Universitat Internacional de Catalunya
Enginyeria de Proteines i Genètica
Altres llengües d'impartició: català, castellà,
Professorat
Mani un correu electrònic per a concertar una cita a:
Alessandro Ronzoni: aronzoni@uic.es
Juanma Fernández: jmfernandezc@uic.es
Ainoa Tejedera: atejedera@uic.es
Presentació
L'assignatura d'Enginyeria de proteïnes i Genètica s'enfoca en com l'edició genètica pot ser emprada per a obtenir una proteïna o efecte funcional. Comença amb el dogma principal de la biologia molecular, específica la regulació (epi)genètica, la creació de proteïnes i les interaccions entre proteïnes. La segona part de l'assignatura està enfocada en mètodes de detecció de l'ADN i tècniques de laboratori per a editar l'ADN, i com els biomaterials ofereixen noves estratègies relacionats a la Bioenginyeria
Requisits previs
Es recomana a l'alumne haver superat satisfactòriament les assignatures de Biologia molecular i cel·lular I i II
Objectius
- Entendre la regulació genètica bàsica i avançada
- Entendre la creació de proteïnes i estratègies d'enginyeria de proteïnes
- Familiarització amb les bases de dades de proteïnes i programari d'anàlisi de proteïnes
- Conèixer les tècniques de detecció d'ADN i edició d'ADN
- Conèixer els nous avenços sobre biomaterials i les estratègies de distribució genètiques i de proteïnes
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CN01 - Descriure els aspectes relacionats amb la bioenginyeria basant-se en llibres específics de la matèria juntament amb publicacions científiques a la frontera del coneixement.
- CN06 - Definir els principis fonamentals de les tecnologies que s’empren en el disseny i la fabricació de micro i nanosensors en àrees biotecnològiques.
- CP01 - Interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d’estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d’índole social, científica o ètica.
- CP04 - Produir estructures fixes i removibles en les aplicacions de dispositius mèdics.
- CP08 - Aplicar les metodologies i eines biotecnològiques per a la recerca, desenvolupament i producció de productes i serveis.
- HB01 - Comunicar de manera oral o escrita idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- HB04 - Avaluar l’impacte social i mediambiental de les solucions tècniques a través de l’anàlisi i l’aplicació dels principis i mètodes de qualitat.
- HB05 - Integrar una tercera llengua, habitualment l’anglès, en un ambient multilingüe i multidisciplinari, amb un nivell oral i escrit adequat i aplicant la terminologia pròpia de la bioenginyeria.
- HB07 - Relacionar el benestar amb la globalització i la sostenibilitat, i aconseguir habilitats per a l’ús de la tècnica, la tecnologia, l’economia i la sostenibilitat de manera equilibrada i compatible entre aquestes.
- HB12 - Avaluar els sistemes i processos de fabricació, metrologia i control de qualitat.
- HB14 - Discriminar els conceptes de l’enginyeria que es poden aplicar en el camp de la biologia i de la salut.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
En finalitzar aquesta matèria, els alumnes seran capaços de:
● Distingir els fonaments conceptuals i metodològics de les diferents plataformes que formen la bioenginyeria: biotecnologia, nanotecnologia, farmacologia, immunologia, microbiologia, modelització, proteòmica i genòmica, drug delivery, project management, etc.
● Aplicar els fonaments de la bioenginyeria en camps com l’enginyeria de teixits, les ortesis, les pròtesis dentals, la creació d’una start-up, la sostenibilitat i el disseny, la fabricació i la caracterització de nous dispositius mèdics.
● Definir les característiques dels implants, pròtesis dentals, fèrules radiològiques i quirúrgiques, relacionant-les amb la osteointegració, la rehabilitació protèsica i la prescripció facultativa.
● Definir els materials i els processos utilitzats en la fabricació dels implants, pròtesis dentals, fèrules radiològiques i quirúrgiques.
Continguts
1. Fonaments de genètica molecular
Dogma Biologia Molecular: replicació, transcripció, traducció
Estructura del gen procariota i eucariota
2. Tècniques en enginyeria genètica
Aïllament i purificació d’àcids nucleics
Digestió i lligament del ADN
Mapes de restricció
Mètodes d’unió de molècules d’ADN
Enzims modificadors d’àcids nucleics
Principals polimerases en Enginyeria Genètica
PCR, RT-PCR, qPCR
Estratègies de marcatge d’àcids nucleics
Mètodes de detecció d’àcids nucleics i producte gènic
3. Clonatge de gens i tipus de vectors
Clonatge de gens i vectors de clonatge
Clonatge i vectors d’expressió
Transformació
Clonatge per PCR i subclonatge
4. Edició gènica i aplicacions
Expressió heteròloga de proteïnes
Mutagènesis dirigida
Epigenètica
Sistemes d’edició gènica: ZFN, TALENS, Crispr-Cas9
5. Enginyeria aplicada als biomaterials e enginyeria de teixits
Principis de teràpies gèniques
Utilització de biomaterials per teràpia gènica e enginyeria de teixits
Producció de biomaterials amb tècniques d’enginyeria genètica
Fusió de proteïnes
PRÀCTIQUES DE LABORATORI
Pràctiques en laboratori de manipulació de plasmidis bacterians, enzims de restricció i electroforesi per a executar l'estratègia de restricció d'ADN establerta prèviament
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
L'assignatura es dividirà principalment en classes magistrals, sessions de realització i resolució de problemes i projectes, i pràctiques de laboratori.
Les classes s'imparteixen en anglès. El material didàctic es presentarà en anglès principalment, encara que en algunes ocasions, gràfics, taules o esquemes podrien ser en castellà degut a les fonts de les quals poguessin ser obtinguts.
Eventualment, el professor podria utilitzar la plataforma Moodle que podria incloure diversos recursos, com poden ser formularis, exercicis, material multimèdia… que l'alumne haurà de realitzar per a completar l'assignatura.
La relació de crèdits ECTS i la càrrega de treball en hores d'aprenentatge en funció de les diferents metodologies que s'utilitzaran. Cada crèdit teòric ECTS té 10 hores en les quals el docent té presència a l'aula. La resta de les hores fins a 25, corresponen a la càrrega d'aprenentatge dirigit i autònom de l'estudiant. Aquesta última càrrega docent es podrà realitzar mitjançant activitats autònomes, treballs grupals que seran presentats i defensats en classe o estudi individual necessari per a aconseguir els objectius d'aprenentatge de les diferents matèries.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
Examen 1ª convocatòria:
- Problemes 10%
- Debats 5%
- Laboratori (comportament i llibreta) 25%
- Examen final 60%
És imprescindible obtenir més de 5 punts en l'examen final per a poder passar l'assignatura. S'aplicarà el mateix criteri per a la 2a convocatòria.
L'assistència és obligatòria en tots els projectes de grup, problemes i pràctiques de laboratori i ha de ser més del 90% per a aprovar l'assignatura.
Els treballs lliurats fora de temps no s’acceptarán i només es podrán lliurar a través de la plataforma de Moodle i en cap cas per via correu electrònic, amb la excepció d’aquells que es realitzen durant la mateixa sessió.
Consideracions importants
- Plagi, copiar o qualsevol altra acció que es pugui considerar trampa suposarà un zero en aquest apartat d'avaluació. Realitzar-ho en els exàmens suposarà el suspens immediat de l'assignatura
- Als exàmens de segona convocatòria, la màxima nota que els alumnes podran obtenir és “Excel·lent” (no hi haurà matrícula d’honor)
- No s'accepten canvis en el calendari, dates d'exàmens o en el sistema d'avaluació.
- Els estudiants d'intercanvi (Erasmus i d'altres) o repetidors estan sotmesos a les mateixes condicions que la resta de l'alumnat
Bibliografia i recursos
Genes, Benjamin Lewin, Oxford University Press, ISBN 019879276X, 9780198792765
The molecular biology of the cell, Bruce Alberts, Ww Norton & Co, ISBN 9780815344643
Gene cloning and DNA manipulation, T.A. Brown, John Wiley & Sons Inc,, ISBN 9781119072560
Principles of gene manipulation and genomics, S.B. Primrose and R.M. Twyman, Wiley-Blackwell publishing, ISBN 9781405135443
Període d'avaluació
- E1 27/05/2026 A10 14:00h