CURSO ACADÉMICO

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1 TITULACIÓN: BIOLOGÍA CURSO ACADÉMICO GENÉTICA APLICADA CÓDIGO: Departamento de adscripción: Parasitología, ecología y Genética Área de conocimiento: Genética Ciclo:2º Curso: 4º Tipo: Troncal Créditos: 6 (1,5T+4,5P) Carácter: Cuatrimestral Periodo lectivo en que se imparte: Segundo Cuatrimestre Dirección web de la asignatura: HORARIO DE CLASES TEÓRICAS SEGUNDO CUATRIMESTRE GRUPO CT01 Día Horario Aula Miércoles 15:00-16:00 Aula 6 HORARIO DE CLASES PRÁCTICAS*: Fecha prevista de inicio: Febrero Turno: mañana Horario: 9:00-13:30 LUGAR DE REALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS: X Laboratorio Aula * para más detalles Campo/mar X Aula de informática PROFESORADO: Teoría: Grupo: CT01 Prácticas: Pendiente de asignación COORDINADOR/ES DE LA ASIGNATURA: Teoría y Prácticas LUGAR Y HORARIO DE TUTORIAS: Atenderá a los alumnos en: Facultad de Biología (Área de Genética) o Laboratorio 03 Instituto de Enfermedades Tropicales Martes de 9:30 a 12:30 Jueves de 9:30 a 12:30 Teléfono: ext 6891 o 8678 Correo electrónico (opcional): joanpere@ull.edu.es Nombre del Profesor/a: Pendiente de asignar Atenderá a los alumnos en: indicar lugar Día de lista desplegable a lista desplegable Teléfono (opcional): Correo electrónico

2 OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: Introducir al alumno en las aplicaciones prácticas de la genética, de manera que aprenda conceptos y generalidades sobre algún campo actual de investigación en genética. Conocer la base de la amplificación de ADN mediante PCR. Ser capaz de diseñar cebadores y determinar las condiciones en que se han de llevar a cabo dichas reacciones. Distinguir y conocer los distintos tipos de PCR y saber determinar cuándo se ha de usar cada uno de ellos. Conocer y dominar las diferentes técnicas que permiten detectar polimorfismos y mutaciones. Aplicar los conocimientos previos a un caso concreto. Conseguir que el alumno aprenda a trabajar, con independencia, en el laboratorio. Introducirlo en un problema actual de investigación. Aplicar los conocimientos adquiridos al estudio de un marcador genético relacionado con el problema. Analizar los resultados obtenidos y sintetizar conclusiones a partir de ello. Familiarizar con tópicos de la regulación de la expresión génica y manipulación genética a través del uso de un gen reportero. Analizar la expresión de genes a nivel de ARN. Que el alumno sea capaz de comprender artículos de divulgación científica sobre aspectos generales de genética. METODOLOGÍA DOCENTE: X Clase magistral. Seminarios. X Prácticas de laboratorio. Prácticas en aula. X Aula de informática Prácticas de campo. Salidas al mar. Visitas. X Trabajo, individual o en grupo. Exposición oral. Docencia Virtual. Otras. PROGRAMA DE CONTENIDOS TEÓRICOS: 1. FUNDAMENTOS DE LA REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR) Introducción. Bases moleculares de la PCR. Automatización. Componentes de la mezcla de reacción. Perfil térmico de la amplificación. Análisis de los resultados. 2. OPTIMIZACIÓN DE LA PCR Ácido nucleico de la muestra. Diseño de la pareja de cebadores. Uso adecuado de la pareja de cebadores. Tampón de reacción y magnesio. DNA polimerasas termoestables. Programa de amplificación. Como evitar las contaminaciones. 3. VARIANTES Y APLICACIONES DE LA PCR

3 PCR tiempo real. PCR asimétrica. PCR inversa. PCR anclada. PCR cebada con oligonucleótidos degenerados. PCR recombinante. PCR mutagénica. RT-qPCR 4. TÉCNICAS PARA LA DETECCIÓN DE POLIMORFISMO Introducción. ADN polimórfico amplificado al azar (RAPD). PCR anclada en elementos repetidos dispersos (IRE-PCR). Polimorfismo en la longitud de fragmentos amplificados (AFLP). Polimorfismo de amplificación específico de secuencia (SSAP) Polimorfismo de longitud en fragmentos de restricción (RFLP y PCR-RFLP). PCR específica de alelo (AS-PCR). Detección de inversiones e inserciones-deleciones. Análisis de microsatélites o STRPs (polimorfismos de repetición en tándem corta). Análisis de minisatélites o VNTRs (número variable de repeticiones en tándem) Detección de polimorfismos mediante hibridación: análisis Southern; oligonucleótidos específicos de alelo, micromatrices de ADN, sondas FRET, sondas de hidrólisis, balizas moleculares, sondas escorpio. Polimorfismo conformacional de cadena simple (SSCP). Análisis de heterodúplex. Análisis de desnaturalización de homodúplex. Secuenciación. Detección de polimorfismos con la DNA ligasa. PROGRAMA DE CONTENIDOS PRÁCTICOS: 1.- Identificación de marcadores genéticos dominantes mediante una técnica de análisis multilocus Purificación de ADN genómico a partir de variedades comerciales de papas. Bases teóricas, problemas y recomendaciones sobre la purificación de ADN de plantas. Análisis cualitativo y cuantitativo del ADN genómico mediante electroforesis en gel de agarosa y espectrofotometría Amplificación mediante PCR de marcadores genéticos tipo IRAP a partir de ADN genómico de papa. Conceptos teóricos y variaciones de la estrategia empleada. Análisis de los amplicones mediante electroforesis en gel de agarosa. Discusión de los resultados: repetitividad de la técnica; variación genética detectada; diferenciación genética de las variedades de papa; conversión de un marcador genético dominante en uno codominante. 2.- Estudio de la expresión génica empleando un gen reportero: regulación transcripcional del operón arabinosa de Escherichia coli Introducción teórica: regulación transcripcional vs post-transcripcional; concepto de gen reportero y sus principales aplicaciones; la Proteína Fluorescente Verde (GFP); sistema experimental empleado. Preparación de diferentes soluciones y medios de cultivo microbiológicos. Siembra de bacterias Transformación bacteriana con un plásmido recombinante: controles experimentales; eficiencia de transformación. Otros sistemas de introducción de ácidos nucleicos foráneos en una célula hospedadora.

4 2.3.- Análisis cualitativo y cuantitativo de la expresión del operón Ara: inducción por arabinosa y represión por glucosa; respuesta lineal vs. "todo o nada"; umbrales de inducción y represión. 3.- Introducción a los recursos informáticos en la red: bases de datos bibliográficas; bases de datos de secuencias de nucleótidos y aminoácidos; programas informáticos gratuitos; ejemplos prácticos de búsqueda de secuencias, alineamiento múltiple de secuencias y diseño de cebadores para PCR Genotipado de polimorfismos de tipo CNV y SNP en humanos Purificación de ADN genómico de humanos a partir de un frotis bucal. Análisis espectrofotométrico del material purificado Aplicación de la PCR cuantitativa a tiempo real para detectar variaciones en el número de copias del AMY Genotipado de las variantes M, S y Z en el gen codificador de la alfa-antitripsina mediante sondas HybProbe en una plataforma de PCR a tiempo real. 4.4 Aplicaciones informáticas y estadísticas para la cuantificación de ácidos nucleicos mediante PCR a tiempo real. EVALUACIÓN: En lo que se refiere a la evaluación de los conocimientos adquiridos por los alumnos, destacar, en primer lugar, que la realización de las prácticas será obligatoria para superar la asignatura. En el caso de que el examen no sea superado en ninguna de las gres convocatorias disponibles, las prácticas podrán ser liberadas de un curso académico al siguiente siempre y cuando se entregue un cuaderno de prácticas cuya evaluación haya sido positiva y no existan ningún informe negativo respecto al aprovechamiento y comportamiento durante la realización de las prácticas. Es necesario que el alumnado preste especial atención este detalle pues el curso académico representa la última oportunidad para realizar las prácticas de la asignatura. Se podrá exigir de manera particular la realización de trabajos que impliquen consulta bibliográfica para complementar alguna deficiencia relacionada con la realización de las prácticas. El contenido de las clases prácticas tanto la metodología, como las estrategias y los objetivos de las mismas, serán evaluadas y supondrán al menos un 60% de las preguntas de los exámenes de la asignatura. Se realizará una evaluación continua en la que se considerará meritorio la participación e interés mostrado en las clases prácticas y teóricas, la asistencia a tutorías o la realización de algún trabajo bibliográfico voluntario relacionado con el titulo de la asignatura en su sentido más amplio. CALENDARIO DE EXÁMENES (el aprobado en Junta de Facultad): Diciembre: Junio: Finalización de estudios: Primer llamamiento: Febrero: Segundo llamamiento: Primer llamamiento: Julio: Segundo llamamiento: NORMAS DEL CURSO: La asistencia a prácticas es obligatoria para la superación de la asignatura. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA:

5 Material docente depositado en el aula virtual de la asignatura. Brown, T.A. (2008). Genomas. 3ª edición. Panamericana. Brown T.A. (2001). Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction. 4ª edición Blackwell Science. Griffiths et al. (2008). Genética. MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE ESPAÑA. Micklos, D.H.A., Freyer, G.A., Crotty, D.A. and Freyer, G. (2002). DNA Science: A First Course in DNA Technology. 2ª edición. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Miesfeld, R.L. (1999). Applied Molecular Genetics. 1ª edición. Wiley. PÁGINAS WEB DE INTERÉS: Sociedad Española de Genética (SEG): Asociación Española de Genética Humana (AEGH): Centro Nacional de Investigacion en Biotecnología de USA (NCBI): OBSERVACIONES: