|
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
— 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
— 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.
— 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.
— 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. |
|
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:
|
|
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.
Avaluació única Presentació de treball final (100 % de la nota). |
|
Fonts d'informació bàsica |
Consulta de la disponibilitat al Cercabib
Llibre
John Kuriyan , Boyana Konforti , David Wemmer Garland Science 2012The Molecules of Life: Physical and Chemical Principles: Physical Principles and Cellular Dynamics
Branden C, Tooze J. Introduction to protein structure. 2nd ed. New York: Garland; c1999.![]()
Petsko GA, Ringe D. Protein structure and function. Oxford: Oxford University Press; c2009.![]()