Universitat Internacional de Catalunya
Bioinformática Estructural
Otras lenguas de impartición: catalán, castellano
Profesorado
Las dudas serán resueltas antes o después de clase. Para resolver dudas no presenciales, se harán mediante videoconferencia.
Presentación
En esta asignatura se proporcionan los conceptos fundamentales para el uso de la información estructural en problemas biomédicos/clínicos. Para ello se abordará la relación fundamental entre estructura y función, analizando las estructuras tridimensionales de proteínas, ADN y ARN. Veremos cómo procesar gráfica y automáticamente las estructuras tridimensionales de las macromoléculas. Posteriormente veremos las diferentes metodologías para generar información estructural mediante técnicas punteras que incluyen algoritmos de Inteligencia Artificial. Finalmente veremos cómo podemos utilizar la bioinformática estructural para abordar problemas biomédicos relacionados con la comprensión molecular de las enfermedades hereditarias.
Requisitos previos
Se recomienda haber cursado y superado:
Introducción a la bioinformática
Interacciones biomoleculares
Objetivos
- Comprender cómo la relación entre estructura y función es la base de la aplicación de los métodos de bioinformática estructural en biomedicina
- Saber generar información estructural: diferencia entre extracción y predicción
- Utilizar la información estructural para analizar la información genética y resolver problemas biomédicos/clínicos asociados
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CG7 Integrar los conceptos básicos relacionados con el campo de la biomedicina tanto a nivel teórico como experimental.
CG10 Diseñar, redactar y ejecutar proyectos relacionados con el área de las Ciencias Biomédicas
CG11 Reconocer conceptos básicos de diferentes ámbitos vinculados a las ciencias biomédicas.
CT5 Usar internet como medio de comunicación y como fuente de información.
CT6 Saber comunicar, hacer presentaciones y redactar trabajos científicos.
CT7 Ser capaz de trabajar en equipo.
Resultados de aprendizaje de la asignatura
Comprender los aspectos que requieren el uso de información estructural en los problemas biomédicos. Aprender a obtener la información estructural de interés aplicando las técnicas del ámbito de la bioinformática estructural, tales como la extracción de información estructural, el modelado/predicción molecular, el manejo de bases de datos, etc. Aplicar el conocimiento a la comprensión de la base molecular de las enfermedades hereditarias y a la predicción de la patogenicidad de las variantes genéticas.
Contenidos
A. ESTRUCTURA: LA BASE DE LA FUNCIÓN
1) PRINCIPIOS DE BIOLOGÍA ESTRUCTURAL.
1.1 Función a nivel de secuencia.
1.2 Estructura de macromoléculas.
1.3 De la estructura a la función.
1.4 Estabilidad: un concepto clave para la estructura y función de las proteínas.
B. UTILIZANDO LA BIOINFORMÁTICA PARA GENERAR INFORMACIÓN ESTRUCTURAL
2) EXTRACCIÓN DE INFORMACIÓN A PARTIR DE LA ESTRUCTURA
2.1 Análisis visual de las estructuras.
2.2 Análisis computacional: generalizando el análisis visual.
3) GENERANDO INFORMACIÓN ESTRUCTURAL: PREDICCIÓN ESTRUCTURAL
3.1 De la secuencia a la estructura: un problema clave.
3.2 Modelado por homología
3.3 Predicciones del estado desordenado
3.4 Predicción estructural de novo. AlphaFold: el nuevo paradigma.
4) ANÁLISIS ESTRUCTURAL GENÓMICO.
5) PREDICCIÓN ESTRUCTURAL DEL ARN.
6) MÁS ALLÁ DE LA ESTRUCTURA: COMPRENSIÓN Y CÁLCULO DE LA FLEXIBILIDAD MOLECULAR.
7) ESTRUCTURAS EN BIOLOGÍA DE SISTEMAS.
C) APLICACIÓN DE LA BIOINFORMÁTICA ESTRUCTURAL EN BIOMEDICINA.
8) COMPRENDIENDO LA BASE MOLECULAR DE LA ENFERMEDAD GENÉTICA.
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
Clases magistrales: exposición durante 50 minutos de un tema teórico por parte del profesor.
Métodos del caso (MC): Planteamiento de una situación real o imaginaria. Los alumnos trabajan las preguntas formuladas en interacción activa con el profesor y se discuten las respuestas. El profesor interviene activamente y si hace falta aporta nuevos conocimientos.
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
Alumnos en primera convocatoria:
Métodos del caso: 25%
Examen parcial: 35%
Examen final: 40%
Alumnos en segunda o posterior convocatoria: La nota de los métodos del caso se guardará; y el examen final representará un 75% de la nota final. Los alumnos repetidores que deseen repetir el parcial en 3 o 5 convocatoria, podrán realizarlo comunicándolo previamente al profesor titular.
Puntos generales a tener en cuenta sobre el sistema de evaluación:
1) Para poder hacer media, en el examen final se deberá obtener un 5 de nota mínima.
2) Además de lo mencionado anteriormente, para aprobar la asignatura, la media de todas las calificaciones ha de ser 5 o superior.
3) El carácter continuado de esta avaluación hace que no sea posible evaluar la asignatura si no se ha participado en un mínimo del 75% de las horas.
4) El uso indebido de aparatos electrónicos (como la grabación y difusión tanto del alumnado como del profesorado durante las diferentes lecciones, así como el uso de estos aparatos con fines lúdicos y no educativos) puede comportar la expulsión de clase.
Periodo de evaluación
- E1 16/01/2023 I1 16:00h
- E2 22/06/2023 A04 18:00h