Universitat Internacional de Catalunya
Ingeniería de Proteinas y Genética
Otras lenguas de impartición: catalán, castellano
Profesorado
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Jennifer Olmos: jolmos@uic.es
Alba Herrero: aherrerog@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
- CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
- CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
- 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
- CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
- CE17 - Ser capaz de identificar los conceptos de la ingeniería que se pueden aplicar en el campo de la biología y de la salud.
- CE19 - Saber escoger y aplicar un material a partir de sus propiedades y comportamiento eléctrico, magnético, mecánico y químico.
- CE21 - Tener la capacidad para comprender y aplicar las metodologías y herramientas biotecnológicas para la investigación, desarrollo y producción de productos y servicios.
- CE6 - Integrar los fundamentos de ciencia, tecnología de materiales, teniendo en cuenta la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.
- CE7 - Saber reconocer la anatomía y la fisiología aplicada a las estructuras intervinientes en Bioingeniería.
- CG10 - Saber trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar
- CG3 - Tener capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías y ser versátil para la adaptación a nuevas situaciones.
- CG4 - Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicación y transmisión de conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Bioingeniería.
- CG7 - Analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
- CT3 - Saber comunicarse de forma oral y escrita con otras personas sobre los resultados del aprendizaje, de la elaboración del pensamiento y de la toma de decisiones; participar en debates sobre temas de la propia especialidad
- CT5 - Realizar un uso solvente de los recursos de información. Gestionar la adquisición, la estructuración, el análisis y la visualización de datos e información en el ámbito de especialidad y valorar de forma crítica los resultados de dicha gestión.
- CT6 - Detectar deficiencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar dicho conocimiento.
- CT7 - Dominar una tercera lengua, habitualmente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas
Resultados de aprendizaje de la asignatura
- Interpretar estrategias de edición genética con propósitos clínicos.
- Diseñar su propia estrategia de edición de ADN para obtener la proteína deseada.
- Interpretar interacciones de proteína-proteína y cómo las mutaciones las afecta.
- Comprender las diferentes técnicas de detección de ADN
Contenidos
MÓDULO DE GENÉTICA
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
MÓDULO DE PROTEÍNAS
Estructura de las proteínas
Bases de datos de proteínas
Ingeniería de proteínas en la Bioingeniería
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 25%
- Examen parcial 30%
- Debates 5%
- Informe y asistencia a prácticas 10%
- Examen final 30%
Es imprescindible obtener más de 5 puntos en el examen final y en el parcial para poder pasar la asignatura. Se aplicará el mismo criterio para la 2ª convocatoria. La recuperación del parcial se realizará el día del examen final con un examen extra.
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 25/05/2023 P2A02 14:00h
- E2 29/06/2023 P2A02 14:00h