Guía docente de la asignatura / materia:

Mecanismos y Metodologías de Biología Molecular Aplicada

Curso 2021/2022
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 22/07/2021

Máster

Máster Universitario en Biología Molecular Aplicada a Empresas Biotecnológicas (Bioenterprise)

Módulo

Módulo 1: Docencia Obligatoria

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Primero

Créditos

6

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Abdelali Daddaoua
  • María Olga Martínez Augustín
  • José Dámaso Vílchez Rienda

Tutorías

Abdelali Daddaoua

daddaoua@ugr.es
Anual
  • Lunes 9:00 a 12:00 (Despacho)
  • Martes 9:30 a 11:30 (Despacho)
  • Martes 12:30 a 13:30 (Despacho)

María Olga Martínez Augustín

omartine@ugr.es
  • Primer semestre
    • Lunes 9:30 a 14:30 (Despacho)
    • Miércoles 16:00 a 17:00 (Despacho)
  • Segundo semestre
    • Martes 13:30 a 14:30 (Despacho)
    • Miércoles 9:30 a 14:30 (Despacho)

José Dámaso Vílchez Rienda

damaso@correo.ugr.es

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Diferencias funcionales y de relación entre procariotas y eucariotas.
  • Integración en células aisladas.
  • Señales extracelulares en organismos unicelulares.
  • Transducción de señales en organismos pluricelulares.
  • Proliferación celular y apoptosis. Proliferación de orgánulos subcelulares.
  • Transcripción: Regulación  y técnicas de identificación de sitios de iniciación.
  • Ensayos funcionales para análisis de promotores. Identificación y análisis de regiones de control.
  • Identificación de proteínas de unión a DNA, factores de transcripción reguladores. Ensamblajes de complejos de transcripción.
  • Degradación de RNAs.
  • Mecanismos y control de los ciclos de iniciación y elongación. Terminación y reciclado de ribosomas. Antibióticos. Chaperonas.
  • Proteasomas y otros mecanismos. Control de la degradación de proteínas.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda tener conocimientos básicos de Biología Celular, Biología Molecular.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Hablar bien en público. 
  • CG02. Asumir responsabilidades en lo que respecta al desarrollo de conocimientos y/o prácticas profesionales y a la revisión del rendimiento estratégico de equipos 
  • CG03. Desarrollar capacidades para preparar y gestionar proyectos de Investigación y/o de Desarrollo. 

Competencias Específicas

  • CE01. Adquirir conocimientos altamente especializados, algunos de ellos a la vanguardia en un campo de trabajo o estudio concreto, que sienten las bases de un pensamiento o investigación originales en el campo de la Biología Molecular y su relación con las empresas biotecnológicas. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Integrar los conocimientos de Biología Molecular en órganos y sistemas funcionales.
  • Conocer los aspectos claves de la regulación de los mecanismos moleculares
  • Conocer las influencias de agentes externos sobre el control de los mecanismos moleculares celulares
  • Conocer y saber aplicar la mutación y modificación del material genético
  • Conocer y saber aplicar los conocimientos sobre recambio de proteínas y su degradación controlada
  • Conocer y utilizar adecuadamente técnicas e instrumentación avanzadas de Biología Molecular e ingeniería genética

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  1. Tema 1.- Técnicas avanzadas de manipulación de ácidos nucleicos para generar sondas y ADN recombinante. 
  • Métodos de purificación, amplificación y clonación de ácidos nucleicos.
  • Métodos de alto rendimiento de purificación de ácidos nucleicos, Polimerasas especializadas para la amplificación mediante PCR de fragmentos de DNA.
  • Nuevos vectores y técnicas de clonación: RestrictionCloning, Golden GateCloning y Sequence and Ligation Independent Cloning (SLIC).
  1. Tema 2: Métodos de cuantificación de la expresión génica mediante PCR a tiempo real.
  • Fundamento y optimización.
  • Selección del compuesto fluorescente: compuestos de unión al DNA y sondas fluorescentes.
  • Diseño experimental: singleplex o multiplex.
  • Selección de fluoróforos y quenchers.
  • Diseño y optimización de reacciones con SYBR Green y sondas TaqMan.
  • Normalización y Validación de resultados mediante el uso de genes housekeeper, normas MIQE (Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments).
  • Análisis de datos. Cuantificación absoluta.
  • Cuantificación relativa: normalización por unidad de masa o respecto a un gen de referencia (métodos 2^(-ΔΔCt), ΔCt y Pfaffl)
  1. Tema 3.- Transcripción y Regulación.
  • Técnicas de identificación de sitios de iniciación.
  • Análisis  de interacciones de proteínas con el ADN o con sus efectores.
  • Técnicas básicas de Identificación de sitios de iniciación y análisis de regiones de control de la expresión génica.
  • Identificación de proteínas de unión a DNA (factores y reguladores de transcripción).
  • Ensamblajes de complejos de transcripción.
  • Degradación de RNAs. 
  • Ventajas e inconvenientes de las técnicas de Primer Extensión, RPA, digestión con nucleasa S1 y sistemas basados en genes reporteros.
  1. Tema 4.- Técnicas de análisis de la vida media de mRNA y proteínas como procesos reguladores de la expresión génica.
  • Técnicas de determinación de la vida media del mRNA, uso de genes reporteros y antibióticos específicos.
  • Técnicas de marcaje de proteínas en cultivos celulares para el análisis de la vida media de las mismas.
  1. Tema 5.- Métodos de estudio de cascadas de señalización implicadas en la regulación de la expresión e integración.
  • Métodos de análisis de fosforilación y modificación de proteínas mediante el uso de fosfoanticuerpos y espectrometría de masas.
  • Uso de inhibidores específicos para la disección de rutas de señalización.
  • Genes reporteros como marcadores de rutas de señalización.
  • Métodos de análisis de translocación al núcleo como indicadores de señalización.
  1. Tema 6.- Bioinformática.
  • Conocer las principales bases de datos bioinformáticas para búsqueda y análisis transcriptómica y proteómica.

Práctico

  1. Práctica 1. Técnicas básicas de cultivo de líneas celulares eucariotas.
  • Mantenimiento de las células en cultivo.
  • Extracción de RNA total de líneas celulares eucariotas.
  • Retrotranscripción del mRNA a cDNA.
  • Estudio de  los niveles de expresión del gen TSC22D3 usando la técnica del PCR a tiempo real (qPCR).
  • Determinación de la temperatura óptima de hibridación de los oligonucleótidos, elaboración de una recta estándar para el cálculo de la eficiencia de amplificación.
  • Realización de las reacciones de amplificación pertinentes.
  • Análisis de los datos y discusión de los resultados obtenidos.
  1. Práctica 2. Amplificación a partir de DNA genómico de secuencias promotoras.
  • Uso de diferentes estrategias de clonación de los fragmentos amplificados .
  •  Análisis de los mismos mediante restricción y electroforesis en geles de agarosa convencionales y desnaturalizante en poliacrilamida.
  1. Práctica 3. Ensayos funcionales para análisis de promotores mediante genes reporteros.
  • Cultivo bacteriano.
  • Clonación de DNA recombinante.
  • Transformación.
  • Selección de clones de interés.
  • Determinación de los niveles de expresión promotora mediante la medida de la actividad  B galactosidasa.
  1. Práctica 4. Estudio de interacción de una proteína con una secuencia promotora.
  • Ensayo de EMSA (electrophoretic mobility shift assay).
  • Electroforesis en Geles nativos en poliacrilamida.
  • Análisis de los resultados.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Molecular Biology of the Cell. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. (6thed) Garland Science. 2014
  • Biotechnology.David Clark, Nanette Pazdernik. (2nded) Academic Cell. Elsevier. 2016
  • Molecular Biology. David Clark. Academic Cell. Elsevier. 2010
  • Principes of Molecular Biology. Burton Tropp. Jones and Bartlett Learning. 2014
  • Molecular Cloning. A laboratory manual. Michael Green and Joseph Sambrook. (4thed) Cold Spring Harbor Press. 2012
  • http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/0471142727
  • Protocols in Molecular Biology. John Walker ed.Humana Press

Bibliografía complementaria

Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Online Library.

Enlaces recomendados

  • NCBIhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/
  • BIOEDIT http://www.mbio.ncsu.edu/bioedit/bioedit.html
  • BLAST http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PAGE=Nucleotides/
  • GENBANK http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank
  • ExPASy http://expasy.org/
  • GENECARDS V3 HUMAN GENEShttp://www.genecards.org/
  • PROTEIN DATA BANK http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do
  • OMIM ® http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/
  • PUBMED http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/
  • WATCUThttp://watcut.uwaterloo.ca/watcut/watcut/template.php?act=snp_new
  • NEBCUTTER http://tools.neb.com/NEBcutter2/
  • VIRTUAL RIBOSOME http://www.cbs.dtu.dk/services/VirtualRibosome/
  • PRIMER3 http://frodo.wi.mit.edu/primer3/

Metodología docente

  • MD01 Análisis de casos: En los que los estudiantes tendrán que aplicar conocimientos a las situaciones concretas planteadas, hacer apuestas por aquella solución más fundada en situaciones donde la información es incompleta, lo cuál es una práctica corriente entre los profesionales y servirá para elaborar ideas con las que diseñar proyectos de investigación. 
  • MD02 Trabajo colaborativo: Análisis y crítica de proyectos/artículos de innovación/investigación. 
  • MD03 Lecciones magistrales y asistencia a conferencias de profesorado invitado o conferencias organizadas por la universidad, etc. en donde el alumno pueda obtener una visión amplia del campo de estudio. Estas lecciones se complementarán con seminarios de discusión de ideas y aplicaciones. 
  • MD04 Prácticas de laboratorio o planta piloto y visitas a por unidades funcionales de empresas. En ambas se persigue el conocimiento de las diferentes metodologías de trabajo. En algunos casos sustituyen al análisis de casos, al tratarse de casos prácticos a resolver. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

La evaluación en la convocatoria ordinaria se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index

Evaluación Extraordinaria

La evaluación en la convocatoria extraordinaria se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index

Evaluación única final

La evaluación en la  la evaluación única final se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index

Información adicional

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Sin modificación

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

  • Correo electrónico de los profesores
  • SWAD
  • PRADO 2

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • PROGRAMA DE TEORÍA/PRÁCTICA:
    • El programa teórico y práctico se llevara a cabo de forma presencial de acuerdo con la programación existente, siempre y cuando se cumpla el PLAN CONTINGENCIA de la Universidad de Granada.
    • En caso que cambie el estado del escenario debido al COVID19, se realizará la práctica mediante recursos de videoconferencia a través de meetgoogle usando vídeos con explicación específica de cada práctica, con imágenes y diagramas del material necesario, cumpliendo con los horarios previstos.
    • Aportación por parte del profesorado de resultados experimentales de prácticas reales realizadas previamente.
    • Explicación del significado de los resultados.

Ordinary assessment session

  • La evaluación en la convocatoria ordinaria se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index
  • En caso que cambie el estado del escenario debido al COVID19, se evaluara mediante:
    • Una presentación y  defensa de una trabajo y/o actividades diversas propuesta por los profesores que se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
    • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.

Extraordinary assessment session

  • La evaluación en la convocatoria  extraordinaria se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index
  • En caso que cambie el estado del escenario debido al COVID19, se evaluara mediante:
    • Una presentación y  defensa de una trabajo y/o actividades diversas propuesta por los profesores que se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
    • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.

Single final assessment

  • La evaluación en la  la evaluación única final se realizará siguiendo los sistemas de evaluación y calificación se describen en: http://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica/index
  • En caso que cambie el estado del escenario debido al COVID19, se evaluara mediante:
    • Una presentación y  defensa de una trabajo y/o actividades diversas propuesta por los profesores que se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
    • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Sin modificación

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

  • Correo electrónico de los profesores
  • SWAD
  • PRADO 2

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • PROGRAMA DE TEORÍA/PRÁCTICA:
    • Se llevara a cabo mediante recursos de videoconferencia a través de Clases magistrales mediante GoogleMeet en el horario establecido usando vídeos con explicación específica de cada práctica, con imágenes y diagramas del material necesario, cumpliendo con los horarios previstos.
    • Aportación por parte del profesorado de resultados experimentales de prácticas reales realizadas previamente.
    • Explicación del significado de los resultados.

Ordinary assessment session

  • La evaluación en la convocatoria ordinaria se realizará siguiendo el mismo sistema que en la enseñanza exclusivamente presencial.
  • No obstante, la presentación y  defensa de trabajos y/o actividades diversas, propuesta por los profesores, se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
  • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.

Extraordinary assessment session

  • La evaluación en la convocatoria  extraordinaria se realizará siguiendo el mismo sistema que en la enseñanza exclusivamente presencial.
  • No obstante, la presentación y  defensa de trabajos y/o actividades diversas, propuesta por los profesores, se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
  • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.

Single final assessment

  • La evaluación en la evaluación única final se realizará siguiendo el mismo sistema que en la enseñanza exclusivamente presencial.
  • No obstante, la presentación y  defensa de trabajos y/o actividades diversas, propuesta por los profesores, se realizarán de forma virtual utilizando GoogleMeet.
  • Los alumnos deberán entrar a la misma con su cuenta de la UGR.