Pla docent de l'assignatura

 

 
Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Evolució de Gens i Genomes

Codi de l'assignatura: 568703

Curs acadèmic: 2020-2021

Coordinació: Julio Antonio Rozas Liras

Departament: Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

46
 

-  Teoria

Presencial i no presencial

  

30
 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial i no presencial

  

12
 

-  Seminari

Presencial i no presencial

  

4

Treball tutelat/dirigit

34

Aprenentatge autònom

70

 

 

Competències que es desenvolupen

 

CB6. Posseir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i / o aplicació d’idees, sovint en un context de recerca

 

CB7. Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d’estudi

 

CB8. Que els estudiants siguin capaços 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

 

CB9. Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats

 

CB10. Que els estudiants posseeixin les habilitats d’aprenentatge que els permetin continuar estudiant d’una manera que haurà de ser en gran manera autodirigida o autònom

 

CG0. Saber integrar-se i treballar en equips d’investigació utilitzant indistintament el castellà, català o anglès

 

CE1. Haver adquirit coneixements avançats i demostrat, en un context d’investigació científica, una comprensió detallada i fonamentada dels aspectes teòrics i pràctics i de la metodologia de treball en l’evolució de la biodiversitat o en la seva conservació.

 

CE2. Saber aplicar i integrar els seus coneixements, la comprensió d’aquests, la seva fonamentació científica i les seves capacitats de resolució de problemes en entorns nous i definits de manera precisa, incloent contextos de caràcter multidisciplinari tant investigadors com professionals altament especialitzats.

 

CE5. Saber transmetre d’una manera clara i sense ambigüitats a un públic especialitzat o no, resultats procedents de la investigació científica i tecnològica o de l’àmbit de la innovació més avançada, així com els fonaments més rellevants sobre els quals se sustenten.

 

CE6. Haver desenvolupat l’autonomia suficient per participar en projectes d’investigació i col·laboracions científiques o tecnològiques dins la biodiversitat, en contextos interdisciplinaris i, si escau, amb una alta component de transferència de coneixement.

 

CE7. Ser capaços d’assumir la responsabilitat del seu propi desenvolupament professional i de la seva especialització en el camp de la biodiversitat.

 

CE8. Saber fer inferències evolutives a partir de l’estudi de les molècules.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Adquirir coneixements sòlids sobre evolució molecular i saber inferir com evolucionen les molècules (àcids nucleics i proteïnes).

— Saber fer inferències evolutives a partir de l’estudi de les molècules.

— Adquirir uns coneixements sòlids sobre l’evolució dels gens i genomes.

— Saber inferir canvis adaptatius a escala molecular.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Programa

1.1. Divergència interespecífica i rellotge molecular

La hipòtesi del rellotge molecular: taxa de substitució d’aminoàcids en les proteïnes. Teoria neutralista de l’evolució molecular: divergència interespecífica. Efecte de llinatge i teoria quasineutralista de l’evolució molecular

1.2. Models d’evolució del DNA i proteïnes

Distàncies genètiques. Models d’evolució de seqüències nucleotídiques i proteiques. Taxa de substitució. Relative rate tests

1.3. Variabilitat intraespecífica: nivell i patró

Estimacions del nivell de variabilitat genètica intraespecífica (polimorfisme nucleotídic). Diferenciació entre poblacions. Estimació de paràmetres poblacionals: desequilibri del lligament, recombinació i conversió gènica, flux gènic

1.4. Teoria neutralista i variabilitat intraespecífica

Arbres de gens i d’espècies. Teoria de la coalescència. Estimacions del temps de coalescència. Simulacions de Montecarlo basades en la teoria de la coalescència. Coalescència amb recombinació, fluctuacions de la grandària poblacional i selecció natural

1.5. Detecció de la selecció a escala molecular

Impacte de la selecció adaptativa en l’evolució molecular. Tests de neutralisme basats en variabilitat intraespecífica. Tests de neutralisme basats en variabilitat intraespecífica i interespecífica. Tests de neutralisme basats en la divergència interespecífica

1.6. Origen i evolució dels gens

Mecanismes d’origen de nous gens. Reordenació d’exons. Gens quimèrics. Origen de novo dels gens. Transferència gènica horitzontal. Paper dels introns en l’evolució dels gens

1.7. Duplicació gènica

Tipus de duplicació. Models d’evolució de les duplicacions gèniques. Evolució concertada. Duplicació genòmica

1.8. Adaptació a escala molecular

Duplicació gènica i adaptació. Famílies multigèniques: diversificació funcional dels gens paràlegs. Evolució convergent. Coevolució molecular

1.9. Evolució de la forma i adaptació

Evolució de la regulació de l’expressió gènica: seqüències reguladores i factors de transcripció. Paper de les seqüències reguladores i codificadores en l’evolució de la forma. Evolució i desenvolupament

1.10. Genòmica comparada i de poblacions

Assemblatge de la seqüència genòmica. Metodologies fonamentals d’anàlisi. Conceptes i metodologies fonamentals

2. Sessions d’ordinador

2.1. Descripció de les principals eines bioinformàtiques via web per a l’anàlisi de la variabilitat. Formats de fitxers de dades de seqüències

2.2. Anàlisi de la variabilitat nucleotídica a nivell intraespecífic: nivells i patrons de variació

2.3. Anàlisi de la variabilitat nucleotídica a nivell intraespecífic: diferenciació genètica entre poblacions

2.4. Anàlisi de la variabilitat nucleotídica a nivell intraespecífic: simulacions per coalescència

2.5. Anàlisi de la variabilitat als nivells intraespecífic i interespecífic: detecció de l’acció de la selecció natural

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

ACTIVITATS PRESENCIALS I NO PRESENCIALS
Les classes s’imparteixen en aules de la Facultat de Biologia amb capacitat suficient per garantir les mesures de seguritat indicades pels organismes pertinents.

— Classes teòriques magistrals

Les classes teòriques s’imparteixen amb l’ajuda de material de suport informàtic disponible per a l’alumnat perquè aquest material contribueixi al seu aprenentatge.

— Ensenyament pràctic

L’ensenyament pràctic es duu a terme en classes d’ordinador en què s’ensenyen a l’estudiant els programes informàtics més utilitzats per a l’alineament de seqüències de DNA, la quantificació del seu nivell de variabilitat, l’observació del seu patró i l’aplicació de tests de neutralisme. Tanmateix, es proporcionen a l’estudiant dades d’estudis reals perquè aprengui a analitzar-les i interpretar-les (12 hores).

— Seminaris, conferències i altres activitats complementàries

Entre les activitats complementàries s’inclou un seminari a realitzar pels alumnes basant-se en bibliografia recent.

S’imparteix un nombre reduït de conferències sobre evolució molecular, que il·lustrin exemples concrets d’aspectes importants del curs, principalment dels que posin de manifest l’acció de la selecció natural. En aquestes conferències s’estimula la participació dels alumnes i es fomenta que adquireixin una visió crítica enfront de la interpretació de les dades experimentals.

—  Avaluació presencial (2 hores).

 

ACTIVITATS TUTELADES

Estudi de l’alumnat

En l’aprenentatge autònom es motiva l’estudiant perquè prepari de manera independent aspectes concrets del temari de l’assignatura, sobretot aquells que es poden considerar més descriptius. Per a aquest aprenentatge es faciliten a l’estudiant les fonts de recursos bibliogràfics, tant de capítols de llibre com d’articles científics de revisió que es considerin més adients. Aquest aprenentatge requereix un seguiment important per part del professorat en forma de tutoria. En l’estudi personal, l’estudiant ha d’aprofundir en la comprensió, l’assimilació i l’aprenentatge dels coneixements adquirits en totes les activitats dutes a terme durant el curs. Amb aquesta finalitat, l’alumnat disposa del material que se li proporcioni durant aquestes activitats i necessita recursos bibliogràfics i suport informàtic.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’assistència a aquest curs és obligatòria. A partir d’un 20 % d’absències sense justificar oportunament es descompten punts de la nota final.

Els coneixements adquirits a les classes presencials, tant teòriques com pràctiques, s’avaluen mitjançant una prova de síntesi. Tanmateix, s’avalua l’activitat de l’estudiant relacionada amb els coneixements que demostri en les conferències i resolució de qüestionaris.

Elements que són objecte d’avaluació (valoració sobre 100):

— Coneixements teòrics (70 %).

— Participació en activitats complementàries (20 %).

— Participació i actitud en les conferències (10 %).

 

Avaluació única

Els coneixements adquirits a les classes presencials, tant teòriques com pràctiques, s’avaluen mitjançant una prova de síntesi.