Dades generals

Curs acadèmic:
2015
Descripció:
Estructura dels genomes. Regulació de l'expressió gènica. Maduració, tipus i funcions de RNA. Tècniques d'estudi i modificació dels àcids nucleics. Mutagènesi. Tècniques de DNA recombinant i expressió de proteïnes recombinants.
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup BT

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
MARC RIBO PANOSA  / DAVID SOLER CAMPMAJÓ  / ANNA VERT COMPANY  / MARIA VILANOVA BRUGUES
Idioma de les classes:
Català (95%), Anglès (5%)

Grup F

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
ANTONI BENITO MUNDET  / MARC RIBO PANOSA  / DAVID SOLER CAMPMAJÓ  / ANNA VERT COMPANY  / MARIA VILANOVA BRUGUES
Idioma de les classes:

Competències

  • Capacitat per analitzar críticament a partir de la recollida d'informació i la interpretació de dades , situacions complexes i dissenyar estratègies creatives i innovadores per resoldre-les.
  • Saber comunicar-se oralment i per escrit en l'àmbit científic i professional , utilitzant les llengües pròpies i l'anglès.
  • Treballar en equip contribuint a l'elaboració de projectes específics i multidisciplinaris.
  • Planificar i avaluar la pròpia activitat i el propi aprenentatge i elaborar estratègies per millorar-los aplicant criteris de qualitat.
  • Identificar i entendre , a nivell estructural i funcional , les bases moleculars de les estructures i els processos biològics , les seves aplicacions i els mecanismes de regulació.
  • Identificar els fonaments de la modificació genètica que poden permetre modular les propietats genètiques , fisiològiques i metabòliques d'organismes d'interès biotecnològic per a la seva investigació i potencial aplicació.

Continguts

1. Àcids nucleics I: ADN i ARN. Estructura primaria dels àcids nucleics. Estructura secundaria. La doble hèlix de Watson i Crick. Altres conformacions del DNA. Autocomplementarietat. Nivells superiors d'estructuració del DNA procariota i eucariota. Topologia del DNA circular. Topoisomerases. Estructura de la cromatina.

2. Organització interna d'un genoma i expressió gènica. Contingut de DNA en organismes procariotes i eucariotes. La paradoxa del valor C. DNA repetitiu i únic. Reordenació i intercanvi del material genètic. Complexitat de les poblacionos de mRNA eucariota.

3. Àcids nucleics II: Tipus de RNA i funcions. siRNAs, microRNAs, ribocommutadors. Diferencies entre els mRNAs procariotes i eucariotes. Modificació i maduració del mRNA eucariota.

4. Expressió gènica en procariotes. Conceptes d'operó, promotor, operador i repressor. Principals diferències amb els sistemes de regulació de l'expressió gènica en eucariotes. Principals sistemes de regulació de l'expressió utilitzats en biologia molecular.

5. Mètodes d'aïllament, purificació i seqüenciació d'àcids nucleics. Mètodes d'aïllament de DNA i RNA. Mètodes en dissolució. Mètodes cromatogràfics. Ultracentrifugació. Mètodes electroforètics. Tècniques de transferència. Marcatge d'àcids nucleics. Seqüenciació de DNA i RNA. Enzims de restricció. Mapes de restricció i aplicacions. Fonament dels mètodes de seqüenciació de Maxam i Gilbert i de Sanger. Automatització.

6. La tecnologia del DNA recombinant. Introducció. Operacions bàsiques de les tècniques del DNAr. Enzims emprants en la manipulació d'àcids nucleics. Reacció de lligament. Obtenció d'una molècula recombinant. Obtenció del producte d'expressió d'un gen.

7. Obtenció de gens o de fragments de DNA (RNA) per clonar. Estratègies de creació i rastreig de genoteques. Genoteques genòmiques. Genoteques de cDNA. Localització i identificació de gens en casos d'alt nivell de dificultat.Recorregut comosòmic.Síntesi química d'oligonucleòtids. Aplicacions. Reacció en cadena de la polimerasa (PCR).

8. Vectors i estratègies de clonatge. Característiques generals d'un vector de clonatge i d'un vector d'expressió Vectors i estratègies de clonatge en procariotes. Vectors i estratègies de clonatge en organismes eucariotes. Vectors llançadora. Mètodes de transformació. Detecció i selecció de recombinants.

9. Obtenció del producte d'expressió d'un gen recombinant. Estratègies per a l'optimització de l'expressió de gens recmbinants. Localització cel.lular del producte d'expressió. Proteïnes de fusió. Solubilització, purificació i caracterització de proteïnes recombinants.

10. Mutagènesi dirigida i enginyeria de proteïnes. Tipus de mutagènesis. Mutagènesi dirigida per oligonucleòtid. Mutagènesi en cassette. Mètodes per augmentar l'eficiència de la mutagènesi. Evolució dirigida. Enginyeria de proteïnes. Aplicació a l’anàlisi de la relació estructura/plegament/funció de proteïnes i a la biotecnologia.Disseny de noves proteïnes.

11. Aplicacions de les tècniques del DNA recombinant. Aplicacions a l'anàlisi del control de l'expressió gènica: RNA contrasentit. Organismes transgènics. Substitució dirigida de gens. Altres aplicacions biotecnològiques del DNA recombinant: clìnica humana i animal, agricultura, agroquímica,...etc.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Classes expositives 42 15 57
Prova d'avaluació 11 28 39
Resolució d'exercicis 10 40 50
Total 63 83 146

Bibliografia

  • Brown, T. A. (1991 ). Essential molecular biology : a practical approach . Oxford [etc.]: Oxford University Press. Catàleg
  • Emery, Alan E. H (cop. 1995 ). An Introduction to recombinant DNA in medicine (2nd ed). Chichester [etc.]: Wiley. Catàleg
  • Grierson, Donald (1988 ). Plant molecular biology (2nd ed.). Glasgow [etc.]: Blackie [etc.]. Catàleg
  • Lewin, Benjamin (2004 ). Genes VIII . Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. Catàleg
  • Lewin, Benjamin (cop. 2001 ). Genes VII . Madrid: Marbán. Catàleg
  • Luque Cabrera, José (cop. 2001 ). Texto ilustrado de biología molecular e ingeniería genética : conceptos, técnicas y aplicaciones en cienciasde la salud . Madrid [etc.]: Harcourt. Catàleg
  • Mathews, Christopher K (cop.2002 ). Bioquímica . Madrid [etc.]: Pearson Educación :Addison Wesley. Catàleg
  • Primrose, S. B (cop. 2001 ). Principles of gene manipulation (6th ed). Oxford [etc.]: Blackwell Science. Catàleg
  • Primrose, S. B (2006 ). Principles of gene manipulation and genomics (7th ed.). Malden: Blackwell. Catàleg
  • Rees, Anthony R. (1992 ). Protein engineering : a practical approach . Oxford [etc.]: Oxford University Press. Catàleg
  • Voet, Donald (cop. 2002 ). Fundamentals of biochemistry (Upgrade ed.). New York [etc.]: Wiley. Catàleg
  • Watson, James D. (cop. 2007 ). Recombinant DNA : genes and genomes, a short course (3th ed.). New York: W. H. Freema and Co. Catàleg
  • Watson, James D. (2005 ). Biología molecular del gen (5ª ed.). Madrid [etc.]: Médica Panamericana. Catàleg
  • Watson, James D. (cop. 2004 ). Molecular biology of the gene (5th ed.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Prova d'avaluació parcial. S'avaluarà l'assoliment de les competències i continguts de l'assignatura mitjançant dues proves escrites amb resolució de problemes i preguntes raonades a la meitat del semestre i al final del semestre. No recuperables. 50
Prova d'avaluació global. S'avaluarà l'assoliment de les competències i continguts de l'assignatura mitjançant una prova escrita amb resolució de problemes i preguntes raonades. És recuperable. 50

Qualificació

S'avaluarà l'assoliment de les competències i continguts de l'assignatura mitjançant una prova escrita amb resolució de problemes i preguntes raonades.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
No presentar-se a l'examen final de l'assignatura.

Observacions

Per als diferents temes de l'assignatura es treballarà amb fitxers ppt. Aquest material es troba a la pàgina web de l'assignatura des d'on es pot descarregar. L'enunciat dels problemes a treballar a classe es posarà a disposició dels alumnes amb la suficient antelació per a que es pugui descarregar i treballar-hi a casa i posteriorment a classe.