Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Gen˛mica, Prote˛mica, BioinformÓtica

Codi de l'assignatura: 569670

Curs acadŔmic: 2021-2022

Coordinaciˇ: Carlos Julian Ciudad Gomez

Departament: Departament de GenŔtica, Microbiologia i EstadÝstica

crŔdits: 5

Programa ˙nic: S

 

 

Hores estimades de dedicaciˇ

Hores totals 125

 

Activitats presencials i/o no presencials

35

 

-  Teoria

Presencial

 

22.5

 

-  Tutoritzaciˇ per grups

Presencial

 

5

 

-  Taller experimental

Presencial

 

7.5

Treball tutelat/dirigit

30

Aprenentatge aut˛nom

60

 

 

CompetŔncies 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 temÓtics

 

1. Introducciˇ a la Gen˛mica, Prote˛mica i BioinformÓtica.

*  
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. Gen˛mica: Conceptes de Gen˛mica 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. Gen˛mica Estructural

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

 

4. Tema. Gen˛mica 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. Farmacogen˛mica: Interaccions GŔniques. Xarxes de Regulaciˇ GŔnica.

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

6. Tema. Transcript˛mica de segona generaciˇ: 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: Nutrigen˛mica

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

8. Tema. Aplicacions del Projecte Genoma: FarmacogenŔtica

*  Farmacogenètica. Medicina personalitzada.

9. Gen˛mica ClÝnica

*  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. Prote˛mica: bases i conceptes.

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

11. Tema. TŔcniques per a la separaciˇ i purificaciˇ de prote´nes.

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

12. Tema. TŔcniques per a la identificaciˇ de prote´nes.

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

13. Tema. AnÓlisi de les interaccions entre prote´nes.

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

14. Tema. Prote˛mica 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. Bioinformßtica I: Introducciˇ. Bases de dades de contingut biol˛gic.

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

16. Tema. BioinformÓtica II: AnÓlisi i Comparaciˇ de seqŘŔncies de DNA i de Prote´nes.

*  
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. BioinformÓtica III: Principis d’estructura de prote´nes i predicciˇ 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)

 

 

Avaluaciˇ 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