQ pros and cons. LC-ESI-QQQ, LC-ESI-Q-TOF (Q-star polsar) , MALDI-TOF-TOF, QIT - Mass spectra interpretation: aa masses, isobaric aa, peptide fragmentation, fragment ion nomenclature (a,b,c Nter vs x,y,z Cter). - Tandem MS: de novo sequencing (spectra interpretation) - Quantitation experimental paradigm (labelling): SILAC- metabolic labelling, ICAT - isotope coded affinity tag, iTRAQ - isobaric tags AQUA – absolute quantification (calibration-response curve)

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Hores virtuals amb professor Total
Sessió expositiva 6,00 12,00 0 18,00
Sessió pràctica 4,00 3,00 0 7,00
Total 10,00 15,00 0 25

Bibliografia

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat % Recuperable
Classes expositives amb suport audiovisual.
Discussió de protocols i metodologies d'articles utilitzats en proteòmica.
Discussió en grup de protocols i metodologies d'articles utilitzats en proteòmica. 60
Classes pràctiques (aula informàtica). Aprenentatge eines bioinformàtiques.
Interpretació d'espectres de Masses.
Interpretació d'espectres de Masses. 40

Qualificació

- 60% Discussió en grup de protocols i metodologies d'articles utilitzats en proteòmica.
- 40% Realització dels exercicis proposats a classe (interpretació d'espectres de masses).
Les activitats d'avaluació es faran al llarg de les 5 sessions del curs.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Es considerarà "no presentat" el fet de no haver participat en alguna de les activitats avaluables de l'assignatura.

Avaluació única:
Els alumnes que s'acullin a l'avaluació única faran una prova final escrita amb continguts teòrics i pràctics (interpretació espectres de masses) que correspondrà al 100% de la nota de l'assignatura.

Requisits mínims per aprovar:
Per considerar superada l’assignatura, caldrà una assistència mínima del 80% (4 de les 5 sessions)i obtenir una qualificació mínima de 5.0 en totes les activitats avaluables. En el cas que no es pugui assistir a les sessions s'haurà de demanar avaluació única.

Tutoria

Les tutories es concertaran per correu electrònic amb la professora de l'assignatura (esther.llop@udg.edu)

Comunicacio i interacció amb l'estudiantat

Les comunicacions a l'alumnat es faran a través del fòrum del Moodle de l'assignatura

Observacions

Es recomana descarregar-se les presentacions power point i els exercicis abans de cada sessió.

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.