Universitat Internacional de Catalunya

Ingeniería de Proteinas y Genética

Ingeniería de Proteinas y Genética
6
13554
3
Segundo semestre
op
OPTATIVIDAD
OPTATIVIDAD
Lengua de impartición principal: inglés

Otras lenguas de impartición: catalán, castellano

Profesorado


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Jennifer Olmos: jolmos@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

  • 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

  • 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:

  1. Problemas 25%
  2. Examen parcial 30%
  3. Presentación proteína de fusión 5%
  4. Informe y asistencia a prácticas 10%
  5. 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
  1. 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.
  2. En los exámenes de segunda convocatoria, la máxima nota que los alumnos podrán obtener es “Excelente” sin opción a matrícula de honor.
  3. No se aceptarán cambios en el calendario, fechas de exámenes o en el sistema de evaluación. 
  4. 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