UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO PROGRAMA DE ASIGNATURA: BIO-613 MÉTODOS DE BIOLOGÍA MOLECULAR

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO PROGRAMA DE ASIGNATURA: BIO-613 MÉTODOS DE BIOLOGÍA MOLECULAR I. DATOS GENERALES Departamento Programa educativo Nivel educativo Área del conocimiento Asignatura Carácter Tipo Prerrequisitos Profesor responsable Sesión escolar Fitotecnia Biotecnología agrícola Posgrado Recursos genéticos BIO 613 Métodos de biología molecular Obligatoria Práctico Biología Molecular, Biología Celular y Bioquímica Ernestina Valadez Moctezuma, Oscar Mascorro Gallardo y Juan P. Legaria Solano Verano Horas teoría/ semana 0.0 Horas práctica/ semana 18.0 Horas totales 90 Número de créditos 3 II. INTRODUCCIÓN O RESUMEN DIDÁCTICO Las herramientas desarrolladas en la Biología y Genética Molecular, han sustentado una gran cantidad de investigaciones que colocan a la biotecnología en un lugar muy importante dentro de las áreas del conocimiento aplicado. El conocimiento teórico y práctico de los principios básicos de laboratorio que se utilizan principalmente en plantas y microorganismos, le permitirán a los estudiantes del postgrado entender la importancia de su aplicación en el ámbito agronómico y por lo tanto las ventajas que estas herramientas representan para el mejoramiento genético.

2 III. PRESENTACIÓN Este curso se caracteriza por tener un enfoque práctico que le permite a los alumnos del posgrado en Biotecnología Agrícola, conocer y desarrollar los protocolos básicos en los que se sustentan diferentes aplicaciones biotecnológicas enfocadas al mejoramiento genético. Las prácticas seleccionadas permitirán que los estudiantes se familiaricen con aquellas técnicas que les pueden ser de utilidad para el planteamiento y desarrollo de la investigación seleccionada. IV. OBJETIVOS GENERALES Estudiar los fundamentos teóricos y adquirir experiencia práctica al manejar en condiciones de laboratorio los ácidos nucleicos, así como para ejecutar el análisis correspondiente. V. CONTENIDO TEMATICO UNIDAD 1. LABORATORIO DE BIOLOGÍA MOLECULAR (12.0 h) Objetivo. Identificar las condiciones de seguridad e higiene que se requieren para trabajar en un laboratorio de Biología Molecular; así como manejar de manera adecuada los equipos y substancias químicas necesarias en la manipulación de los ácidos nucleicos. 1.1 Reglas básicas para el trabajo en el laboratorio. Seguridad dentro del laboratorio. 1.2 Manejo de líquidos 1.3 Descripción y conocimiento de equipos de laboratorio 1.4 Limpieza de material de cristalería y plástico 1.5 Preparación de soluciones y medios de cultivo 1.6 Método científico y diseño de experimentos UNIDAD 2. PURIFICACIÓN DE MACROMOLÉCULAS (18.0 h) Objetivo. Determinar los principios básicos para obtener y manejar en laboratorio los ácidos nucleicos y proteínas, así como algunos métodos de estimación de calidad y cuantificación.

3 2.1 Purificación de DNA genómico 2.2 Purificación de DNA de plásmidos 2.3 Obtención de DNA 2.4 Purificación de proteínas 2.5 Cuantificación de ácidos nucleicos y proteínas con espectrofotometría UNIDAD 3. ELECTROFORESIS (15.0 h) Objetivo. Identificar las propiedades fisicoquímicas de los ácidos nucleicos y proteínas para aplicar los métodos y técnicas en su separación en un medio semisólido. 3.1 Geles de agarosa 3.2 Geles de acrilamida 3.3 Geles de almidón 3.4 Tinción de geles. Bromuro de etidio, nitrato de plata, substratos específicos para isoenzimas. UNIDAD 4. TRANSFORMACIÓN GENÉTICA (21.0 h) Objetivo. Explicar los fundamentos básicos de la transformación genética de células para aplicar estos en la modificación de células bacterianas o tejido vegetal. 4.1 Preparación de células bacterianas competentes con CaCl Transformación directa de células bacterianas (con plásmidos) 4.3 Transformación de bacterias con electroporación 4.4 Transformación de tejidos vegetales mediante microbiobalística 4.5 Selección de células transformadas en medios selectivos.

4 UNIDAD 5. MECANISMOS PARA COMPROBAR LA TRANSFORMACIÓN GENÉTICA (24.0 h) Objetivo. Utilizar técnicas moleculares para comprobar la naturaleza de células bacterianas o tejidos vegetales transformados. 5.1 Restricción del DNA plasmídico con endonucleasas 5.2 Sistema IPTG-Xgal 5.3 Detección mediante Southern Blot Elaboración de sondas y marcaje no radioactivo Hibridación molecular y detección no radioactiva Regeneración de membranas 5.4 Northern Blot 5.5 Western Blot 5.6 Secuenciación de ADN 5.7 PCR VI. METODOLOGÍA DE TRABAJO El desarrollo del presente programa se llevará a cabo en el o los laboratorios que se indiquen. El programa se cubrirá mediante la implementación y desarrollo de los experimentos planteados. Con la finalidad de que el estudiante interprete adecuadamente los resultados, se le sugerirán lecturas científicas apropiadas. VII. CRITERIOS PARA EVALUACIÓN Exámenes 30 % Reporte de prácticas de laboratorio 70 %

5 VIII. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Birge, E. A Bacterial and Bacteriophage Genetics. Springer-Verlag. New York. 359 pp. Cohen, S. N The Manipulation of genes. Sci. Am. 233: Darnell, J., H. Lodish and D. Baltimore Molecular Cell Biology. 2da. ed. American Books. New York pp. Davidson, J. M Bioquímica de los ácidos nucleicos de Davidson. Ed. Reverté, S.A. España. 401pp. Erlich, H. A PCR Technology: principles and applications for DNA amplification. Stockton Press, N. Y. 246 pp. Jiménez-Sánchez, A. and R. Guerrero Genética Molecular Bacteriana. Ed. Reverté, S. A. España. 445pp. Miller, J. H Experiments in Molecular Genetics. Cold Spring Harbor Laboratory. CSH, New York. 446 pp Old, R. W. and S. B. Primrose Principles of gene manipulation. An introduction to genetic engineering. Blackwell Scientific Publications. Oxford. 409 pp. Stryer, L Bioquímica. 2a. ed. Ed. Reverté. S. A. España. 887 pp. Subirana -Torrent, J. A Estructura de ADN. Ed. alhambra, España. 225 pp. Valadez M. E. y G. Kahl Huellas de ADN en genomas de plantas (teoría y protocolos de laboratorio). Ed. Mundiprensa, México. Walker, J. M Proteins: Methods in Molecular Biology. Vol 1. Ed. Human Press. Clifton, N. J. 365 pp. Wu, R., L. Grossman and K. Moldave Recombinant DNA Methodology. Academic Press. New York. 760 pp.