CONTENIDO PROGRAMÁTICO

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1 CONTENIDO PROGRAMÁTICO Fecha Emisión: 2015/09/30 Revisión No. 2 AC-GA-F-8 Página 1 de 9 GENÉTICA MOLECULAR CÓDIGO PROGRAMA Biología Aplicada ÁREA Y/O COMPONENETE DE Molecular y Celular FORMACIÓN SEMESTRE IX PRERREQUISITOS Biología Molecular, Genética COORDINADOR Y/O JEFE DE ÁREA Juan José Filgueira Duarte DOCENTE (S) Liliana Franco Lara CRÉDITOS ACADÉMICOS 4 JUSTIFICACIÓN No existe ningún área en la Biología moderna que haya aumentado tanto su caudal de conocimientos en los últimos 60 años como es la Genética a nivel molecular. Este conocimiento va más allá de la descripción puramente teórica de los eventos moleculares que suceden al interior de las células, pues su aplicación ha tenido consecuencias aplicadas en muchos campos de la Biología y la Medicina. Por un lado, el desarrollo de las técnicas de ingeniería genética se basa en la comprensión de los aspectos moleculares de los procesos genéticos. Por otro lado, la descripción detallada de genomas de eucariotas y procariotas permite tener una visión general y pero todavía muy parcial de cómo funcionan los organismos. La aplicación de estas técnicas a su vez, nos permiten la expansión y profundización del conocimiento de los sistemas genéticos de los organismos con su consecuente aplicación, lo que ha generado un auge sin precedentes del desarrollo de las industrias biotecnológicas. La producción de nuevas vacunas, agentes terapéuticos, sistemas de diagnóstico, la identificación molecular de especies, las aplicaciones industriales de nuevas enzimas, la producción de nuevas variedades agropecuarias y de alimentos novedosos, la creación de nuevas especies, el estudio de los ADNs antiguos, etc. son algunas de las áreas que se han beneficiado de estos conocimientos. Hoy en día prácticamente todas las áreas de la Biología emplean métodos moleculares para su avance, lo que genera la necesidad de conocer estas técnicas y de interpretar sus resultados. Página 1 de 9

2 OBJETIVO GENERAL Profundizar en algunos aspectos de la replicación, transcripción y traducción de eucariotes y procariotes y correlacionar este conocimiento con la estructura de los genomas de estos grupos, e introducir a los estudiantes en la comprensión e interpretación de las técnicas moleculares más relevantes. COMPETENCIA GLOBAL Conoce y correlaciona los procesos de replicación, transcripción y traducción de eucariontes y procariontes, y comprende e interpreta las técnicas moleculares más relevantes. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS 1. Conoce los mecanismos de replicación, transcripción y traducción de material genético en archeas, bacterias y eucarias. 2. Correlaciones los mecanismos de replicación, transcripción y traducción con estructura de los genomas de archeas, bacterias y eucarias. 3. Conoce los aspectos teóricos de las principales técnicas de moleculares y de ingeniería genética básica. 4. Redacta textos en lenguaje científico que den cuenta del conocimiento sobre un determinado tema y las técnicas experimentales usadas para su estudio. 5. Interpreta los resultados obtenidos mediante las técnicas básicas de biología molecular e ingeniería genética, que le permiten juzgar el valor de la información presentada en artículos científicos y de sus aportes. 6. Refuerza el uso de inglés para el estudio de literatura científica a través del análisis libros y artículos en este idioma, de videos sobre temas específicos y de presentaciones en inglés. Página 2 de 9

3 CONTENIDOS SEMANA TIPO DE CLASE FECHA TEMA O ACTIVIDAD ACADÉMICA A DESARROLAR EN LA CLASE PRESENCIAL 1 TEORIA 2/08/2017 Introducción ACTIVIDADES ACADÉMICAS INDEPENDIENTES QUE DEBE DESARROLLAR EL ESTUDIANTE Actividad: Cuestionario de repaso Técnicas para escribir en lenguaje científico Presentación de reseña en inglés en inglés Actividad 1. A tale of two plagues 1 TEORÍA 4/08/2017 DNA o RNA son materiales genéticos Nucleótidos que componen el DNA La doble hélice Revisión cuestionario de repaso El DNA son dos cadenas antiparalelas Lectura obligatoria: Nelson y Cox, Estructuras inusuales del 2005 pág DNA: inversiones repetitivas, OVA: Capítulo manipulación de palíndromes, hairpins, microorganismos cruciformes Denaturación hibridación de ácidos nucleicos Nucleótidos del RNA Estructuras tridimensionales del RNA 2 PRÁCTICA 9/08/2017 Discusión: manipulación de microorganismos Mecanismos de variabilidad genética en bacterias 2 PRÁCTICA 11/08/2017 Discusión: extracción de ácidos nucleicos Discusión: uso de enzimas en ingeniería genética 3 PRÁCTICA 16/08/2017 Discusión: caracterización ácidos nucleicos 3 PRÁCTICA 18/08/2017 Discusión: caracterización ácidos nucleicos (cont.) Discusión: tipos de librerías genéticas Preparar OVA: Extracción de Ácidos nucleicos Caracterización ácidos nucleicos Preparar OVA: Enzimas Guía Bioinformática I Preparar OVA: caracterización ácidos nucleicos Preparar OVA: pasos para clonar 4 PRÁCTICA 23/08/2017 Ejercicios Traer ejercicios hechos para discutir en clase 4 PRÁCTICA 25/08/2017 Ejercicios Discusión Interpretación de la información científica Traer ejercicios hechos para discutir en clase Actividad: Interpretación de la Información científica I 5 TEORÍA 30/08/2017 Parcial Actividad: Algunos experimentos clásicos de la Biología Molecular Página 3 de 9

4 5 PRÁCTICA 1/09/2017 Discusión: Algunos experimentos clásicos de la Biología Molecular (1) Seminar in English: DNA manipulation: Techniques 6 TEORÍA 6/09/2017 Replicación del ADN DNA polimerasa I Horquilla de replicación Fragmentos de Okazaki Iniciación y terminación de replicación en procariontes y eucariontes (2) Seminar in English: Replication copying the code 6 TEORÍA 8/09/2017 Reparación y recombinación del DNA Mutaciones puntuales, inserciones, deleciones Mutaciones espontáneas e inducidas Algunos ejemplos de mecanismos de reparación: Mismatch repair, Baseexision repair, Nucleotide-excision repair, DNA fotoliasas Error-prone repair (3) Seminar in English: Hallmarks of Cancer I 7 TEORÍA 13/09/2017 Recombinación del DNA: el papel de la proteína RecA Recombinación en E. coli Principios de recombinación en eucariontes (4) Seminar in English: Transcription: Reading the codeii 7 LABORATORIO 15/09/2017 Regulación de la expresión en procariontes Regulación de la expresión en procariontes Represores, activadores, regulación positiva y negativa operones Ejemplos de operones: lac, trp Lectura obligatoria: Nelson y Cox, 2005 Pág Lectura obligatoria: Rusell, 2010 pág y Actividad: Mutaciones de cambio de marco de lectura Actividad: Guía bioinformática II Introducción al manejo de secuencias Lectura obligatoria: Nelson y Cox, y Actividad: Interpretación de la información científica II 8 TEORÍA 20/09/2017 Interpretación de la Información Científica II 8 LABORATORIO 22/09/2017 Transcripción en Lectura recomendada: Página 4 de 9

5 eucariontes Las RNAs polimerasas eucarióticas Factores accesorios: factores generales, factores upstream, factores inducibles Promotores de RNA pol I, II y III El aparato basal de la RNA pol II y sus elementos cortos Enhancers Redes genéticas (5) Seminar in English: Hallmarks of cancer 9 TEORÍA 27/09/2017 Procesamiento del RNA en eucariotes Procesamiento del mrna en eucariotes Procesamiento del mrna: adición de cap, splicing, adición de poli A Splicing Procesamiento de otros RNAs Ribozimas 9 TEORÍA 29/09/2017 El papel de los RNA no codificantes El papel del dsrna mirna, irna, riboswithches Presentación reseña en inglés (6) Seminar in English: Hallmarks of Cancer III 10 PRÁCTICA 29/09/2017 Visita al laboratorio 10 PRÁCTICA 4/10/2017 Discusión artículo Interpretación de la información científica II 11 TEORÍA 6/10/2017 Parcial II TEORÍA 11/10/2017 El Código Genético Descubrimiento del código genético Codones de iniciación y terminación Universalidad del código genético Marco de lectura o Degeneración del código genético Nelson y Cox, Lectura obligatoria: - Nelson y Cox, Artículo redes genéticas Lectura obligatoria: Cech T.R and Steitz, J.A The non-coding RNA revolution - Trashing Old Rules to Forge New Ones. Cell 157, Lectura obligatoria: Nelson y Cox, 2005 pág Página 5 de 9

6 (7) Seminar in English: Hallmarks of Cancer IV 11 TEORÍA 13/10/2017 La traducción Activación de aminoácidos: aminoacyl-trna sintetasas Iniciación en procariotes y secuencias Shine-Dalgarno Iniciación en eucariotes Formación del enlace peptídico Translocación Terminación 12 TEORÍA 18/10/2017 Discusión del genoma de las archeas Descripción general de genomas Características de los genomas procarióticos Características de los genomas eucarióticos El tamaño de los genomas o La estructura de los cromosomas procarióticos y eucarióticos (8) Seminar in English: DNA Applications: Human Identification 12 TEORÍA 20/10/2017 DNA repetitivo y no repetitivo La paradoja del valor C DNA satélite, mini y microsatélites Papel de los elementos genéticos transponibles Evolución de los genomas (9) Seminar in English: DNA Applications: Human origins 13 TEORÍA 25/10/2017 Genómica de los organelos La hipótesis endosimbióntica Características de los genomas mitocondriales Características de cloroplastos vegetales Discusión artículo actividad 16 (10) Seminar in English: Recovering the Romanovs Lectura obligatoria: Nelson y Cox, 2005 Pag Actividad: El genoma de las archeas Lectura obligatoria: Krebs et al., 2006 pág Lectura obligatoria: Alberts et al., The Cell. Pág Guía Bioinformática III Página 6 de 9

7 13 TEORÍA 27/10/2017 Mapeo Diferencias entre mapas genéticos y mapas físicos Recombinación como estimativo de las distancias genéticas Mapas físicos (11) Seminar in English: Genome: The Project 14 TEORÍA 1/11/2017 Marcadores moleculares Proteínas ADN Usos de los marcadores 14 TEORÍA 3/11/2017 Marcadores moleculares (cont) 15 TEORÍA 8/11/2017 Secuenciación Secuenciación de genomas Contig Assembly and Shot Gun assembly (12) Seminar in English: DNA Applications: Genes and Medicine 15 TEORÍA 10/11/2017 Secuenciación de nueva generación Consideraciones sobre oómicas 16 PRÁCTICA 15/11/2017 Presentación de genómica (Guía bioinformática III) 16 PRÁCTICA 17/11/2017 Técnicas se secuenciación de siguiente generación Discusión artículo Interpretación de la información científica III (13) Seminar in English: Genome mining Examen final de teoría (fecha por definir) Lectura Obligatoria: Brown 2007, pág Lectura obligatorias: Brown 2007, pág y Lectura obligatorias: Brown 2007, pág y Actividad: Interpretación de la información científica III SISTEMA DE EVALUACIÓN Actividad a evaluar Corte 1 (30%) Corte 2 (30%) Corte 3 (40%) Cantidad Valor % Cantidad Valor % Cantidad Valor % Quizzes 2 10% 2 10% 1 10% Tareas/ejercicios 3 10% 1 5% 2 5% Bioinformática 1 10% 1 10% 1 10% Página 7 de 9

8 Aná. científica Inf. 1 10% 1 10% 1 5% Parcial 1 50% 1 50% 1 50% Entregas texto 1 10% 1 15% 1 15% Presentación reseña en inglés 5% BIBLIOGRAFÍA 1. Nelson. D. y Cox. M Lehninger Principles of Biochemistry. 4 th Ed. W.H. Freeman and Company. 2. Watson J.D., Baker, T.A, Bell, S.P, Gann, A., Levine, M and Losik, R Biología Molecular del gen. Ed. Panamericana. 3. Reece, R.J. Analysis of genes and genomes John Wiley & Sons Ltd. 4. Krebs, J.E., Goldstein, E.S and Kilpatrick, S.T Lewin s Essential Genes. 2 nd Ed.Jones and Bartlett publishers. 5. Brown T.A... Genomes Ed Garland Science Russell P.J. Genetics rd Ed Clark. Molecular Biology. Understanding the Genetic Revolution Elsevier. 8. Lewin, B. Genes VIII Oxford University Press. 9. Griffiths, A.J.F., Miller, J.H., Suzuki, D.T., Lewontin, R.C.A... And. Gelbart, W.M An Introduction to Genetic Analysis Freeman And Company. New York 10. Griffiths, A.J.F., Miller, J.H., Suzuki, D.T., Lewontin, R.C.A... And. Gelbart, W.M an Introduction to Genetic Analysis Freeman And Company. New York Disponible gratuitamente en: Watson,J.D., Baker, T.A., Bell., S.P., Gann, A., Levine, M and Losick, R Fifth Edition. Benjamin Cuumins-CSHL Press. 12. Bourgaize, D., Jewell, T.R and Buiser, R.G Biotechnology: Demistifying the Concepts. 13. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K, Walter, P. Molecular Biology of the Cell. Fourth Edition Garland Science 14. Snustad, D.P. and Simmons, M.J. Principles of Genetics John Wiley and Sons. Inc Página 8 de 9

9 MATERIAL COMPLEMENTARIO DE APRENDIZAJE PARA ESTUDIANTES 1. Glosario 2. Preguntas de repaso 3. Material Multimedia 4. Enlaces en la red 5. Curso virtual: NOTA TODA LA INFORMACIÓN DEL CURSO SE ENCUENTRA DISPONIBLE EN EL AULA VIRTUAL Página 9 de 9