AREA DE GENETICA FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Universidad Pablo de Olavide INGENIERIA GENETICA

Transcripción

1 AREA DE GENETICA FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Universidad Pablo de Olavide INGENIERIA GENETICA CURSO PROFESORES QUE LA IMPARTEN: SILVIA SALAS PINO MANUEL MUÑOZ RUIZ Profesores de prácticas: Silvia Salas Pino Alfonso Fernández Álvarez

2 ORGANIZACION DEL CURSO TEORIA Y PROBLEMAS El curso de Ingeniería Genética estará dividido en cuatro partes: I.-Herramientas y técnicas básicas de Ingeniería Genética II.- Organismos modelo III.- Genómica IV.- Aplicaciones de la Ingeniería Genética Cada parte constará de las correspondientes clases teóricas, clases de problemas, exámenes y la realización de prácticas. Además existen otras actividades de carácter voluntario, como la ayuda en la realización de estas prácticas, y la realización de un trabajo escrito. El curso consta de dos parciales. Cada parcial se califica sobre 10 puntos: 8 del examen parcial, 1 de los exámenes cortos y 1 de la serie de problemas. En cada cuatrimestre se realizaran varios exámenes cortos que consistirán en un problema acerca del contenido impartido en las clases correspondientes. Cada examen corto tendrá una duración de 45 minutos y se corregirá en los 15 minutos siguientes mediante la elección de un alumno cuya respuesta sea correcta. La suma de las calificaciones obtenidas en los exámenes cortos de un parcial contribuirá en 1 punto a la nota de dicho parcial. Si el alumno que ha presentado una solución correcta al problema es incapaz de razonar la respuesta y los contenidos necesarios para llegar a ella, perderá todos los puntos de problemas del parcial. Los problemas de las series se entregan al alumno durante las clases de la sección correspondiente y se entregarán las respuestas el día que se acuerde. La puntuación máxima a conseguir con la serie de problemas en cada parcial es de 1 punto. Los problemas se resolverán por un alumno escogido al azar entre los que entregaron las soluciones en horario acordado por profesores y alumnos. Si el alumno elegido no está presente o es incapaz de razonar la respuesta y los contenidos necesarios para llegar a ella, perderá el punto de problemas del parcial. El examen de cada parcial constará de problemas y una preguntas tipo test de teoría, puntuado sobre un máximo de 8 puntos. La nota del parcial es la suma de la puntuación obtenida en exámenes y la obtenida en problemas. La nota final será el resultado de la media de la nota de los 2 parciales, siendo imprescindible haber aprobado cada uno por separado. El examen final de Julio se hará para los alumnos que tengan suspenso algún parcial, o alumnos que habiendo aprobado quieran subir la nota. En este caso el alumno renunciará a la nota del parcial en cuestión. El examen final constará de dos partes independientes correspondientes a los dos parciales y no se tendrán en cuenta las notas de exámenes ni de problemas por lo que se evaluará sobre 10 puntos. En el examen de Septiembre no se tendrán en cuenta las notas de Junio de exámenes ni de problemas, de modo que el alumno deberá examinarse de toda la asignatura. PRACTICAS A lo largo del curso se organizarán cuatro prácticas obligatorias, con dos sesiones cada una relacionada con el temario del curso. Los títulos de estas prácticas son 1. Ligación y selección de fragmento de DNA 2. Mutación por PCR 3. Detección de interacción de proteínas mediante el sistema de doble híbrido.

3 Al final de cada sesión práctica se entregará un pequeño cuestionario acerca de su contenido, y su corrección determinará el aprobado o no de la práctica. La no superación de tres de las cuatro prácticas conllevará la no superación de la asignatura. TRABAJOS ESCRITOS Cada alumno podrá presentar a lo largo del curso un único trabajo escrito para subir nota (que no será devuelto) sobre algún tema relacionado con la Ingeniería Genética; para ello podrá usar las revistas científicas originales, preferentemente las siguientes: Cell, Nature, Nature Biotechnology, Science, Bioessays, Trends in Genetics, Trends in Biochemistry, PNAS y EMBO Journal. Estas revistas se encuentran on line accesibles a través de la página web de la Universidad (sólo desde ordenadores de la Universidad), localizadas en la sección de revistas electrónicas de la biblioteca ( También se puede realizar una búsqueda en muchas revistas a la vez usando la base de datos conocida como medline ( Para algunos artículos este buscador permite el acceso completo a todo el texto. Una vez que el estudiante ha elegido el tema del trabajo y ha seleccionado la bibliografía, se recomienda que el estudiante consulte con los profesores sobre la adecuación del tema a tratar. La bibliografía empleada deben ser citadas al final del trabajo. La extensión recomendada para el trabajo es de cinco a diez páginas mecanografiadas a doble espacio (referencias aparte). No se considerarán los trabajos que no cumplan estas características. El trabajo podrá recibir un máximo de 0.5 puntos. La puntuación se añadirá a la nota final y sólo tendrá validez para aquellos alumnos que aprueben la asignatura en junio. Se podrán entregar trabajos en otros formatos de tipo "powerpoint" o archivos multimedia Los trabajos escritos se entregarán a los profesores de Genética; la fecha límite de entrega será antes de la fecha de examen del segundo parcial La utilización de trabajos entregados en cursos anteriores o en otras asignaturas, así como la copia de trabajos de internet contará de forma negativa en la calificación final AYUDA EN LA PREPARACION DE PRACTICAS Los alumnos con particular interés por la Genética pueden colaborar en la preparación de las prácticas (hasta un máximo de 2 alumnos/grupo de práctica, elegidos por el profesor de prácticas según el expediente y el interés por la genética de los candidatos). Estos alumnos tienen la posibilidad de contactar más estrechamente con el laboratorio de investigación. SESIONES DE VIDEOS CIENTIFICOS Se dispone, como material didáctico complementario, de varios vídeos describiendo los principales organismos que se utilizan como modelo en estudios genéticos. Estas sesiones se realizarán en las horas habituales de clase siempre que sea posible y el desarrollo del temario lo permita. CONSULTAS Consulta sobre teoría y problemas (series): Se realizarán los lunes y martes de 10,30-13,30 previa cita, en el despacho nº 17, 2ª planta del Edif 24B. Los profesores se pueden localizar en los teléfonos (Fernando) y (Manolo) o por en las direcciones frombal@upo.es (Fernando) y mmunrui@upo.es (Manolo) Consulta sobre exámenes: Una vez realizado cada examen y se publiquen las notas, se convocará en el tablón de anuncios de la licenciatura una cita para su corrección. Los alumnos que no estén de acuerdo con su nota, deben acudir a la sesión de corrección para cualquier rectificación. No se admitirán reclamaciones sobre las notas después del día de corrección.

4 AYUDA ON LINE Durante el presente curso se empleará una página web accesible para todos los estudiantes matriculados en la asignatura con material suplementario de consulta y vínculos a otras páginas web con información sobre Genética. La dirección de esta página es : omearea%3f y cada estudiante tendrá un nombre de usuario y una palabra clave para el acceso. Estos datos serán facilitados por el CIC. BIBLIOGRAFIA No existe un único texto recomendable que cubra todo el programa con la extensión y detalle que requieren algunos temas. Los textos citados a continuación pueden servir de guía orientativa. : Manuales Principles of Gene Manipulation and Genomics. Sandy Primrose, Richard Twyman, Bob Old, Giuseppe Bertola Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction. Terry Brown Samnbrook and Russell. Molecular cloning a laboratory manual, CSHL press 2001 Resto de textos recomendados An Introduction to Genetic Engineering. Desmond S. T. Nicholl The Hope, Hype, and Reality of Genetic Engineering: Remarkable Stories from Agriculture, Industry, Medicine, and the Environment. John C. Avise Introduction to Biotechnology and Genetic Engineering. A.J. Nair Gene Cloning and Manipulation. Christopher Howe Brown T.A. Genomes 2. Bios scientific publishers Lewin B. Genes VII. Marbán, cop Jiménez y Jiménez. Genética Microbiana. Síntesis Marí-Beffa y Jennifer Knight. Key experiments in practical developmental biology

5 Todas las actividades del curso, convocatorias de exámenes, calificaciones, prácticas, relación de ayudantes de prácticas, etc, se realizan por escrito en el Tablón de anuncios y en la página web de la asignatura.

6 PROGRAMA DE CLASES TEORICAS Tema 1. La modificación genética en Biotecnología. Introducción a la ingeniería genética. La modificación genética como recurso en la biotecnología para la mejora de procesos. BLOQUE 1. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS BÁSICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA. Tema 2. Conceptos básicos e históricos de ingeniería genética. Definición de ingeniería genética. Origen, finalidad, herramientas y técnicas básicas. Tema 3. Purificación y análisis de ácidos nucleicos. Métodos de purificación de DNA y RNA. Cuantificación de ácidos nucleicos. Electroforesis. Electroforesis de campos pulsante. Marcaje de DNA. Hibridación y técnicas de Southern y Northern. Secuenciación. Tema 4. Enzimas para manipular el DNA. Nucleasas. Enzimas de restricción. Tipos y características. Ligasas. Polimerasas. Enzimas modificadoras de DNA. Topoisomerasas. Tema 5. Vectores de Bacterias. Estrategias de clonación e identificación de recombinantes. Características y aplicaciones de los principales vectores utilizados en bacterias. Plásmidos, bacteriofago λ, bacteriofago M13, cósmidos, fosmids y BACs. Detección de transformantes. Selección de recombinantes. Uso de substratos cromogénicos, inactivación por inserción. Complementación. Hibridación. Análisis de restricción.. Tema 6. Vectores de clonación y expresión en Eucariotas. Vectores de hongos: YEp, YIp, YRp, YAC, vectores de expresión. La integración de una molécula de DNA como alternativa al vector en eucariotas. Detección de transformantes. Vectores de plantas: plásmido Ti, virus. Métodos de transformación en plantas. Vectores animales:plásmidos, virus transposones. Tema 7. Genotecas. Genotecas genómicas y de DNA codificante; características y limitaciones de cada tipo. Aplicaciones de un genoteca. Construcción de una genoteca. Identificación de un clon de una genoteca: complementación, hibridación en colonia, paseo cromosómico, hibridación con anticuerpos. Tema 8. PCR y sus variantes. Reacción en cadena de la polimerasa. Tipos de polimerasas para PCR. Purificación de productos de PCR. Clonación de fragmentos de PCR; adición de dianas de restricción a los extremos de los fragmentos de PCR. Nested PCR. Clonación en vectores tipo T. Variantes de la PCR: RT-PCR, RACE, MOPAC, PCR largas, PCR cuantitativa, DD-PCR.

7 Tema 9. Ingeniería de proteínas. Expresión y producción de proteínas. Sistemas de expresión en bacterias y en células eucariotas. Sistemas de purificación. Mutagénesis dirigida. Fusión de dominios. Tema 10. Análisis de interacción: Interacción de proteínas: Sistema de doble híbrido. phage display. Sistema de un híbrido. Sistema de triple híbrido. Interacción DNAproteína. BLOQUE 2. ORGANISMOS MODELO Tema 11. Organismos modelo (I): eucariotas unicelulares. Levaduras: Introducción al modelo. Promotores. Marcadores. Genética reversa. Organismos modelo: pluricelulares invertebrados: C. elegans: Introducción al modelo. Promotores. Marcadores. Knockout. Knockdown. Drosophila: Introducción al modelo. Expresión en diferentes tejidos. RNAi. Tema 12: Organismos modelo (II): vertebrados. Introducción a Xenopus: sistemas de transgénesis, morfolinos. Introducción a pez Zebra: expresión y genética reversa. Roedores: Knockout, sistemas de expresión. Organismos modelo vegetales: Arabidopsis. BLOQUE 3. GENÓMICA Tema 13: Estructura de los genomas. Estrategias de secuenciación del genoma. Secuenciación del transcriptoma. Tema 14: Análisis de expresión e interacción. Inactivación sistemática de genes. Inserción, RNAi, delecion, tilling. Estudios de expresión. Chips de DNA. SAGE. Estudios de expresión in vivo. Estudios de interacción. BLOQUE 4. APLICACIONES Tema 15: Aplicaciones de la ingeniería genética: generación de fármacos, el caso de la insulina. Mejora de producción en agricultura, plantas resistentes a herbicidas. Aplicaciones a la biorremedación, detoxificación de vertidos contaminantes. La ingeniería genética en la era postgenoma.