Pla docent de l'assignatura

 

 
Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Genòmica, Proteòmica, Bioinformàtica

Codi de l'assignatura: 569670

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Carlos Julian Ciudad Gomez

Departament: Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística

crèdits: 5

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 125

 

Activitats presencials i/o no presencials

35
 

-  Teoria

Presencial

  

22.5
 

-  Tutorització per grups

Presencial

  

5
 

-  Taller experimental

Presencial

  

7.5

Treball tutelat/dirigit

30

Aprenentatge autònom

60

 

 

Competències que es desenvolupen

 

Capacitat d’integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d’una informació que, sent incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l’aplicació dels seus coneixements i judicis. En la mesura que sigui possible s’incorporarà la perspectiva de gènere en el temari de l’assignatura.

Capacitat d’anàlisi i síntesi de publicacions científiques i de dissenyar, escriure i defensar un tema determinat.

Capacitat de cercar, obtenir, organitzar i interpretar la informació relacionada amb la Biotecnologia Molecular i les seves aplicacions en diferents fonts.

Capacitat d’actualitzar el coneixement de forma autònoma.

Saber aplicar el coneixement dels processos moleculars i cel·lulars implicats en patologies, per al disseny de nous agents terapèutics.

Saber identificar una qüestió o hipòtesi significativa sobre un tema o problema biotecnològic i formular els objectius, disseny, seguiment del projecte per abordar una solució.

Saber buscar, obtenir i interpretar la informació de les principals bases de dades biològiques: genòmiques, proteòmiques, transcriptòmiques, metabolòmiques i utilitzar les eines bioinformàtiques de forma adequada a cada problema.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements


1. Justificació de l’ assignatura

La Biotecnologia Molecular es nodreix actualment dels coneixements que s’obtenen dia a dia sobre els Genomes dels organismes i el seu funcionament integrat. Així doncs, les disciplines que recullen aquests coneixements i les tècniques que s’utilitzen per obtenir-los i gestionar les dades -Genòmica, Proteòmica i Bioinformàtica- són d’obligada impartició en un màster de Biotecnologia.
 
2. Objectius

L’alumne ha de conèixer les aportacions més significatives que aquestes disciplines estan fent al coneixement del funcionament integrat dels éssers vius, i per tant de les possibilitats de la seva utilització biotecnològica, així com les metodologies associades.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció a la Genòmica, Proteòmica i Bioinformàtica.

*  
Descripció als alumnes dels principals objectius i temes d’estudi en aquesta matèria. Organització de la matèria en tres blocs. Dinàmica de les classes. Activitats d’avaluació.

2. Tema. Genòmica: Conceptes de Genòmica Estructural i Funcional

*  Tipus de genomes i les seves caractéristiques basiques. Tècniques d’estudi de genomes: sequenciació i anotació de genomes. Celera i NIH. Estructura de gens. Expressió gènica. Empalmament alternatiu.

3. Tema. Genòmica Estructural

*  Promotors i inici de la transcripció. Variabilitat genètica humana. SNPs. Haplotips. GWAS. Projecte 1000 genomes. El projecte ENCODE. Projecte GTEx

 

4. Tema. Genòmica Funcional: Arrays i Microarrays

*  Característiques generals de suports per determinar l’expressió génica. Diferències metodològiques entre Arrays i Microarrays. Anàlisi de microarrays. Normalització. Representacions gràfiques de l’expressió gènica. Obtenció de llistats de gens diferencialment expressats. Classificació funcional. Clustering. Validació de resultats per mètodes independients. Exemples específics.

5. Tema. Farmacogenòmica: Interaccions Gèniques. Xarxes de Regulació Gènica.

*  Farmacogenòmica. Canvis d’expressió gènica en resposta a fàrmacs. Construcció de xarxes de regulació gènica. Selecció de dianes terapèutiques.

6. Tema. Transcriptòmica de segona generació: RNA-seq - Single Cell Research

*  WTSS  (Whole Transcriptome Shotgun Sequencing) com a nova aproximació a estudis de Genòmica Funcional. Avantatges sobre els xips i arrays de DNA/RNA. Investigació a nivell cel.lular individual

7. Tema. Aplicacions del Projecte Genoma: Nutrigenòmica

*  Regulació de l’expressió gènica per components o extractes de la dieta.

8. Tema. Aplicacions del Projecte Genoma: Farmacogenètica

*  Farmacogenètica. Medicina personalitzada.

9. Genòmica Clínica

*  Genotip i Fenotip. Next Generation Sequencing applicant a moistures clíniques. Estudi molecular de l’hemofilia. Diagnòstic prenatal. Exam clinic. Projectes MiniIon. Genòmica Social.

10. Tema. Proteòmica: bases i conceptes.

*  
Concepte de proteoma. Estratègies generals per a la identificació de proteïnes i caracterització del proteoma.

11. Tema. Tècniques per a la separació i purificació de proteïnes.

*  
Electroforesi bidimensional, DIGE, Diferents tipus de cromatografia. Cromatografia multidimensional. HPLC. Tècniques per a la obtenció de proteïnes recombinants.

12. Tema. Tècniques per a la identificació de proteïnes.

*  Fonaments de l’espectrometria de masses. Identificació per empremta peptídica. Identificació per seqüenciació. Detecció de modificacions post-traduccionals. Tècniques d’anàlisi quantitativa.

13. Tema. Anàlisi de les interaccions entre proteïnes.

*  
Cromatografía d’afinitat, "Tandem affinity purification" (TAP). "Yeast two hybrid analysis". Immunoprecipitació. Frequency resonance energy transfer (FRET).

14. Tema. Proteòmica funcional.

*  
Anàlisi global de l’expressió proteica (microarrays de proteïnes). Estratègies generals per a la identificació de la funció de les proteïnes. Identificació de dominis funcionals i dominis de modificació post.traduccional.

15. Tema. Bioinformática I: Introducció. Bases de dades de contingut biològic.

*  
Classes en aula d’ordinadors sobre: Bases de dades de seqüencia. Mètodes integrats de recuperació d’informació.

16. Tema. Bioinformàtica II: Anàlisi i Comparació de seqüències de DNA i de Proteïnes.

*  
Classes en aula d’ordinadors sobre: Concepte d’homologia. Aliniament de seqüències. Estratègies de comparació. BLAST, PSI-Blast. Aliniament múltiple de seqüencies, perfils. Concepte de família de proteïnes. Predicció funcional de proteïnes basada en seqüència.

17. Tema. Bioinformàtica III: Principis d’estructura de proteïnes i predicció estructural.

*  
Classes en aula d’ordinadors sobre: Bases de dades d’estructura. Protein Data Bank. Eines de visualització d’estructures 3D. Predicció basada en seqüencia. Predicció de plegament. Predicció d’estructura 3D per homologia. Criteris de qualitat.

 

 

Metodologia i activitats formatives

 


1. Ensenyament presencial (30 h)
1.1. Classes teòriques (conceptes bàsics)                                                                                                                                                                      
1.2. Classes teòriques (aplicabilitat dels conceptes bàsics)
1.3. Ensenyament pràctic (aplicacions informàtiques)
            
2. Treball no presencial i estudi (95 h)

2.1. Tasques a desenvolupar                                                                                                                                                                                              
- Cerques bibliogràfiques i per internet (15h)
- Treball a desenvolupar i eventualment presentar oralment per part de l’alumne (20h) 
2.2. Estudi de l’alumne
- Treball d’estudi personal (60h)

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

1. Criteris d’avaluació
- Prova dels coneixements adquirits
- Valoració del treballs presentats

2. Procediments de l’avaluació
- Assistència a classes, tant teòriques com practiques (obligatòria)
- Cada una de les 3 grans parts de l’assignatura proposarà un treball que suposarà un 33.3% de la qualificació final: segons les directrius següents:

-Genòmica Estructural i Funcional: qüestionari sobre els temes exposats a les classes

-Proteòmica: qüestionari sobre l’aplicació de les principals eines en recerca proteòmica

-Bioinformàtica: exercicis d’ordinador que l’alumne ha de realitzar de manera autònoma