RESPONSABLE DE LA ASIGNATURA: Dr. Claudio Humbero Ruíz Mejia SUPLENTE: Dra. Norma Y. Hernandez Saavedra
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- Mario Díaz Miguélez
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1 NOMBRE DE LA ASIGNATURA Biología molecular y celular CLAVE DE LA ASIGNATURA: 9301 RESPONSABLE DE LA ASIGNATURA: Dr. Claudio Humbero Ruíz Mejia SUPLENTE: Dra. Norma Y. Hernandez Saavedra CREDITOS: 6 créditos Participantes: Dr. Claudio Humbero Ruíz Mejia Dra. Norma Y. Hernandez Saavedra Dra. Danitzia Guerrero Tortolero Dr. Pedro Cruz Hernandez Dr. Rafael Campos Ramos Curso obligatorio: periodo febrero-mayo OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DE LA ASIGNATURA El curso busca que el estudiante comprenda los conceptos básicos relacionados con los procesos celulares y sus estructuras, así mismo, que entienda como la mecanismos moleculares se llevan a cabo para que una célula replique, transcriba y traduzca su información genética, además de como esta información puede ser reparada, reorganizada (recombinación) y regulada desde la perspectiva de la expresión de sus genes. Finalmente, se busca que el estudiante al manejar estos conceptos pueda profundizar en el funcionamiento celular de los organismos y resolver la problemática biológica con la cual se enfrenta en el desarrollo de su tesis. Tales conocimientos le permitirán asimilar temas afines y le darán una preparación sólida y actualizada para enfrentar los retos que plantea la biotecnología moderna. TEMAS Y SUBTEMAS MODULO Dinámica celular Evolución de la célula De las moléculas a la célula De los procariotas a los eucariotas De los unicelulares a lo pluricelulares La célula: estructura y función de organelos 1.2 Ciclo celular Etapas del ciclo celular Control de la proliferación celular
2 1.2.3 Mitosis y meiosis (etapas y regulación) Diferenciación celular 1.3 Gametogénesis Células germinales Ovogenesis y espermatogénesis Control endócrino de la gametogénesis Apoptosis Implicación biológica de la meiosis Fecundación y desarrollo embriogénico MODULO II 2.1 Introducción Historia y actualidades de la BM Ácidos nucleicos y Estructura de proteínas 2.2 El Dogma Central y Los Genomas Dogma central Tipos celulares de acuerdo a su estructura nuclear Generalidades estructurales del ADN y ARN (con énfasis en las diferencias) Características del ADN en eucariota y procariotas 2.3 Cromosomas Nucleosomas, histonas Estructura de las histonas Dinámica del nucleosoma 2.4 Mecanismos Fundamentales Replicación del DNA Etapas de la replicación y síntesis de DNA, DNA polimerasas, Fidelidad de la replicación El replisoma Dirección de la replicación. 2.5 Reparación del DNA Tipos de reparación y mecanismos Mutaciones Tipos de mutaciones 2.6 Recombinación Recombinación homóloga. Conversión génica El sistema rec (en bacterias) Trasposones y retroposones, Los elementos IS 2.7 Genética Microbiana Conjugación: células Hfr y plásmidos F Transducción y Transformación Mapas físicos y genéticos
3 MODULO III 3.1 Trascripción Definición Unidad de trascripción (procariotas y eucariotas) Promotores ARN polimerasa, función Características de las ARN polimerasas de procariotas y eucariotas Complejo multiproteico asociado al proceso de trascripción Etapas del proceso de trascripción, intensificadores y elementos de iniciación (factores de iniciación), diferencias del proceso entre procariotas y eucariotas Regulación de la trascripción. 3.2 Traducción RNA: composición, características generales, estructura y función Factores traduccionales (procariotas y eucariotas) Síntesis de proteínas Regulación de la traducción 3.3 Modificaciones post-(o co-) traduccionales Chaperoninas (proteínas chaperonas) Enzimas que catalizan el plegamiento proteico formando y rompiendo enlaces covalentes Modificaciones proteolíticas N-terminal Glicosilación Unión o modificación con lípidos Proteoglicolipoproteinas Modificaciones intracelulares reversibles Ubiquitinación MODULO IV 4.1 Regulación de la Expresión Génica en Bacterias Regulación trascripcional El modelo del operón Regulación positiva y negativa (Represión catabólica) Atenuación: el operón del triptofano operones complejos El fago lambda como modelo de regulación. Regulación a nivel postrascripcional 4.2 Regulación de la Expresión Génica en Eucariontes Elementos reguladores en cis: UAS, enhancers y silenciadores Motivos estructurales de las proteínas reguladoras: Hélice-vuelta-hélice, proteínas con caja homeótica, dedos de zinc, cierre de leucina, etc.
4 4.2.3 Complejidad del inicio de la trascripción: Regulación del ensamblaje del complejo de preiniciación Ejemplos de regulación en animales y plantas 4.3 El RNA de interferencia (Regulación postrascripcional) La maquinaria proteínica y sus funciones Silenciamiento génico, PTGS, Actividad Antiviral MODULOS V VI 5.1 La Membrana celular Organización de la membrana Modelo del mosaico molecular de la membrana Permeabilidad de la membrana Diferenciación de la superficie celular 5.2 Comunicación Intracelular Hormonas y ecdisteroides Receptores hormonales y cascadas Interacción célula-célula (desmosomas) 6.1 Integración Microbiología Molecular Notación, convenciones y terminología Tipos de mutaciones. Mecanismos de reversión y colonias revertantes Mapeo genético. Ligamiento y cruzamiento multifactorial. Complementación y supresión Conjugación: Células Hfr y el plásmido F Transducción Aplicaciones Biotecnológicas Bioinformática. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El tema se impartirá mediante una exposición abierta cuando así convenga y con las variantes docentes introducidas por el profesor cuando a su juicio lo considere necesario. En el caso de que sea discusión de artículos científicos, los alumnos prepararán su exposición y en mesa redonda, moderada por el profesor, se analizará cada trabajo. MODALIDADES DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA Se realizarán exámenes periódicos cada 4 o 5 sesiones al final de cada módulo, donde se evaluarán los temas vistos durante ese periodo. Cada profesor (responsable de módulo) diseñará su examen preferentemente escrito, el cual se entregará al coordinador al inicio del curso, ya sea de opción múltiple o a desarrollar, mismo que él aplicará y evaluará para cada
5 alumno, entregando las calificaciones al coordinador del curso a mas tardar cuatro días después de realizado el examen. Al final se promediarán las calificaciones parciales. Con fines prácticos, las evaluaciones parciales se aplicarán en horas fuera de clase, sin que la evaluación se prolongue más de 60 minutos. Aprobación: La calificación mínima aprobatoria será de 8.0, obtenida por las calificaciones promedio de los exámenes parciales correspondientes a cada módulo. PROGRAMACIÓN O CALENDARIZACIÓN Al inicio de cada curso se enviará al alumnado el programa y calendario de los módulos indicando los profesores responsables de impartirlos. BIBLIOGRAFÍA (AUTOR, EDITORIAL, AÑO Y NÚMERO DE EDICIÓN) 1. Darnel, J., Lodish, H., Baltimore, D. Molecular Cell Biology. Scientific American Books. W. H The Cell a Molecular Approach. Fourth edition. Cooper GM adn RE Hausman. SINAUER Lewin, B. Genes VIII. Oxford University Press Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Watson, J. D. Eds. Molecular Biology of the Cell. Garland Publ. Inc. New York Además, se revizarán articulos científicos recientes, de las revistas: Science, Nature, Cell, y 6. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA). Responsable del curso: Dr. Claudio Humberto Mejía Ruiz Suplente: Dra. Norma Yolanda Hernández Saavedra.
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