Universitat Internacional de Catalunya

Biotecnologia

Biotecnologia
5
13512
4
Primer semestre
OB
TÈCNIQUES I TECNOLOGIES BIOMÈDIQUES
Llengua d'impartició principal: castellà

Altres llengües d'impartició: català, anglès

Professorat


Els dubtes es resoldran presencialment o per videoconferència amb el tutor
corresponent. En cas que sigui necessari, es podrà concertar una cita amb la coordinadora: la Dra. Naroa Uria.

Presentació

La biotecnologia es defineix com l’ús d’organismes biològics per obtenir productes o processos amb finalitats particulars, així com el desenvolupament de tecnologies basades en la biologia, com la recent CRISPR-Cas9.
Aquesta assignatura abastarà tant el camp mèdic de la biotecnologia, quant a teràpia gènica i desenvolupament de productes farmacèutics i de la salut (vacunes, antibiòtics, etc.), com altres camps en què la biotecnologia té un paper molt important, com ara l’alimentari o l’ambiental, entre d’altres. Així, aprofundirà el coneixement de les aplicacions i eines que proporciona la biotecnologia en l’àmbit mèdic i en la societat en general.

Requisits previs

Per poder-se matricular d’aquesta assignatura, es recomana haver aprovat:
• Biologia Cel·lular I
• Biologia Cel·lular II
• Biologia Molecular
• Genètica
• Enginyeria Genètica
• Microbiologia

Objectius

1. Conèixer els orígens de la biotecnologia i el desenvolupament de les teràpies gèniques.
2. Conèixer l’ús de la biotecnologia en les diferents indústries per al benefici humà.
3. Entendre les eines que ha aportat la biotecnologia en els diferents sectors, com a processos de producció (proteïnes, productes de fermentació, etc.), sistemes de diagnòstic i detecció o control de malalties o plagues.
4. Entendre especialment el desenvolupament de vacunes, antibiòtics o pèptids.
5. Entendre la biotecnologia com a font d’energia.

Competències

Bàsiques i generals:

• CB3: Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per a emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica
• CG3: Utilitzar i valorar críticament les tècniques biomèdiques.
• CG7: Integrar els conceptes bàsics relacionats amb el camp de la biomedicina tant a nivell teòric com experimental.

Específiques:

• CE16: Identificar i saber aplicar les tècniques instrumentals i experimentals de les disciplines de l'àmbit de les Ciències Biomèdiques, així com la tecnologia relacionada a l'àmbit biomèdic, sanitari i industrial.

Competències transversals:

• CT3: Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i síntesi.
• CT4: Interpretar resultats experimentals i identificar elements consistents i inconsistents.
• CT7: Ser capaç de treballar en equip.
• CT8: Raonar i avaluar les situacions i resultats des d'un punt de vista crític i constructiu.
• CT11: Aplicar els coneixements teòrics a la pràctica.
• CT12: Aplicar el mètode científic.

Resultats d'aprenentatge

Descriure les bases del disseny i funcionament dels processos biotecnològics i identificar la diversitat de processos i productes.

Continguts

Tema 1. Introducció a la biotecnologia. Definició i objectiu de la biotecnologia. Origen de la biotecnologia i els bioprocessos. Tecnologia de l’ADN recombinant i teràpia gènica. Aplicacions. (1)
Tema 2. Biotecnologia microbiana. Microorganismes d’interès industrial: diversitat, aïllament, selecció i manteniment. Millora i desenvolupament de soques en microbiologia industrial. Bioprocessos. Productes microbians d’interès industrial. (2)
Tema 3. Biotecnologia animal. Biotecnologia de producció animal, Tipus d'animals transgènics: com es desenvolupen i les seves aplicacions, Animals com a bioreactors. (1)
Tema 4. Biotecnologia mèdica. Enginyeria tissular: aplicació en la indústria mèdica del cultiu i ús de teixits artificials. Lignans i cumarines: aplicacions farmacèutiques contra el càncer i antitrombòtics. (1)
Tema 5. Biotecnologia vegetal. Obtenció i situació actual de les plantes transgèniques. Les plantes com a biofactories. Aplicacions de l’enginyeria genètica vegetal per millorar la qualitat de productes vegetals. Transgènesi per a resistència a factors biòtics i abiòtics. Producció d’acetat, àcids grassos i prostaglandines. Terpenoides i esteroides d’interès industrial. (2)
Tema 6. Desenvolupament i formulació de productes farmacèutics. Concepte i característiques generals, evolució i tendències actuals, desenvolupament, producció i costos de mercat. (1)

Tema 7. Vacunes. Concepte i origen de vacunes, Tipus de vacunes i mode d'acció, Inactives, atenuades, subunitats natives, recombinants, àcids nucleics, toxoides… Composició de vacunes, adjuvants, estabilitzants i conservants.(1)

Tema 8. Biotecnologia ambiental. Biocombustibles. Bioelectrogènesi. Producció de biopolímers. Tractament de residus líquids i sòlids. (1)
Tema 9. Bioremediació. Síntesi d’herbicides i insecticides. Fertilitzants microbians. Control biològic. (1)
Tema 10. Nanotecnologia. Sistemes amb vida biològica estesa. Sistemes que faciliten interaccions lligand-receptor. Sistemes amb capacitat de resposta a estímuls. Alliberament controlat. (1)
Tema 11. Biosensors i bioxips. Classificació. Biomarcadors. Aplicacions. Sistemes de diagnòstic ràpid. Xips d’ADN. Bioxips de proteïnes. (1)
Tema 12. Aspectes legals i socials de la biotecnologia. Ús de plantes transgèniques per a millorar la producció alimentària. Carn in vitro. Gens a la carta. (1)



Mètodes del cas

MC1: Biotecnologia microbiana: enzims industrials MC2: Biotecnologia Vegetal: cultius biofortificats MC3: Biotecnologia Animal: Biotecnologia reproductiva animal MC4: Bioterrorisme MC5: Biotecnologia forense. Petjada genètica MC6: Biotecnologia ambiental: Microbial Fuel Cells MC7: Patents en Biotecnogia

Metodologia i activitats formatives

Modalitat totalment presencial a l'aula



Classes magistrals: exposició de 50 minuts d’un tema teòric per part del professor. S’utilitzarà suport visual en format Power Point per acompanyar les explicacions.

Casos clínics o mètodes del cas (MC): plantejament d’una situació real o imaginària. Els alumnes treballen les preguntes formulades en grups reduïts o en interacció activa amb el professor i es discuteixen les respostes. El professor hi intervé activament i, si fa falta, aporta nous coneixements. En aquestes classes, es pot tractar continguts que aprofundeix en els temes que s’hagin tractat en classes magistrals o nous temes. Els mètodes del cas tenen la mateixa importància i el mateix pes de preguntes en l’examen final.

Educació virtual (EV): material en línia disponible en la plataforma Moodle que l’alumne pot consultar des de qualsevol ordinador, a qualsevol hora i que contribuirà a l’autoaprenentatge de conceptes relacionats amb l’assignatura. El material virtual forma part del contingut de l’assignatura i també s’avaluarà en l’examen final.

Pràctiques de laboratori (PL): sessions pràctiques en què es treballen tècniques experimentals relacionades amb el temari que s’hagi treballat en les classes teòriques. Familiarització amb la fermentació industrial per produir productes de consum humà. L’assistència és obligatòria i el contingut de les sessions pràctiques s’avaluarà al final de les pràctiques.


Sistemes i criteris d'avaluació

Modalitat totalment presencial a l'aula



1) Primera convocatòria:
• Examen parcial: 20 %
• Resolució de mètodes del cas: 15 %
• Examen de pràctiques de laboratori: 10 %
• Examen final: 55 %
El professorat es pot reservar fins a un 10 % de la nota per concedir-lo amb arguments subjectius: implicació, participació, respecte a les normes bàsiques, etc.

2) Segona convocatòria: els mateixos criteris que en la primera convocatòria.
3) Alumnes repetidors: la nota de l’avaluació contínua (participació, mètodes del cas i pràctiques) es guardarà, encara que, sempre que ho vulguin, els alumnes podran repetir l’assistència a classe i obtenir una nova nota. La nota del parcial no es guardarà.

Punts generals que s’han de tenir en compte sobre el sistema d’avaluació:
1) En l’examen final s’haurà d’obtenir un 5 de nota mínima per poder fer mitjana amb les notes d’avaluació contínua (mètodes del cas, actitud i parcial). Els exàmens seran de tipus test, amb quatre opcions de resposta, i els encerts comptaran +1 i els errors –0,25.
2) Tant la participació a classe com les pràctiques de laboratori s’avaluaran mitjançant proves curtes tipus test.
3) Un 10 % de les preguntes dels exàmens podrien ser de conceptes que no s’hagin explicat directament a l’aula, però que apareguin en la bibliografia recomanada, així com en articles discutits, premsa o material virtual recomanat.
4) Assistència a classe:
• Es recomana l’assistència regular a les classes de teoria i als mètodes del cas.
• L’assistència a les classes magistrals no és obligatòria, però els assistents s’hauran de regir per les normes que indiquin els professors. L’expulsió d’un alumne d’una classe magistral o d’un mètode del cas repercutirà negativament en les avaluacions continuades.
• L’assistència als mètodes del cas és opcional. Es farà mitjana dels casos avaluats de manera proporcional.
• L’assistència a les pràctiques és obligatòria i els alumnes hi han d’assistir en els grups que s’assignin. L’expulsió d’un alumne de l’aula de laboratori significarà suspendre automàticament l’assignatura.
5) A l’hora de concedir les matrícules d’honor, es tindran especialment en compte la participació i implicació dels candidats en les diferents metodologies de l’assignatura, així com el respecte per les normes bàsiques.
6) L’ús indegut d’aparells electrònics, com ara mòbils, tauletes o ordinadors portàtils, pot comportar l’expulsió de classe. Com a ús indegut s’entén l’enregistrament i la difusió tant dels alumnes com dels professors durant les diferents lliçons, així com l’ús d’aquests aparells amb finalitats lúdiques i no educatives.

Bibliografia i recursos

Katoh S. y Yoshida F. (2009) Biochemical engineering: a textbook for engineers, chemists and biologists. Editorial Wiley-VCH

Illanes, A. (2008) Enzyme biocatalysis. Principles and applications. Springer.

Liu S. (2017) Bioprocess engineering: Kinetics, Sustainability, and Reactor Design. Editorial Elsevier.

Mutto A., Mucci N., Kaiser G. (2008) Biotecnología aplicada a la reproducción y mejoramiento animal. Editorial Académica Española.

Conn P.M. (2013) Animal Models for the Study of Human Disease. Academic Press.

Kayser O., Warzecha H. (2012) Pharmaceutical Biotechnology: Drug Discovery and Clinical Applications (2nd Edition). Wiley-Blackwell.

Vallero D. (2015) Environmental Biotechnology: A Biosystem Approach. Academic Press.

Yang S-T. (2007) Bioprocessing for value-added products from renewable resources. Ed. Elsevier.

Thieman W., Palladino M. (2012) Introduction to Biotechnology. Pearson Education Limited.

Període d'avaluació

E: data d'examen | R: data de revisió | 1: primera convocatòria | 2: segona convocatòria:
  • E1 10/01/2023 I3 14:00h