INGENIERÍA GENÉTICA 3º CURSO 2º SEMESTRE GRADO EN BIOTECNOLOGÍA MODALIDAD: PRESENCIAL CURSO 2016/2017 FACULTAD: FARMACIA

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1 Guía Docente INGENIERÍA GENÉTICA 3º CURSO 2º SEMESTRE GRADO EN BIOTECNOLOGÍA MODALIDAD: PRESENCIAL CURSO 2016/2017 FACULTAD: FARMACIA

2 1. IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA 1.- ASIGNATURA: Ingeniería Genética Código: e310 Curso(s) en el que se imparte: Tercero Semestre(s) en el que se imparte: Segundo Carácter: Obligatoria ECTS: 6 Horas ECTS: (25) Idioma: Español Modalidad: Presencial Grado en que se imparte la asignatura: Biotecnología Facultad en la que se imparte la titulación: Farmacia 2.- ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA: Departamento: Química y Bioquímica Área de conocimiento: Bioquímica y Biología Molecular 2. PROFESORADO DE LA ASIGNATURA 1.- IDENTIFICACIÓN DEL PROFESORADO: Responsable de Asignatura Dr. Carlos Bocos de Prada Tlfno (ext): (4798) Perfil Docente e Investigador Líneas de Investigación: carbocos@ceu.es 2.21, edificio C Doctor en Biología Profesor Titular Desarrollo perinatal y expresión génica: Nutrigenómica, Farmacogenómica, Programación Fetal. Tres sexenios de investigación. Profesores Dra. Gloria Terrados Aguado Tlfno (ext): (4779) gloriamaria.terradosaguado@ceu.es 1.08, edificio C Profesores Dra. María Haro García 2

3 Tlfno (ext): (4733) 2.13, edificio C Profesores Dra. Jimena Pita Santibáñez Tlfno (ext): (4723) jimena.pitasantibanez@ceu.es 2.10, edificio C Profesores Dr. Gonzalo León Espinosa Tlfno (ext): (4779) gonzalo.leonespinosa@ceu.es 1.08, edificio C Profesores Eva de la Fuente Luelmo Tlfno (ext): (4779) eva.defuenteluelmo@ceu.es 1.08, edificio C 2.- ACCIÓN TUTORIAL: Para todas las consultas relativas a la asignatura, los alumnos pueden contactar con el/los profesores a través del , del teléfono y en el despacho a las horas de tutoría que se harán públicas, en el portal del alumno. 3. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA El objetivo de esta asignatura es poder comprender y manejar la tecnología que controla y permite la transferencia de ADN, modificado o no, de un organismo a otro. Todo ello, con el objetivo de corregir defectos genéticos o de crear nuevos organismos o con nuevas características que puedan generar productos o realizar procesos de una forma más eficiente. La asignatura de Ingeniería Genética sirve de base para asignaturas posteriores como la Biotecnología Vegetal, Biotecnología Microbiana o Biotecnología y Seguridad Alimentarias. Es recomendable haber superado las asignaturas de Biología Molecular y Microbiología. 3

4 4. COMPETENCIAS 1.- COMPETENCIAS: Código CB1 CB2 CG1 CG4 CG5 CG6 Competencias Básicas y Generales Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. Pensamiento analítico y crítico. Uso de TICs, información y bases de datos. Adaptación al entorno y creatividad. Sentido ético. Código CE3 CE6 CE7 CE8 CE12 CE15 Competencias Específicas Comprender las bases de la expresión génica y tener una visión integrada de su regulación. Dirigir y trabajar en un laboratorio con material biológico y/o químico, según los más altos estándares de calidad vigentes, aplicando en cada caso las normas de bioseguridad y de eliminación de residuos correspondientes. Manejar los medios instrumentales y aplicar los métodos y técnicas más relevantes y novedosos en las aplicaciones biotecnológicas (analíticas, bioquímicas, moleculares, inmunoquímicas y ómicas), incluyendo la validación del ensayo, la recolección y manejo de datos y el análisis y evaluación crítica de los mismos. Diseñar y ejecutar un protocolo de obtención, purificación, caracterización o cuantificación de biomoléculas o de productos biotecnológicos, incluyendo proteínas con o sin actividad enzimática y ácidos nucleicos, determinando el rendimiento de cada paso y la pureza final de la preparación. Utilizar críticamente las técnicas actuales de la información y comunicación, accediendo y manejando las fuentes de información y bases de datos biológicos y/o de patentes, así como la literatura científica y técnica del área. Manejar las bases de un lenguaje molecular y celular que es clave para entender la marcha de la biomedicina del futuro para percibir los desarrollos actuales y futuros. 2.- RESULTADOS DE APRENDIZAJE: Código RA3 RA6 RA7 Resultados de Aprendizaje Comprende las bases de la expresión génica y tiene una visión integrada de su regulación. Es capaz de dirigir y trabajar en un laboratorio con material biológico y/o químico, según los más altos estándares de calidad vigentes, aplicando en cada caso las normas de bioseguridad y de eliminación de residuos correspondientes. Maneja los medios instrumentales y aplica los métodos y técnicas más relevantes y 4

5 RA8 RA12 RA15 RB1 RB2 novedosos en las aplicaciones biotecnológicas (analíticas, bioquímicas, moleculares, inmunoquímicas y ómicas), incluyendo la validación del ensayo, la recolección y manejo de datos y el análisis y evaluación crítica de los mismos. Es capaz de diseñar y ejecutar un protocolo de obtención, purificación, caracterización o cuantificación de biomoléculas o de productos biotecnológicos, incluyendo proteínas con o sin actividad enzimática y ácidos nucleicos, determinando el rendimiento de cada paso y la pureza final de la preparación. Utiliza críticamente las técnicas actuales de la información y comunicación, accede y maneja las fuentes de información y bases de datos biológicos y/o de patentes, así como la literatura científica y técnica del área. Maneja las bases de un lenguaje molecular y celular que es clave para entender la marcha de la biomedicina del futuro para percibir los desarrollos actuales y futuros. Posee y comprende conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. Aplica sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posee las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. 5. ACTIVIDADES FORMATIVAS 1.- DISTRIBUCIÓN DEL TRABAJO DEL ESTUDIANTE: Total Horas de la Asignatura 150 Código Nombre Horas Presenciales AF1 Clase Magistral 1 AF2 Seminario 34 AF3 Grupo de trabajo-taller/tutoría Académica 8 AF4 Prácticas de Laboratorio 28 AF5 Otras 3 TOTAL Horas Presenciales 74 Código Nombre Horas No Presenciales AF6 Trabajo Autónomo del alumno DESCRIPCIÓN ACTIVIDADES FORMATIVAS: Actividad Clase magistral Definición El profesor expondrá determinados aspectos de introducción a los diferentes bloques teóricos de la asignatura, así como la integración de los mismos, según el programa de la asignatura. Se emplearán materiales didácticos de apoyo (documentos que se repartirán en clase y 5

6 digitalizados que se difundirán a través del portal del alumno). Se realizará una actividad de este tipo (especificadas en el Programa) a lo largo del curso. Seminarios Prácticas Grupo de trabajo- Talleres / Tutorías académicas Otros El profesor expondrá los temas correspondientes al programa. Se impartirán seminarios siguiendo el programa de la asignatura, desarrollando los conocimientos planteados en las clases magistrales, contando con la participación activa de los alumnos. Se emplearán materiales didácticos de apoyo (documentos que se repartirán en clase y digitalizados que se difundirán a través del portal del alumno). Las clases prácticas se desarrollarán en el laboratorio durante 7 días en sesiones de 4 horas por día. Una vez asignado el Turno de Prácticas correspondiente, no se permitirá ningún cambio salvo causa justificada. Se celebrarán talleres en los que los alumnos, organizados en grupos de trabajo, deberán analizar y resolver casos prácticos, ejercicios o problemas, derivados de los contenidos teóricos expuestos en las clases magistrales y seminarios. Las Tutorías Académicas consistirán en la exposición de dudas o comentarios por parte de los alumnos y la resolución y/o el comentario de éstos. Así como, la realización de ejercicios de apoyo al contenido docente. Se realizarán 7-8 actividades de este tipo (especificadas en el Programa) a lo largo del curso. En función de la marcha del curso, podrán realizarse presentaciones orales (basadas en el Tema 12 del programa, Otras aplicaciones de la Ingeniería Genética ). Realización de exámenes. 6. SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.- ASISTENCIA A CLASE: Para poder acogerse al sistema de evaluación continua es precisa la asistencia al 75% de las clases de teoría (se realizarán controles de asistencia). Ya que el alumno puede faltar el 25% del total de las clases, no se admitirán justificaciones de ausencia. La asistencia a las clases prácticas es obligatoria en un 100% para superar la asignatura. Al no estar contemplada la realización de prácticas en el período comprendido entre la convocatoria ordinaria y la convocatoria extraordinaria, la no realización de éstas en los meses programados conlleva el suspenso de ambas convocatorias. 2.- SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN: CONVOCATORIA ORDINARIA (Evaluación Continua) Código Nombre Nota mínima (1) Peso (%) E23 Examen escrito con ejercicios, problemas, supuestos, etc. (1 er Parcial) 5 50 E1, E23 Examen de preguntas tipo tema y/o test 5 4 6

7 Examen escrito con ejercicios, problemas, supuestos, 16 etc. (Final) (2) E22 Evaluación in situ de prácticas de laboratorio (3) 5 10 E21 Cuadernos de laboratorio de prácticas (3) 5 5 E24 Resolución de ejercicios, problemas, supuestos, etc CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA Código Nombre Nota mínima (1) Peso (%) E1 Examen de preguntas tipo tema y/o test 5 85 Calificación de las prácticas de laboratorio (3) 5 15 (1) Nota mínima para poder aplicar los porcentajes. (2) Aquellos alumnos que no hayan superado y/o realizado la prueba de evaluación continua (1 er Parcial) o que quieran mejorar su calificación, deberán examinarse de la misma en el examen Final de la convocatoria ordinaria. (3) Los alumnos que no hayan superado las prácticas de la asignatura, realizarán un examen de recuperación el mismo día que el examen final ordinario de teoría. Caso de no superarse tampoco en convocatoria ordinaria, deberán realizar un examen de recuperación el mismo día que el examen final extraordinario de teoría. (4) El alumno que no se presente al examen final en convocatoria ordinaria o extraordinaria será calificado con "No Presentado", independientemente de que haya realizado cualquier actividad académica propia de la evaluación continua (5) La superación de las prácticas con una nota mínima de 5 es condición necesaria para aprobar la asignatura. 3.- DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE EVALUACIÓN: Sistemas de Evaluación Examen escrito con ejercicios, problemas, supuestos, etc. Examen de preguntas tipo tema y/o test Evaluación in situ de tipo prácticas de laboratorio Cuadernos de prácticas Examen escrito con ejercicios, problemas, supuestos (Prácticas) Definición Los objetivos de conocimiento se valorarán mediante exámenes escritos de preguntas relativas a los ejercicios /casos realizados. Los objetivos de conocimiento se valorarán mediante exámenes escritos de preguntas cortas en las que se haga razonar al alumno en base a los conocimientos adquiridos. Exámenes escritos de preguntas tipo test. Los alumnos se organizan en grupos de trabajo para realizar la parte práctica propuesta en el programa de la asignatura, siempre bajo la supervisión del profesor responsable. Se evaluará el desempeño diario de las prácticas propuestas cada día por el profesor correspondiente. Análisis y discusión de los resultados obtenidos durante las sesiones prácticas, plasmándolos individualmente en un cuaderno de laboratorio, el cual se entregará exclusivamente al profesor correspondiente, en la fecha y lugar que se indique. Los objetivos de conocimiento se valorarán mediante examen escrito de preguntas relativas a las prácticas realizadas en el laboratorio. Resolución de ejercicios, problemas, supuestos, etc. Participación activa en el aula. Resolución de ejercicios/casos propuestos. 7

8 1.- PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: PROGRAMA TEÓRICO: 7. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA 1. Introducción: concepto e historia de la Ingeniería Genética. [Magistral] 2. Conocimientos básicos de Biología Molecular. 3. Elementos de control de la expresión génica: a. Promotores. b. Proteínas reguladoras. c. Epigenética. 4. Herramientas moleculares básicas en la tecnología del DNA recombinante: a. Enzimas. [Talleres] b. Vectores, librerías y sondas. c. Identificación y aislamiento de genes humanos. 5. Secuenciación de ácidos nucleicos: a. Tipos. [Taller] b. Aplicaciones. 6. Técnicas de modulación de la expresión génica en células procariotas: a. Proteínas de fusión. [Taller] b. Estabilización proteica y secreción. c. Aplicaciones. 7. Técnicas de modulación de la expresión génica en células eucariotas: a. Métodos. [Talleres] b. Aplicaciones. 8. Silenciamiento génico: a. Moléculas antisentido. b. Ribozimas. c. RNA de interferencia. 9. Generación y caracterización de organismos modificados genéticamente: a. Métodos. b. Aplicaciones. c. Animales transgénicos y modelos de gene-targeting: knock-out y knock-in. 10. Técnicas de análisis de expresión génica de alto rendimiento: a. Genómica y transcriptómica. [Taller] b. Perfiles de mirnas y epigenómica. c. Proteómica 11. Edición genómica: a. Nucleasas de dedos de zinc (ZFN). b. Nucleasas tipo activadores de transcripción (TALEN). c. Nucleasas de secuencias palindrómicas repetidas e inversas (CRISPR-Cas). d. Aplicaciones. 12. Otras aplicaciones de la Ingeniería Genética. 13. Seguridad: normativa y técnicas. PROGRAMA DE PRÁCTICAS: Clonaje y secuenciación de un DNA de interés: a. Ligamiento. b. Transformación. c. Identificación. d. Análisis del inserto. 8. BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA 8

9 1.- BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: ALLISON, LA (2012): Fundamental Molecular Biology. 2 nd Edition. Wiley. GLICK, B.R.; PASTERNAK, J.J; PATTEN C.L.: Molecular Biotechnology: Principles and Applications of Recombinant DNA (2010), 4th Edition. ASM Press. LODGE, J; LUND, P; MINCHIN, S. (2007): Gene Cloning: principles and applications. Taylor & Francis Group. Garland Science. 2.- BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: BROWN, TA (2010): Gene cloning and DNA analysis: an introduction. 6 th Edition. Wiley- Blackwell. CLARK, D.P.; PAZDERNIK, N.J. (2012): Biotechnology: Update edition. Academic Press. GILBERT, S.F. (2010): Developmental Biology. Sinauer Associates. 9th edition. HARTL, D.L.; JONES, E.W. (2012): Genetics: analysis of genes and genomes. Jones and Bartlett Publishers. 8th edition. HERRAEZ, A. (2012): Texto ilustrado e interactivo de biología molecular e ingeniería genética. Conceptos, técnicas y aplicaciones en ciencias de la salud. 2ª Edición. Ed. Harcourt. Madrid. KREBS, J.E.; GOLDSTEIN, E.S.; KILPATRICK, S.T. (2013): Lewin s Genes XI. Jones and Bartlett Publishers. LATCHMAN DS (2015): Gene Control. Garland Science. 2 nd Edition. PRIMROSE, S.B.; TWYMAN, R.M. (2006): Principles of gene manipulation and genomics. Blackwell Publishing. 7th edition. WATSON, J.D.; BAKER, T.A.; BELL, S.P. et al. (2006): Biología molecular del gen. 5ª edición. Ed. Médica Panamericana. Madrid. WATSON, J.D.; GILMAN, M.; WITKOWSKI, J.; ZOLLER, M. (1992): Recombinant DNA. 2nd edition. W.H. Freeman. WATSON, JD; MYERS, RM; CAUDY, AA; WITKOWSKI, J (2007): Recombinant DNA: Genes and genomes. 3rd edition. W.H. Freeman. 4.- RECURSOS WEB DE UTILIDAD: PORTAL del ALUMNO: Documentación de apoyo a la docencia. Ejercicios propuestos. Animaciones y videos sobre Biología Molecular. Animaciones sobre Biología Molecular. 1.- NORMAS: 9. NORMAS DE COMPORTAMIENTO Las faltas en la Integridad Académica (ausencia de citación de fuentes, plagios de trabajos o uso indebido/prohibido de información durante los exámenes), así como firmar en la hoja de asistencia por un compañero que no está en clase, implicarán la pérdida de la evaluación continua, sin perjuicio de las acciones sancionadoras que estén establecidas. Por otra parte, la utilización de sistemas ilícitos durante las pruebas de evaluación de una convocatoria, sean cuales sean los medios (físicos o telemáticos), implicará el suspenso con calificación de 0.0 en esa convocatoria. Adicionalmente, quedará a criterio de la Facultad, que el alumno sea examinado oralmente por un tribunal en la siguiente convocatoria. No se permite el uso de dispositivos electrónicos durante las clases, tanto teóricas como prácticas, salvo por indicación expresa del profesor. Asimismo, queda restringido el empleo de la documentación facilitada por el profesor a través del portal del alumno (presentaciones, preguntas, ejercicios, seminarios, cuadernos de prácticas, etc) a la preparación de la asignatura. El/los profesores se reservan el derecho de 9

10 hacer uso de las medidas recogidas en la legislación vigente sobre Propiedad Intelectual, en los casos en los que se detecte un uso y/o divulgación no autorizada de dicho material. 10