GUÍA DOCENTE DE BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR CURSO 2009/2010

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1 GUÍA DOCENTE DE BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR CURSO 2009/ DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA 1.1.Nombre 1.3. Código de la asignatura 1.7. Curso de la Titulación Utilización plataforma virtual (indicar modalidad) Créditos ECTS Organización de las actividades I. ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE PRESENCIALES /ON LINE II. ACTIVIDADES NO PRESENCIALES DEL ESTUDIANTE (Trabajo Autónomo) BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR Plan Código UNESCO 1.5.Curso académico Cuarto 1.8.Tipo Optativa 1.9. Cuatrimestre Apoyo a la docencia 6 ECTS 6 LRU Horas presenciales del estudiante 45 09/ Horas no presenciales del estudiante Actividades previstas para el aprendizaje y distribución horaria del trabajo del estudiante por actividad (estimación en horas) Sesiones de Teoría 20 Sesiones Prácticas 15 Seminarios (actividades dirigidas por el profesor) 4 Prácticas externas Ciclo formativo Licenciat ura Primer cuatrimestre 105 Horas Tutorías individuales Tutorías colectivas 1 1 Realización de pruebas de evaluación 4 Trabajo en grupo 30 Trabajo individual (preparación de exámenes, horas de estudio, consultas en aula virtual, realización de pruebas en aula virtual, etc) Organización de actividades (especialmente para asignaturas b-learning y e- learning) TOTAL HORAS DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE DATOS DEL/ LA PROFESOR/A (este apartado será aportado por la OD) 2.1. Nombre JOSEFA MARÍA CLEMENTE JIMÉNEZ 2.2. Departamento 2.3. Despacho 2.4. Horario de tutoría QUÍMICA-FÍSICA, BIOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA &idEjercicio=

2 2.5. Teléfono (institucional) 2.8. Recursos Web personales WebCT 3. ELEMENTOS DE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA 3.1. Justificación de los contenidos La asignatura Biotecnología Molecular se imparte para enseñar a los alumnos las últimas tecnología aplicadas a la expresión de genes, producción de vacunas y anticuerpos, plantas transgénicas y organismos modificados genéticamente, en general Materia con la que se relaciona en el Plan de Estudios Bioquímica Biología Molecular Ingeniería de Ácidos Nucleicos Química-Física de Macromoléculas 3.4.Conocimientos necesarios para abordar la asignatura Bioquímica Biología Molecular 3.5. Requisitos previos recogidos en la memoria de la Titulación Ninguno 4. COMPETENCIAS 4.1. Competencias generales Competencias genéricas de la Universidad de Almería (grado y máster) Capacidad de análisis y síntesis Capacidad para resolver problemas 4.2. Competencias específicas desarrolladas Competencias Específicas: Ingeniería de Ácidos Nucleicos 1. Capacidad de utilización de sistemas de expresión de genes, in vitro. 2. Capacidad para desarrollar Organismos Modificados Genéticamente como sistemas in vivo de expresión. 3. Capacidad para entender el uso de Células Madre. 5. OBJETIVOS/ RESULTADOS DE APRENDIZAJE 1. Los alumnos adquieren los conocimientos necesarios para discernir, de entre los sistemas de expresión disponibles en el mercado, el que más se adecúe a las necesidades del fragmento a expresar. Así mismos, adquieren los conocimientos para la construcción de dichos sistemas. 2. Los estudiantes adquieren las herramientas para entender y construir sistemas para la producción de proteínas de interés médico y nutricional en organismos completos. 3. Los estudiantes adquieren los conocimientos sobre las diferentes fuentes de obtención de células madre y su potencial como agente terapéutico. 2

3 6. BLOQUES TEMÁTICOS, METODOLOGÍA Y PLANIFICACIÓN DE LAS ACTIVIDADES PREVISTAS Contexto Procedimientos y actividades Bloques temáticos Modalidades organizativas formativas Presencial On-line Bloque I Sistemas de Expresión Eucariotas Bloques temáticos Bloque II Sistemas procariotas de expresión Bloques temáticos Bloque III Biotecnología e Industria Sesiones de contenido teórico Sesiones de contenido práctico Sesiones de Grupo de trabajo Modalidades organizativas Sesiones de contenido teórico Sesiones de Grupo de trabajo Modalidades organizativas Sesiones de contenido teórico Sesiones de Grupo de trabajo Clase magistral participativa 4 Trabajo de laboratorio 10 Debate 1 Organización del trabajo 1 Resolución de problemas 1 Introducción teórica 2 Búsqueda, consulta y tratamiento de información Realización de ejercicios Realización de informes Procedimientos y actividades formativas Clase magistral participativa 11 Seminarios 3 Tutorías 2 Búsqueda, consulta y tratamiento de información Trabajo en equipo, Procedimientos y actividades formativas Clase magistral participativa 4 Debate 1 Seminario 1 Búsqueda, consulta y tratamiento de información Trabajo en equipo, Presencial Presencial Contexto Contexto 3 On-line On-line

4 7. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS 7.1. Criterios de evaluación Competencias genéricas: Capacidad para resolver problemas: Se evaluará la capacidad de análisis y síntesis del problema, la aplicación de los contenidos teóricos de la asignatura en la resolución del problema. En donde se requiera la aportación de un informe, éste debe desarrollarse aplicando el método científico donde se exponga la descripción del problema, el análisis y la resolución del mismo. Capacidad de análisis y síntesis: Se evaluará la capacidad para analizar y exponer tanto los conocimientos teóricos como los resultados obtenidos en el laboratorio de forma clara y concisa. Ser capaz de aplicar en un caso práctico las herramientas introducidas en la asignatura. Competencias específicas: 1. Capacidad de utilización de sistemas de expresión de genes, in vitro. Se evaluará la capacidad de discernir, de entre los diferentes sistemas de expresión, eucariotas o procariotas el mas adecuado. Deben conocer y saber manipular tanto plásmidos de expresión como células en las que se van a insertar. 2. Capacidad para desarrollar Organismos Modificados Genéticamente como sistemas in vivo de expresión. Se evaluará el conocimiento sobre OMG de los alumnos así como las implicaciones, de su liberación, en los ecosistemas. 3. Capacidad para entender el uso de Células Madre. Se evaluará el conocimiento de la Biotecnología a las nuevas terapias en medicina Porcentajes de evaluación Porcentaje teoría 50% Porcentaje ejercicio 30% Porcentaje seminarios 10% Porcentaje prácticas 10% 7.2. Instrumentos de evaluación Capacidad para resolver problemas: Se evaluará mediante ejercicios y examen. Capacidad de análisis y síntesis: Se evaluarán mediante el informe de prácticas y en las respuestas del examen. Capacidad de utilización de sistemas de expresión de genes, in vitro. Se evaluará la capacidad de discernir, de entre los diferentes sistemas de expresión, eucariotas o procariotas el mas adecuado a varios genes propuestos. Estos conocimientos se evaluarán en varias preguntas del examen final y mediante informe en el que expliquen la clonación virtual de un gen. En el transcurso de las prácticas de laboratorio en las que realizarán una expresión parcial de una proteína expresada en uno de los sistemas objeto de estudio. Capacidad para desarrollar Organismos Modificados Genéticamente como sistemas in vivo de expresión. Se recogerán las últimas noticias de interés social en las que están implicados organismos modificados genéticamente y los alumnos deberán criticar de forma constructiva su peligro potencial, si lo hubiere, y desarrollar caminos alternativos a este organismo. Se evaluará el trabajo realizado y además se realizarán exposiciones de las conclusiones. Capacidad para entender el uso de Células Madre. Esta capacidad se evaluará en el examen final y simultáneamente en seminarios dedicados a la aplicación de la Biotecnología a las nuevas terapias en medicina Recomendaciones para la recuperación Leer atentamente los criterios de evaluación. 4

5 7.4. Mecanismos de seguimiento (se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de la asignatura) Asistencia obligatoria a las clases de prácticas Asistencia a tutorías Asistencia y participación a seminarios Alta y acceso al aula virtual Participación en herramientas de comunicación Correos Entrega obligatoria de ejercicios, trabajos e informes en tiempo y forma Evaluación de las competencias adquiridas en la fecha propuesta por la Facultad de Ciencias Experimentales. 8. BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA 8.1. Bibliografía recomendada Analysis of Genes and Genomes. Reece Richard J. Editorial Wiley. I.S.B.N (2004) Molecular Biotechnology. Principles & applications of Recombinant DNA. Bernard R. Glick, Jack J. Pasternak. A.S.M. Press. I.S.B.N (1994) Microbial Biotechnology. Fundamentals of Applied Microbiology. Glazer, Alexander N., Nikaido, Hiroshi. Editoria W.H. Freeman and Company. I.S.B.N (1995) Biotecnología Básica. J. Bu lock, B. Kristiansen. Editorial Acribia S. A. I.S.B.N (1987). Biología Molecular y Biotecnología. J.M. Walker, E.B. Gingold. Editorial Acribia S.A. I.S.B.N X. 2ª Edición (1997). Biotecnología: Curso de prácticas de laboratorio. J.M. Becker. Editorial Acribia S.A. I.S.B.N (1996) Ingeniería Genética Vol I y II. Julian Perera, Antonio Tormo y José Luis García. Editorial SINTESIS. (2007) Direcciones Web CONTENIDO BLOQUE I. Expresión de genes en organismos procariotas. Teoría y Prácticas TEORÍA I.1. Escherichia coli como hospedador I.2. Transformación I.3. Expresión de proteínas. I.3.1. Promotores. I.3.2. Señales y factores I.4. Ruptura celular I.5. Purificación de proteína I.6. Problemas y estrategias PRÁCTICAS I. A. Búsqueda de transformantes resultantes de un ligado molecular y selección de la colonia que contiene el plásmido con el inserto de forma adecuada. I. B. Expresión del gen de la enzima Glutatión S-Transferasa y electroforesis en geles de poliacrilamida para determinar su peso molecular. I. C. Purificación de la enzima Glutatión S-Transferasa por cromatografía de afinidad. 5

6 BLOQUE II. Expresión de genes en organismos eucariotas II.1. PRODUCCIÓN DE PROTEÍNAS EN LEVADURAS II.1.1. Saccharomyces cerevisiae II Características de Saccharomyces cerevisiae II Modificaciones postraduccionales II.1.2. Vectores para la expresión en levaduras II.1.3. Métodos de transformación de Saccharomyces cerevisiae II.1.4. Genes marcadores para la selección de levaduras transformadas II.1.5. Mejora de la producción de proteínas en levaduras II.1.6. Secreción de proteínas. Factores II.1.7. Otras levaduras utilizadas en biotecnología II.2. EXPRESIÓN EN CÉLULAS ANIMALES II.2.1. Expresión en células de insecto II.2.2. Cultivos celulares. Biología II.2.3. Clonación en células de mamífero II.2.4. Marcadores selectivos en células de animales II.2.5. Terapia génica somática II.3. ANIMALES TRANSGENICOS II.3.1. Tipos de clonación según el método II.3.2. Uso de la clonación II.3.3. Terapia a partir de clonación II.3.4. Terapias con células madre II.4. BIOTECNOLOGÍA DE PLANTAS II.4.1. Manipulación de cultivos II.4.2. Transformación de plantas II.4.3. Genes marcadores II.4.4. Promotores II.4.5. Ejemplos de transformación BLOQUE III. Biotecnología en la Industria III.1. BIOTECNOLOGÍA EN LA INDUSTRIA III.1.1. Proteínas y péptidos terapéuticos III.1.2. Vacunas recombinantes III.1.3. Otros ejemplos de aplicación de la ingeniería genética III.1.4. Enzimas recombinantes en otras industrias III.2. ESCALADO INDUSTRIAL III.2.1. Crecimiento microbiano III.2.2. Cultivo discontinuo III.2.3. Cinética de crecimiento III.2.4. Factores que influyen en el crecimiento III.2.5. Etapas posteriores de procesamiento: extracción y purificación de enzimas III.3. PATENTES EN BIOTECNOLOGÍA III.3.1. Patentes: concepto y criterios de patentabilidad III.3.2. Partes de una patente y tipos de patentes III.3.3. Vicisitudes históricas de las patentes biotecnológicas III.3.4. Biopatentes: Marco jurídico internacional III.3.5. Patentes y avance científico III.3.6. Problemática de las patentes sobre el genoma 6