Universitat Internacional de Catalunya
Enginyeria de Proteines i Genètica
Altres llengües d'impartició: català, castellà,
Professorat
Mani un correu electrònic per a concertar una cita a:
Jennifer Olmos: jolmos@uic.es
Alessandro Ronzoni: aronzoni@uic.es
José Muñoz: jmunozl@uic.es
Presentació
L'assignatura d'Enginyeria de proteïnes i Genètica s'enfoca en com l'edició genètica pot ser emprada per a obtenir una proteïna o efecte funcional. Comença amb el dogma principal de la biologia molecular, específica la regulació (epi)genètica, la creació de proteïnes i les interaccions entre proteïnes. La segona part de l'assignatura està enfocada en mètodes de detecció de l'ADN i tècniques de laboratori per a editar l'ADN, i com els biomaterials ofereixen noves estratègies relacionats a la Bioenginyeria
Requisits previs
Es recomana a l'alumne haver superat satisfactòriament les assignatures de Biologia molecular i cel·lular I i II
Objectius
- Entendre la regulació genètica bàsica i avançada
- Entendre la creació de proteïnes i estratègies d'enginyeria de proteïnes
- Familiarització amb les bases de dades de proteïnes i programari d'anàlisi de proteïnes
- Conèixer les tècniques de detecció d'ADN i edició d'ADN
- Conèixer els nous avenços sobre biomaterials i les estratègies de distribució genètiques i de proteïnes
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CB1 - Que els estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi
- CB2 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una forma professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se per mitjà de l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi
- CB3 - Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica
- CB4 - Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat
- CE17 - Ser capaç d'identificar els conceptes de l'enginyeria que es poden aplicar en el camp de la biologia i de la salut.
- CE19 - Saber escollir i aplicar un material a partir de les seves propietats i comportament elèctric, magnètic, mecànic i químic.
- CE21 - Tenir la capacitat per comprendre i aplicar les metodologies i eines biotecnològiques per a la investigació, desenvolupament i producció de productes i serveis.
- CE6 - Integrar els fonaments de ciència, tecnologia de materials, tenint en compte la relació entre la microestructura, la síntesi o processat i les propietats dels materials.
- CE7 - Saber reconèixer l'anatomia i la fisiologia aplicada a les estructures que intervenen en Bioenginyeria.
- CG10 - Saber treballar en un entorn multilingüe i multidisciplinari
- CG3 - Tenir capacitat per a l'aprenentatge de nous mètodes i teories i ser versàtil per a l'adaptació a noves situacions.
- CG4 - Resoldre problemes amb iniciativa, presa de decisions, creativitat, raonament crític i de comunicació i transmissió de coneixements, habilitats i destreses en el camp de la Bioenginyeria.
- CG7 - Analitzar i valorar l'impacte social i mediambiental de les solucions tècniques.
- CT3 - Saber comunicar-se de forma oral i escrita amb altres persones sobre els resultats de l'aprenentatge, de l'elaboració del pensament i de la presa de decisions; participar en debats sobre temes de la pròpia especialitat
- CT5 - Realitzar un ús solvent dels recursos d'informació. Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i informació en l'àmbit d'especialitat i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.
- CT6 - Detectar deficiències en el propi coneixement i superar-les mitjançant la reflexió crítica i l'elecció de la millor actuació per ampliar aquest coneixement.
- CT7 - Dominar una tercera llengua, habitualment l'anglès, amb un nivell adequat oral i escrit i d'acord amb les necessitats que tindran els titulats i titulades
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
Finalitzant aquesta assignatura, l'estudiant serà capaç de:
- Interpretar estratègies d'edició genètica amb propòsits clínics
- Dissenyar la seva pròpia estratègia d'edició d'ADN per a obtenir la proteïna desitjada
- Interpretar interaccions de proteïna-proteïna i com les mutacions les afecta.
- Comprendre les diferents tècniques de detecció d'ADN
Continguts
1. Fonaments de genètica molecular
Dogma Biologia Molecular: replicació, transcripció, traducció
Estructura del gen procariota i eucariota
2. Tècniques en enginyeria genètica
Aïllament i purificació d’àcids nucleics
Digestió i lligament del ADN
Mapes de restricció
Mètodes d’unió de molècules d’ADN
Enzims modificadors d’àcids nucleics
Principals polimerases en Enginyeria Genètica
PCR, RT-PCR, qPCR
Estratègies de marcatge d’àcids nucleics
Mètodes de detecció d’àcids nucleics i producte gènic
3. Clonatge de gens i tipus de vectors
Clonatge de gens i vectors de clonatge
Clonatge i vectors d’expressió
Transformació
Clonatge per PCR i subclonatge
4. Edició gènica i aplicacions
Expressió heteròloga de proteïnes
Mutagènesis dirigida
Epigenètica
Sistemes d’edició gènica: ZFN, TALENS, Crispr-Cas9
5. Enginyeria aplicada als biomaterials e enginyeria de teixits
Principis de teràpies gèniques
Utilització de biomaterials per teràpia gènica e enginyeria de teixits
Producció de biomaterials amb tècniques d’enginyeria genètica
Fusió de proteïnes
PRÀCTIQUES DE LABORATORI
Pràctiques en laboratori de manipulació de plasmidis bacterians, enzims de restricció i electroforesi per a executar l'estratègia de restricció d'ADN establerta prèviament
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
L'assignatura es dividirà principalment en classes magistrals, sessions de realització i resolució de problemes i projectes, i pràctiques de laboratori.
Les classes s'imparteixen en anglès. El material didàctic es presentarà en anglès principalment, encara que en algunes ocasions, gràfics, taules o esquemes podrien ser en castellà degut a les fonts de les quals poguessin ser obtinguts.
Eventualment, el professor podria utilitzar la plataforma Moodle que podria incloure diversos recursos, com poden ser formularis, exercicis, material multimèdia… que l'alumne haurà de realitzar per a completar l'assignatura.
La relació de crèdits ECTS i la càrrega de treball en hores d'aprenentatge en funció de les diferents metodologies que s'utilitzaran. Cada crèdit teòric ECTS té 10 hores en les quals el docent té presència a l'aula. La resta de les hores fins a 25, corresponen a la càrrega d'aprenentatge dirigit i autònom de l'estudiant. Aquesta última càrrega docent es podrà realitzar mitjançant activitats autònomes, treballs grupals que seran presentats i defensats en classe o estudi individual necessari per a aconseguir els objectius d'aprenentatge de les diferents matèries.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
Examen 1ª convocatòria:
- Problemes 25%
- Examen parcial 30%
- Debats 5%
- Informe i assistència a pràctiques 10%
- Examen final 30%
És imprescindible obtenir més de 5 punts en l'examen final i en el parcial per a poder passar l'assignatura. S'aplicarà el mateix criteri per a la 2a convocatòria. La recuperació del parcial es realitzarà el dia de l'examen final amb una examen extra.
L'assistència és obligatòria en tots els projectes de grup, problemes i pràctiques de laboratori i ha de ser més del 90% per a aprovar l'assignatura.
Els treballs lliurats fora de temps no s’acceptarán i només es podrán lliurar a través de la plataforma de Moodle i en cap cas per via correu electrònic, amb la excepció d’aquells que es realitzen durant la mateixa sessió.
Consideracions importants
- Plagi, copiar o qualsevol altra acció que es pugui considerar trampa suposarà un zero en aquest apartat d'avaluació. Realitzar-ho en els exàmens suposarà el suspens immediat de l'assignatura
- Als exàmens de segona convocatòria, la màxima nota que els alumnes podran obtenir és “Excel·lent” (no hi haurà matrícula d’honor)
- No s'accepten canvis en el calendari, dates d'exàmens o en el sistema d'avaluació.
- Els estudiants d'intercanvi (Erasmus i d'altres) o repetidors estan sotmesos a les mateixes condicions que la resta de l'alumnat
Bibliografia i recursos
Genes, Benjamin Lewin, Oxford University Press, ISBN 019879276X, 9780198792765
The molecular biology of the cell, Bruce Alberts, Ww Norton & Co, ISBN 9780815344643
Gene cloning and DNA manipulation, T.A. Brown, John Wiley & Sons Inc,, ISBN 9781119072560
Principles of gene manipulation and genomics, S.B. Primrose and R.M. Twyman, Wiley-Blackwell publishing, ISBN 9781405135443
Període d'avaluació
- E1 21/05/2025 P2A03 14:00h