UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO RECINTO DE CIENCIAS MEDICAS ESCUELA DE MEDICINA DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA PROGRAMA GRADUADO DESCRIPCION DE CURSOS

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1 UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO RECINTO DE CIENCIAS MEDICAS ESCUELA DE MEDICINA DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA PROGRAMA GRADUADO DESCRIPCION DE CURSOS REGULAR COURSES BCHM BIOQUIMICA Este curso esta diseñado para estudiantes graduados y profesionales con interés en la investigación. Este es un curso de bioquímica general. La estrategia de enseñanza que se utilizara es la conferencia. Se discutirán los siguientes tópicos: rutas anabólicas y catabólicas en los organismos vivos, ácidos nucleicos, proteínas, hidratos de carbono, estructura y función de lípidos, fundamentos básicos de DNA, RNA, síntesis de proteínas, cinética enzimática, fotosíntesis, transporte de electrones, bioquímica endocrinológica, bioquímica fisiológica (incluyendo membranas excitables, bioquímica de la sangre y efectores alostéricos), y la bioquímica especifica de órgano. El curso tendrá además, discusiones en pequeños grupos y/o sesiones de solución de problemas como estrategias de autoaprendizaje. CBIO ESTADISTICAS PARA CIENCIAS BIOMEDICAS Estadística como una ciencia. Características básicas de las poblaciones estadísticas. Estadística descriptiva e inferencial. Leyes de probabilidad e inferencia estadística. Distribuciones de muestras. Comparaciones de promedios, varianzas, polinomios ortogonales. Participación de los grados de independencia. Componentes de varianza. Correlación de independencia. Correlación simple o parcial. Regresión. Pruebas ajuste de bondad. Algunos tópicos especiales: análisis de co-varianza. Transformación. Experimentos. Experimentos ( assays ) en biología. Métodos de muestreo. BCHM BIOLOGIA MOLECULAR La estrategia de enseñanza es la conferencia con orientación a la investigación en biología molecular. Se discutirán los siguientes tópicos: biofísica de macromoléculas, DNA recombinante y biotecnología; regulación de trascripción, incluyendo consideraciones de promotores, proteínas que se unen al DNA, estructura de genes y genomas, identificación de genes, procesamiento de RNA (incluyendo camping, splicing, poliadenilación y edición), traducción (incluyendo targeting, frame shifting, folding, y modificación post-traducción) y las aplicaciones de la genética bioquímica y de biología celular. Se utiliza como recurso educativo publicaciones recientes de la literatura y libros de referencias. (por ser éste un curso orientado a la

2 2 investigación los tópicos específicos pueden variar de un semestre a otro con el propósito de discutir los últimos descubrimientos científicos). BCHM BIOQUIMICA DE PROTEINAS Se discutirá la estructura y función de varias proteínas (ej. Anticuerpos, enzimas, proteínas que se unen a ácidos nucleicos, proteínas citoesqueletales, proteínas asociadas a membranas). Se repasa la conformacion de proeinas incluyendo doblamiento ( folding ), desnaturacion y redoblamiento ( refolding ). Se discutirán las aplicaciones de mutagénesis dirigida a puntos ( site directed mutagenesis ), resonancia magnética nuclear, cristalografía de rayos x y modelaje nuclear. Se discutirán en detalle la cinética enzimática con enfasis en el analisis de mecanismos de catálisis. Interacciones entre las subunidades, efectores alostericos y la inhibicion enzimático. En adicion, se consideraran los procedimientos que se usan en la purificación y analisis de proteinas, como por ejemplo: cromatografia por exclusion, de afinidad y liquida de alta presion (hplc), western blotting, espectrometria de masa, degradación edman, análisis de composición, electroforesis de geles en presencia de sds, isoelectric focusing y determinación de PKA. BCHM MEMBRANE BIOCHEMISTRY Este es un curso avanzado en bioquímica con enfoque en biomembranas. Se discutirán los siguientes tópicos: 1) estructura de membranas, 2) Estrategias para estudiar la dinámica de membranas; 3) Transporte a través de membranas y proteínas transportadoras; 4) Membranas excitables, bombas y canales de iones; 5) Biogénesis de los componentes de la membrana y su movimiento; y finalmente 6) uso de liposomas para dirigir a sitios específicos drogas, moléculas etc., de interés terapéutico, impermeables a membrana. BCHM CINETICA Y MECANISMO ENZIMATICO En este curso los estudiantes trabajarán con los conceptos y las aplicaciones de los mecanismos enzimáticos con énfasis en los conceptos cinéticos y termodinámicos que determinan la actividad de las enzimas, cinética en el steady-state, cinética transitoria, mecanismos de catálisis, y mecanismos de inhibición. Se explorarán métodos para determinar el mecanismo cinético y químico tales como efecto isotópico, espectroscopía, y las técnicas de stopped flow. Los estudiantes participarán en experiencias prácticas en el análisis de datos usando programas de computadoras diseñados para investigaciones cinéticas. BCHM FISICA QUIMICA DE MACROMOLECULAS Este curso consiste de conferencias y discusiones. Entre los tópicos se incluye teoría electrostática, termodinámica clásica, propiedades de soluciones, teoría de electrolitos y otras. Proceso de transporte como difusión y sus variantes y sus efectos resultantes (presión osmótica), teoría de sedimentación, viscosidad y electroforesis son temas a

3 3 discutirse. Otros tópicos incluyen los efectos de las radiaciones sobre las moléculas tales como absorción, fluorescencia, resonancia nuclear magnética, dispersión, dicroísmo, dispersión y difracción de rayos x y se discute la teoría. BCHM PRACTICE AND TEACHING OF BIOCHEMISTRY Los estudiantes dirigen las discusiones de los estudiantes reunidos en grupos pequeños principalmente de odontología y medicina. Preparan preguntas para auto evaluación. Todas sus actividades son supervisadas por el coordinador. BCHM AVANCES RECIENTES EN BIOQUIMICA Semanalmente se discuten artículos publicados recientemente en la literatura científica. Los participantes en el curso hacen presentaciones orales seguidas por discusiones de grupo. Se discuten tópicos recientes relevantes a la bioquímica y biología molecular. BCHM TOPICOS ESPECIALES EN BIOQUIMICA Este curso es intensivo, corto, en tópicos especiales en bioquímica, el cual será ofrecido por profesores visitantes. En este curso se enfatizan los hallazgos científicos más recientes en el área de la bioquímica. El formato del curso varía de conferencia a conferencia con lecturas asignadas, discusión y ejercicios de laboratorio. BCHM TÓPICOS ESPECIALES EN BIOQUÍMICA Este curso es intensivo, corto, en tópicos especiales en bioquímica, el cual será ofrecido por profesores visitantes. En este curso se enfatizan los hallazgos científicos más recientes en el área de la bioquímica. El formato del curso varía de conferencia a conferencia con lecturas asignadas, discusión y ejercicios de laboratorio. BCHM TÓPICOS ESPECIALES EN BIOQUÍMICA Este curso es intensivo, corto, en tópicos especiales en Bioquímica, el cual será ofrecido por profesores visitantes. En este curso se enfatizan los hallazgos científicos más recientes en el área de la bioquímica. El formato del curso varía de conferencia a conferencia con lecturas asignadas, discusión y ejercicios de laboratorio. BCHM TÓPICOS ESPECIALES EN BIOQUÍMICA Este curso es intensivo, corto, en tópicos especiales en Bioquímica, el cual será ofrecido por profesores visitantes. En este curso se enfatizan los hallazgos científicos más recientes en el área de la bioquímica. El formato del curso varía de conferencia a conferencia con lecturas asignadas, discusión y ejercicios de laboratorio.

4 4 BCHM REGULACION DE LA EXPRESION GENETICA EN EUCARIOTES La primera mitad del curso comprende principios básicos de físico- química, estructura y propiedades de proteínas y enzimas, metabolismo energético, metabolismo intermediario de carbohidratos, lípidos y amino acidos y acción general de las hormonas. La segunda mitad enfatiza los aspectos fundamentales de la biología molecular y sus proyecciones en la medicina moderna incluye la estructura y propiedades del material genético, naturaleza de la información genética y del codigo genético, duplicación y reparación del dna, secuencias repetitivas y especificas. Intrones, exones, palíndromos, promotores, transposones, activadores genéticos, etc. Oncogenes, mutaciones, precombinación e ingeniería genética. Terapia genética, trascripción y traducción. Control de la expresión genética. Utilización de la metodología de la biología molecular en la medicina actual. El curso termina con una serie de tópicos de bioquímica fisiológica tales como proteínas sanguíneas, coagulación y fibrinolisis. Contracción muscular, vitaminas y conceptos básicos de nutrición. La mayor parte de los tópicos del curso son ilustrados con correlaciones clínicas. BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION I BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION II BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION III BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION IV

5 5 BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION V BCHM SERIE DE SEMINARIOS DE INVESTIGACION VI BCHM METODOS EN LA BIOQUIMICA DE PROTEINAS Y ACIDOS NUCLEICOS Este curso de laboratorio se reunirá una vez a la semana durante la cual se ofrecerán conferencias y ejercicios de laboratorio con posible seguimiento. Se llevan a cabo los siguientes procedimientos: purificación de proteínas y ácidos nucleicos, análisis de restricción de DNA, reacción en cadena de la polimerasa (PCR), cromatografía por exclusión y/o por intercambio iónico, cromatografía por la técnica de hplc, electroforesis de geles, ultra centrifugación, espectrofotometría UV/visible, y espectrofotometría de centelleo. BCHM INVESTIGACION PARA LA TESIS DE MAESTRIA Un requisito mandatorio para todos los estudiantes matriculados para la maestría en ciencias con concentración en bioquímica y nutrición. Se ofrece por acuerdo entre el consejero y el estudiante luego de este completar los cursos requeridos. BCHM INVESTIGACION PARA LA DISERTACION DOCTORAL Un requisito mandatorio para todos los estudiantes matriculados para el doctorado en filosofía con concentración en bioquímica y nutrición. Se ofrece por acuerdo entre el consejero y el estudiante luego de este completar los cursos requeridos.

6 6 CURSOS DE INVESTIGACION BCHM INVESTIGACIONES EN LA BIOQUIMICA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO COMPLEJOS II independiente en la bioquímica de hidratos de carbono complejos. Los estudiantes identificarán los glico-conjugados y sus estructuras glicosídicas como complejos, de la clase rica en manosa o híbrida. Se seguirán métodos químicos y enzimáticos para los estudios estructurales y se determinará el rol de los residuos de hidratos de carbono en la función biológica. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN LA BIOQUIMICA DE LAS ENZIMAS I independiente en la bioquímica de las enzimas. En este curso el estudiante utilizará varios procedimientos de cernimiento, ensayos enzimáticos y estudios cinéticos para identificar los ligandos e inhibidores potenciales de una enzima. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN LA BIOQUIMICA DE LAS ENZIMAS II independiente en la bioquímica de las enzimas. El estudiante podrá purificar y estudiar enzimas naturales o recombinantes. Los estudios incluirán determinaciones de actividad específica durante el proceso de purificación, y análisis de cinética enzimática de la enzima pura. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA DE PROTEINAS FILAMENTOSAS I independiente sobre la estructura y función de las proteínas filamentosas. Este curso incluirá estudios para la identificación, aislamiento y mutagénesis de regiones de dna determinadas que codifican para una región de las proteínas filamentosas. Estos fragmentos determinados de DNA se obtendrán de templados de DNA clonados utilizando las técnicas de PCR. Las mutaciones que se generen serán confirmadas mediante secuenciación del fragmento de DNA mutado. Los experimentos pretenden explicar el rol de aminoácidos específicos en la función y control de proteínas

7 7 filamentosas. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA DE PROTEINAS FILAMENTOSAS II independiente sobre la estructura y función de las proteínas filamentosas. Genes mutados de las proteínas filamentosas se usarán para producir mutantes cromosomales. Este curso incluirá estudios sobre el análisis funcional de los mutantes de las proteínas filamentosas a través de ensayos para funciones secretoras, distribución de polisacáridos y de proteínas citoesqueletales en la célula, fosforilación de proteínas mutante y los efectos en la división celular. En el curso se incorporan las técnicas de microscopía de fluorescencia para el análisis de tintes inmunoquímicos y de otros específicos de proteínas, y se estudiarán las técnicas de inmunoprecipitación de proteínas filamentosas marcadas con radioisótopos. Estos experimentos producirán información novedosa sobre la función de las proteínas filamentosas en sistemas celulares no musculares. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA DE LAS MEMBRANAS I independiente en bioquímica de membranas. Se enseñarán los procedimientos para investigar la fluidez de estas estructuras así como su composición química y los factores externos que modifican estos parámetros (ej. Drogas, etanol y agentes tóxicos). Se utilizarán los análisis epr y hplc. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA DE LAS MEMBRANAS II independiente en bioquímica de membranas. Los estudiantes tendrán la oportunidad de preparar membranas plasmáticas, mitocondrias y microsomas y derivados tales como liposomas, sinaptosomas y sinaptoneurosomas. Podrán estudiar la actividad biológica asociada a membranas (receptores, enzimas, canales iónicos). Se utilizarán procedimientos tales como unión de ligandos, captación de iones, actividad enzimática, hplc y epr. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente.

8 8 BCHM INVESTIGACIONES EN GENETICA MOLECULAR I independiente en genética molecular. En este curso el estudiante aprenderá y adquirirá experiencia en el cultivo de bacterias y en el uso de vectores procarióticos y eucarióticos para clonar. Se realizarán clonajes de DNA genómico o de bibliotecas de cdna y caracterización física de dna utilizando procedimientos tales como mapa de restricción y secuencia de DNA. Se usarán análisis computadorizados de secuencias de dna y aminoácidos. Estos estudios proveerán información que ayudará a la identificación de secuencia de genes de un gran número de organismos. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN GENETICA MOLECULAR II independiente en genética molecular. En este curso el estudiante participará en la producción de células con mutaciones por la técnica de recombinación punto-específica de mutantes ( mutant constructs ) introducidos en células diploides de levaduras. El estudiante producirá mutant gene constructs por eliminación o inserción de dna o marcadores de DNA respectivamente a un selected target gene clone. Se usarán para la producción de mutantes las técnicas de transformación tradicional y la de electroporación. Las células mutantes se analizarán por las técnicas de southern blot y análisis de pcr del DNA genómico. Se aplicarán las técnicas para análisis genético de función de genes a través del análisis de células haploides. Los resultados de estos experimentos producirán mutantes novedosos que revelarán información de la relación estructura-función de un gene. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN LA BIOQUIMICA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS I independiente en la bioquímica de los ácidos nucléicos. En este curso el estudiante clonará y secuenciará un gene o cdna de interés. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN LA BIOQUIMICA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS II

9 9 independiente en la bioquímica de los ácidos nucléicos. En este curso el estudiante clonará y secuenciará un gene o cdna de interés. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA NUTRICIONAL I Este curso ofrecerá adiestramiento de cómo diseñar, conducir y analizar investigaciones en bioquímica nutricional. En este curso los estudiantes llevarán a cabo estudios epidemiológicos en poblaciones de humanos, utilizando programas computadorizados. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA NUTRICIONAL II Este curso ofrecerá adiestramiento de cómo diseñar, conducir y analizar investigaciones en bioquímica nutricional. Métodos a utilizarse incluyen el análisis de nutrientes en la sangre utilizando hplc y técnicas enzimáticas. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN BIOQUIMICA OCULAR independiente en la bioquímica de los tejidos y fluidos del ojo. En este curso los estudiantes investigarán específicamente el rol de los antioxidantes naturales (ej. Ácido ascórbico, glutationa, vitaminas y proteínas) y las radicales libres en la protección del tejido ocular ante el estrés foto-oxidativo. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN ESTRUCTURA/FUNCION DE PROTEINAS I independiente en la relación estructura/función de las proteínas. Se utilizarán los métodos que determinen el rol funcional de aminoácidos específicos en el enlace del sustrato con la enzima y en los mecanismos catalíticos de una enzima recombinante usando técnicas tales como mutagénesis dirigida a un punto ( site directed mutagenesis ). Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente.

10 10 BCHM INVESTIGACIONES EN TUMORIGENESIS I independiente en el área de tumorigénesis. En este curso el estudiante identificará y analizará las alteraciones genéticas que ocurren durante el desarrollo del fenotipo maligno. Se utilizará la metodología reciente de biología molecular. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN TUMORIGENESIS II independiente en el área de tumorigénesis. En este curso el estudiante identificará las alteraciones moleculares durante el desarrollo del fenotipo maligno. Se utilizará la metodología reciente de biología molecular. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN EL DESARROLLO DE VACUNAS I independiente en el área de desarrollo de vacunas. En este curso el estudiante utilizará una variedad de procedimientos de selección para identificar antígenos potenciales para desarrollar vacunas para el tratamiento de enfermedades en humanos. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente. BCHM INVESTIGACIONES EN EL DESARROLLO DE VACUNAS II independiente en el área de desarrollo de vacunas. En este curso el estudiante investigará vacunas potenciales en modelos animales de enfermedades en humanos. Se pretende que estos estudios provean respuestas a problemas de investigación recientes y produzcan datos nuevos y no sean meramente la repetición de experimentos realizados anteriormente.