Universitat Internacional de Catalunya
Ingeniería de Proteinas y Genética
Otras lenguas de impartición: catalán, castellano,
Profesorado
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Alessandro Ronzoni: aronzoni@uic.es
Juanma Fernández: jmfernandezc@uic.es
Ainoa Tejedera: atejedera@uic.es
Presentación
La asignatura de Ingeniería de proteínas y Genética se enfoca en cómo la edición genética puede ser empleada para obtener una proteína o efecto funcional. Comienza con el dogma principal de la biología molecular, específica la regulación (epi)genética, la creación de proteínas y las interacciones entre proteínas. La segunda parte de la asignatura está enfocada en métodos de detección del ADN y técnicas de laboratorio para editar el ADN, y cómo los biomateriales ofrecen nuevas estrategias relacionados a la Bioingeniería.
Requisitos previos
Se recomienda al alumno haber superado satisfactoriamente las asignaturas de Biología molecular y celular I y II
Objetivos
- Entender la regulación genética básica y avanzada.
- Entender la creación de proteínas y estrategias de ingeniería de proteínas.
- Familiarización con las bases de datos de proteínas y software de análisis de proteínas.
- Conocer las técnicas de detección de ADN y edición de ADN.
- Conocer los nuevos avances acerca de biomateriales y las estrategias de distribución genéticas y de proteínas
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
- CN01 - Describir los aspectos relacionados con la bioingeniería basándose en libros específicos de la materia juntamente con publicaciones científicas en la frontera del conocimiento.
- CN06 - Definir los principios fundamentales de las tecnologías que se emplean en el diseño y la fabricación de micro y nanosensores en áreas biotecnológicas.
- CP01 - 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.
- CP04 - Producir estructuras fijas y removibles en las aplicaciones de dispositivos médicos.
- CP08 - Aplicar las metodologías y herramientas biotecnológicas para la investigación, desarrollo y producción de productos y servicios.
- HB01 - Comunicar de manera oral o escrita ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
- HB04 - Evaluar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas a través del análisis y la aplicación de los principios y métodos de calidad.
- HB05 - Integrar una tercera lengua, habitualmente el inglés, en un ambiente multilingüe y multidisciplinario, con un nivel oral y escrito adecuado y aplicando la terminología propia de la bioingeniería.
- HB07 - Relacionar el bienestar con la globalización y la sostenibilidad, y lograr habilidades para el uso de la técnica, la tecnología, la economía y la sostenibilidad de forma equilibrada y compatible entre ellas.
- HB12 - Evaluar los sistemas y procesos de fabricación, metrología y control de calidad.
- HB14 - Discriminar los conceptos de la ingeniería que se pueden aplicar en el campo de la biología y de la salud.
Resultados de aprendizaje de la asignatura
-
Al finalizar esta materia los alumnos serán capaces de:
● Distinguir los fundamentos conceptuales y metodológicos de las diferentes plataformas que forman la bioingeniería: biotecnología, nanotecnología, farmacología, inmunología, microbiología, modelización, proteómica y genómica, drug delivery, project management...
● Aplicar los fundamentos de la bioingeniería en campos como la ingeniería de tejidos, las órtesis, las prótesis dentales, la creación de una start-up, la sostenibilidad y el diseño, la fabricación y la caracterización de nuevos dispositivos médicos.
● Definir las características de los implantes, prótesis dentales, férulas radiológicas y quirúrgicas, relacionándolos con la osteointegración, la rehabilitación protésica y la prescripción facultativa.
● Definir los materiales y los procesos utilizados en la fabricación de los implantes, prótesis dentales, férulas radiológicas y quirúrgicas.
Contenidos
1. Fundamentos de genética molecular
Dogma Biología Molecular: replicación, transcripción, traducción
Estructura del gen procariota y eucariota
2. Técnicas en ingeniería genética
Aislamiento y purificación de ácidos nucleicos
Digestión y ligación del ADN
Mapas de restricción
Métodos de unión de moléculas de ADN
Enzimas modificadores de ácidos nucleicos
Principales polimerasas en Ingeniería Genética
PCR, RT-PCR, qPCR
Estrategias de marcaje de ácidos nucleicos
Métodos de detección de ácidos nucleicos y producto génico
3. Clonaje de genes y tipos de vectores
Clonaje de genes y vectores de clonaje
Clonaje y vectores de expresión
Transformación
Clonaje por PCR y subclonaje
4. Edición génica y aplicaciones
Expresión heteróloga de proteínas.
Mutagénesis dirigida
Epigenética
Sistemas de edición génica: ZFN, TALENS, Crispr-Cas9
5. Ingeniería aplicada a los biomateriales e ingeniería de tejidos
Principios de terapia génica
Utilización de biomateriales para terapia génica e ingeniería de tejidos
Producción de biomateriales con técnicas de ingeniería genética
Fusión de proteínas
PRÁCTICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA
Prácticas en laboratorio de manipulación de plásmidos bacterianos, enzimas de restricción y electroforesis para ejecutar la estrategia de restricción de ADN establecida previamente
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
La asignatura se dividirá principalmente en clases magistrales, sesiones de realización y resolución de problemas y proyectos, y prácticas de laboratorio.
Las clases se impartirán en inglés. El material didáctico se presentará en inglés principalmente, aunque en algunas ocasiones, gráficos, tablas o esquemas podrían ser en castellano debido a las fuentes de las que pudieran ser obtenidos.
Eventualmente, el profesor podría utilizar la plataforma Moodle que podría incluir diversos recursos, como pueden ser formularios, ejercicios, material multimedia… que el alumno deberá realizar para completar la asignatura.
La relación de créditos ECTS y la carga de trabajo en horas de aprendizaje en función de las diferentes metodologías que se utilizarán. Cada crédito teórico ECTS tiene 10 horas en las que el docente tiene presencia en el aula. El resto de las horas hasta 25, corresponden a la carga de aprendizaje dirigido y autónomo del estudiante. Esta última carga docente se podrá realizar mediante actividades autónomas, trabajos grupales que serán presentados y defendidos en clase o estudio individual necesario para alcanzar los objetivos de aprendizaje de las diferentes materias.
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
Examen 1ª convocatoria:
- Problemas 10%
- Debates 5%
- Laboratorio (comportamiento y libreta) 25%
- Examen final 60%
Es imprescindible obtener más de 5 puntos en el examen final. Se aplicará el mismo criterio para la 2ª convocatoria.
La asistencia es obligatoria en todos los proyectos de grupo, problemas y prácticas de laboratorio y tiene que ser más del 90% para aprobar la asignatura
Los trabajos entregados fuera de tiempo no serán aceptados y solo podrán entregarse vía Moodle y en ningún caso por correo electrónico con la excepción que de aquellos que sólo podrán realizarse durante la sesión
Consideraciones importantes- Plagio, copiar o cualquier otra acción que se pueda considerar trampa supondrá un cero en ese apartado de evaluación. Realizarlo en los exámenes supondrá el suspenso inmediato de la asignatura.
- En los exámenes de segunda convocatoria, la máxima nota que los alumnos podrán obtener es “Excelente” sin opción a matrícula de honor.
- No se aceptarán cambios en el calendario, fechas de exámenes o en el sistema de evaluación.
- Los estudiantes de intercambio (Erasmus y otros) o repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado
Bibliografía y 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
Periodo de evaluación
- E1 27/05/2026 A10 14:00h