Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Disseny Molecular de la Vida

Codi de l'assignatura: 363482

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Gabriel Pons Irazazabal

Departament: Departament de Ciències Fisiològiques

Crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial

 

30

 

(Totes les hores presencials es fan a les aules d’informàtica)

Treball tutelat/dirigit

15

Aprenentatge autònom

30

 

 

Recomanacions

 

L’assistència a classe és obligatòria.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Treball en equip (capacitat de col·laborar amb els altres i de contribuir a un projecte comú / capacitat de col·laborar en equips interdisciplinaris i en equips multiculturals).

   -

Capacitat comunicativa (capacitat de comprendre i d'expressar-se oralment i per escrit en català, castellà i una tercera llengua, amb domini del llenguatge especialitzat / capacitat de cercar, usar i integrar la informació).

   -

Resolució de problemes.

   -

Coneixement d'informàtica relatiu a l'àmbit d'estudi.

   -

Capacitat d'organització i de planificació.

   -

Capacitat d'anàlisi i de síntesi.

   -

Fer una exposició en públic, oral i escrita, de treballs científics o informes.

   -

Conèixer els principis del mètode científic, la investigació biomèdica i l'assaig clínic, com també els principis de la telemedicina.

   -

Utilitzar amb autonomia un ordinador personal, els sistemes de recerca i recuperació de la informació biomèdica, i els procediments de documentació clínica, i entendre i interpretar críticament textos científics, i les fonts de què provenen.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Aprofundir en la incorporació del nivell molecular en la formació dels estudiants de primer cicle de la llicenciatura, complementant així els coneixements i les habilitats adquirides en l’assignatura Bioquímica i Biologia Molecular. Aquest abordatge és fonamentalment de tipus estructura-funció, i s’insisteix en els aspectes estructurals que ens permeten comprendre la funció i, en molts casos, les conseqüències patològiques de les anomalies estructurals. No es pretén donar una visió exhaustiva o completa de totes les macromolècules. S’utilitzen alguns models per estudiar-los en certa profunditat.

 

Objectius específics
Com a resultat del procés d’aprenentatge, l’alumnat ha de ser capaç de dur a terme els objectius específics següents, propis de l’àrea de bioquímica i biologia molecular:

 

— Explicar els conceptes principals sobre evolució biològica i bioquímica.

 

— Explicar els principis generals del disseny i funcionament de les proteïnes: capacitat d’unió específica, capacitat catalítica, canvis de conformació, formació de fibres.

 

— Descriure els principis d’estructura, la funció i les patologies derivades de les proteïnes de membrana.

 

— Descriure els principis d’estructura, la funció i les patologies derivades de les proteïnes amb activitat catalítica.

 

— Descriure els principis d’estructura, la funció i les patologies derivades de les proteïnes de defensa: els anticossos. Anticossos catalítics.

 

— Descriure els principis d’estructura, la funció i les patologies derivades de les proteïnes receptores i amb capacitat de reconèixer l’ADN de forma específica: receptors d’estrògens i càncer de mama.

 

Referits a habilitats, destreses

— Saber emprar les eines informàtiques disponibles actualment per obtenir informació acurada, veraç i contrastada. Es fan servir programes de visualització molecular i l’ús de connexions a Internet per accedir a les bases de dades i els sistemes de cerca.

 

Objectius transversals informàtics i d’obtenció de la informació

Són objectius no exclusius de l’àrea de bioquímica i biologia molecular, però fonamentals en la filosofia de l’assignatura:

 

 — Aprendre a utilitzar les eines informàtiques bàsiques amb comoditat: l’entorn de Windows, paquets d’ofimàtica (com ara MS Office o l’Open Office), l’ús de navegadors, programes de manipulació simple de pàgines web, etc.
— Utilitzar correctament els buscadors d’informació a Internet: Google, etc.
— Saber accedir a les bases de dades d’Internet i, en general, de tota la xarxa per obtenir informació i resoldre problemes relacionats amb la biomedicina.

 

— Saber resoldre problemes basats en el llenguatge molecular.

 

— Fer presentacions correctes en format de PowerPoint i utilitzar les eines de manipulació d’imatges, animacions, etc.
— Aprendre a fer una presentació pública d’un treball.

 

— Despertar l’interès per la vessant científica en els estudiants de grau de ciències de la salut.

 

— Accedir via Internet a les bases de dades que contenen la informació corresponent a les estructures tridimensionals de les macromolècules i a altres bases de dades sobre literatura mèdica, genomes, gens i proteïnes.

 

— Entendre i interpretar el contingut dels arxius PDB que contenen les dades estructurals de les macromolècules.
— Instal·lar i utilitzar el programa Jmol per a la visualització molecular a nivell principiant-mitjà.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Disseny molecular com a fal·làcia: la lògica molecular de la vida. Principis bàsics del no-disseny de les macromolècules biològiques

*  
1.1. Lògica molecular de la vida
1.2. Evolució molecular de la vida
1.3. Principis genèrics del «disseny» químic de les macromolècules biològiques

2. Bioinformàtica de seqüències.Bases de dades

*  
2.1. GenBank, Uniprot
2.2. Comparació de seqüències. Blast. Alineaments múltiples

3. Bioinformàtica estructural i visualització molecular

*  
3.1. Arxius PDB. Protein Data bank
3.2. Visualitzadors d’estructures. Pymol y FirstGlance in Jmol
3.3. Programa Jmol standalone Jmol. Visualitzacions bàsiques i mitjanes/avançades
3.4. Proteopèdia
3.5. Comparació d’estructures. SuperPose

4. Disseny de proteïnes de membrana

*  
4.1. Característiques generals de les proteïnes de membrana
4.2. Estratègies de transport a través de la membrana
4.3. Les aquaporines
      4.3.1. Principis d’estructura–funció
      4.3.2. Disseny selectiu del porus
      4.3.3. Estructures moleculars patològiques: la diabetis insípida
4.4. Canals i bombes iòniques
4.5. Receptors de membrana. Exemple de receptors beta–adrenèrgics acoblats a proteïnes G

5. Disseny de proteïnes de transport en solució:hemoglobines

*  
5.1. El domini de les globines i el grup hemo com a paradigma de grup prostètic
5.2. Mioglobina vs. hemoglobines
5.3. Patologies moleculars de les globines. Anèmia falciforme

6. Catàlisi i regulació de la catàlisi. Canvis de conformació en els enzims

*  
7.1. Proteases pancreàtiques
7.2. Fosfoglicerat-mutasa i la família de les histidina fosfatases
 

7. Proteïnes de defensa: els anticossos, anticossos catalítics

*  
8.1. «Disseny» molecular dels anticossos
8.2. Estructura–funció dels anticossos
8.3. Anticossos catalítics
8.4. Patologies associades als anticossos

8. Proteïnes receptores i amb capacitat de reconèixer l’ADN: receptors d’estrògens i càncer de mama. Disseny de drogues antihormones

*  
9.1. «Disseny» dels receptors d’hormones sexuals
9.2. Principis de la transducció del senyal
9.3. Alteracions moleculars del càncer de mama relacionades amb el sistema
9.4. Arsenal farmacològic del càncer de mama
9.5. Bases moleculars de l’arsenal farmacològic
9.6. Resistències a les drogues del càncer de mama

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Tot l’ensenyament es desenvolupa en forma de sessions d’ordinador, a fi de treballar els objectius teoricopràctics continguts en el temari. Els programes informàtics amb què es treballa són els següents:

— Ús de bases de dades de bioinformàtica. Eina Blast
— Visualització molecular: programa Jmol i web d’interfície First Glance in Jmol
— Programa Pymol de visualització molecular
— Windows com a entorn bàsic
— Paquets office tipus PowerPoint, Word o Open Office
— Mozilla Firefox o Internet Explorer per connectar-se a Internet i a les bases de dades en línia
— Programes d’edició d’imatges, a nivell elemental

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Assistència a les classes i avaluació del treball desenvolupat a les classes i a les sessions d’ordinador. Participació activa a les classes.

b) Avaluació de control a mig semestre: consisteix en un exercici plantejat a l’hora de la classe en què l’estudiant hi pot treballar durant el dia de la prova; s’envia via Campus Virtual. Per tant, és un exercici que s’ha de fer durant el dia.

c) Exercici de final de curs. L´exercici es començara a la classe i l´alumne disposarà d´un dia per completar-lo i enviar-lo via campus virtual

Criteris d’avaluació

S’avaluen:

— L’obtenció acurada de la informació biomèdica.
— L’ús correcte de les eines informàtiques utilitzades durant el curs.
— La comprensió dels principis estructura–funció de les macromolècules.
— La capacitat d’utilitzar els coneixements apresos en la visualització molecular per ordinador per generar imatges i presentacions.
— La capacitat d’aplicar els coneixements de estructura–funció a la resolució de petits problemes experimentals.
— L’aprenentatge en l’ús dels programes de visualització molecular.

Criteris de qualificació final

No hi ha prova de síntesi ja que l’assignatura s’avalua a partir dels treballs fets per l’estudiant al llarg del semestre i la participació activa.

Sistema de puntuació i ponderació

— Actitud a les classes i participació activa: 10 %
— Avaluació de control a mig semestre: 40 %
— Exercici final: 50 %

 

Avaluació única

Presentació de treball final (100 % de la nota).