Universitat Internacional de Catalunya
Biotecnología
Otras lenguas de impartición: catalán, inglés
Profesorado
Las dudas serán resueltas presencialmente o por videoconferencia con el tutor correspondiente. En caso de necesidad, concertar una cita con la coordinadora: Dra. Naroa Uria.
Presentación
La biotecnología se define como el uso de organismos biológicos para la obtención de productos o procesos con fines particulares, así como el desarrollo de tecnologías basadas en la biología como la reciente CRISPR-Cas9.
Esta asignatura abarcará tanto el campo médico de la biotecnología en cuanto a terapia génica y desarrollo de productos farmacéuticos y de la salud (vacunas, antibióticos) como otros campos donde la biotecnología tiene un papel muy importante como el alimentario o ambiental, entre otros. Así, profundizaremos en el mejor conocimiento de las aplicaciones y herramientas que proporciona la biotecnología en el ámbito médico y en la sociedad en general.
Requisitos previos
Para poder matricular esta asignatura, es recomendable haber aprobado:
- Biología Celular I
- Biología Celular II
- Biología Molecular
- Genética
- Ingeniería genética
- Microbiología
Objetivos
- Conocer los orígenes de la biotecnología y el desarrollo de las terapias génicas.
- Conocer el uso de la biotecnología en las diferentes industrias para el beneficio humano.
- Entender las herramientas aportadas por la biotecnología en los diferentes sectores como procesos de producción (proteínas, productos de fermentación…), sistemas de diagnóstico y detección o control de enfermedades o plagas.
- Entender en especial el desarrollo de vacunas, antibióticos o péptidos.
- La biotecnología como fuente de energía.
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
Básicas y generales:
-
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
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CG3: Utilizar y valorar críticamente las técnicas biomédicas.
-
CG7: Integrar los conceptos básicos relacionados con el campo de la biomedicina tanto a nivel teórico como experimental.
Específicas:
-
CE16: Identificar y saber aplicar las técnicas instrumentales y experimentales de las disciplinas del ámbito de las Ciencias Biomédicas, así como la tecnología relacionada al ámbito biomédico, sanitario e industrial.
Competencias transversales:
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CT3: Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.
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CT4: Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
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CT7: Ser capaz de trabajar en equipo.
-
CT8: Razonar y evaluar las situaciones y resultados desde un punto de vista crítico y constructivo.
-
CT11: Aplicar los conocimientos teóricos a la práctica.
-
CT12: Aplicar el método científico.
Resultados de aprendizaje de la asignatura
- Describir las bases del diseño y funcionamiento de los procesos biotecnológicos e identificar la diversidad de procesos y productos.
Contenidos
Tema 1. Introducción a la biotecnología. Definición y objetivo de la biotecnología. Origen de la biotecnología y los bioprocesos. Tecnología del DNA recombinante y terapia génica. Aplicaciones. (1)
Tema 2. Biotecnología microbiana. Microorganismos de interés industrial: diversidad, aislamiento, selección y mantenimiento. Mejora y desarrollo de cepas en microbiología industrial. Bioprocesos. Productos microbianos de interés industrial. (2)
Tema 3. Biotecnología animal. Biotecnología de producción animal, Tipos de animales transgénicos: cómo se desarrollan y sus aplicaciones, Animales como biorreactores. (1)
Tema 4. Biotecnología médica. Ingeniería tisular: aplicación en la industria médica del cultivo y uso de tejidos artificiales. Lignanos y cumarinas: aplicaciones farmacéuticas contra el cáncer y antitrombóticos. (1)
Tema 5. Biotecnología vegetal. Obtención de plantas transgénicas y situación actual de plantas transgénicas. Las plantas como biofactorías. Aplicaciones de la ingeniería genética vegetal en la mejora de la calidad de productos vegetales. Transgénesis para resistencia a factores bióticos y abióticos. Producción de acetato, ácidos grasos y protaglandinas. Terpenoides y esteroides de interés industrial. (2)
Tema 6. Desarrollo y formulación de productos farmacéuticos. Concepto y características generales, Evolución y tendencias actuales, Desarrollo, producción y costes de mercado. (1)
Tema 7. Vacunas. Concepto y origen de vacunas, Tipos de vacunas y modo de acción, Inactivas, atenuadas, subunidades nativas, recombinantes, ácidos nucleicos, toxoides…, Composición de vacunas, adyuvantes, estabilizantes y conservantes. (1)
Tema 8. Biotecnología ambiental. Biocombustibles, bioelectrogénesis, producción de biopolímeros, tratamiento de residuos líquidos y sólidos. (1)
Tema 9. Biorremediación. Síntesis de herbicidas e insecticidas. Fertilizantes microbianos. Control biológico. (1)
Tema 10. Nanotecnología. Sistemas con vida biológica extendida. Sistemas que facilitan interacciones ligando-receptor. Sistemas con capacidad de respuesta a estímulos. Liberación controlada. (1)
Tema 11. Biosensores y biochips. Clasificación. Biomarcadores. Aplicaciones. Sistemas de diagnóstico rápido. Chips de ADN. Microarrays de proteínas. (1)
Tema 12. Aspectos legales y sociales de la biotecnología. Uso de plantas transgénicas para la mejora de la producción alimentaria. Carne in vitro. Genes a la carta. (1)
Métodos de caso
MC1: Biotecnología microbiana: enzimas industriales
MC2: Biotecnología Vegetal: cultivos biofortificados
MC3: Biotecnología Animal: Biotecnología reproductiva animal
MC4: Bioterrorismo
MC5: Biotecnología forense. Huella genética
MC6: Biotecnología ambiental: Microbial Fuel Cells
MC7: Patentes en Biotecnogía
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
Clases magistrales: exposición durante 50 minutos de un tema teórico por parte del profesor. Se utiliza soporte visual en formato Power Point para acompañar las explicaciones.
Casos clínicos o métodos del caso (MC): planteamiento de una situación real o imaginaria. Los alumnos trabajan las preguntas formuladas en grupos reducidos o en interacción activa con el profesor y se discuten las respuestas. El profesor interviene activamente y si hace falta aporta nuevos conocimientos. En estas clases puede tratarse contenido que profundiza en los temas tratados en clases magistrales o nuevos temas. Los MC tienen la misma importancia y el mismo peso que preguntas en el examen final.
Educación virtual (EV): material online ubicado en la plataforma Moodle que el alumnado puede consultar desde cualquier ordenador, a cualquier hora y que contribuirá al autoaprendizaje de conceptos relacionados con la asignatura. El material virtual forma parte del contenido de la asignatura y será evaluado en el examen final.
Prácticas de laboratorio (PL): sesiones prácticas donde se trabajan técnicas experimentales relacionadas con el temario trabajado en las clases teóricas. Familiarización con la fermentación industrial para la producción de productos de consumo humano. La asistencia es obligatoria y el contenido de las sesiones prácticas se evaluará al final de las prácticas.
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
1) Alumnos en primera convocatoria:
- Examen parcial: 20 %
- Resolución de métodos del caso: 15 %
- Examen prácticas de laboratorio: 10 %
- Examen final: 55%
El profesorado se reserva hasta un 10 % de la nota para ser concedida por argumentos subjetivos tales como: implicación, participación, respeto a las normas básicas, etc.
2) Alumnos en segunda convocatoria: los mismos criterios que en la primera convocatoria.
3) Alumnos repetidores: la nota de la evaluación continua (participación, métodos del caso, prácticas) se guardará, aunque siempre que lo deseen, los alumnos podrán repetir la asistencia a clase y obtener una nueva nota. La nota del parcial no se guardará.
Puntos generales a tener en cuenta sobre el sistema de evaluación:
1) En el examen final se deberá obtener un 5 de nota mínima para poder hacer media con las notas de evaluación continua (métodos del caso, actitud y parcial). Los exámenes serán de tipo test con 4 opciones de respuesta, contando +1 los aciertos y -0,25 los errores.
2) Tanto la participación en clase como las prácticas de laboratorio se evaluarán mediante pruebas cortas tipo test.
3) Un 10% de las preguntas de los exámenes podrían ser de conceptos que no se hayan explicado directamente en el aula pero que estén presentes en la bibliografía recomendada, así como en artículos discutidos, prensa o material virtual recomendado.
4) Asistencia a clase:
- Se recomienda la asistencia regular a las clases de teoría y métodos del caso.
- La asistencia a las clases magistrales no es obligatoria, pero los asistentes se deberán regir por las normas que indiquen los profesores. La expulsión de un alumno de clase magistral o método del caso repercutirá negativamente en las evaluaciones continuas.
- La asistencia a métodos del caso es opcional. Se hará media de los casos evaluados de manera proporcional.
- La asistencia a prácticas es obligatoria y los alumnos deben asistir a los grupos asignados. La expulsión de un alumno del aula de laboratorio significará la suspensión automática de la asignatura.
5) En la concesión de las Matrículas de Honor, se tendrán especialmente en cuenta su participación e implicación de los candidatos en las diferentes metodologías de la asignatura, así como el respeto por las normas básicas.
6) El uso indebido de aparatos electrónicos como móviles, tabletas u ordenadores portátiles puede comportar la expulsión de clase. Como uso indebido se entienden tanto la grabación y difusión de los alumnos o profesores durante las diferentes lecciones como el uso de estos aparatos con fines lúdicos y no educativos.
Bibliografía y 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.
Periodo de evaluación
- E1 10/01/2023 I3 14:00h