1. OBJECTIUS GENERALS
L’assignatura s’ha dissenyat pensant en l’orientació biosanitària de la llicenciatura de Farmàcia, que precisa del coneixement dels conceptes i tècniques de la Biologia Molecular. Es presenten els temes en un context físic, químic i biològic en el que operen les biomolècules, DNA i RNA, i en les rutes i les reaccions en què intervenen.
2. OBJECTIUS DE L’ASSIGNATURA
Els objectius docents d'aquesta assignatura són que els alumnes coneguin a nivell molecular els processos cel·lulars relacionats amb la transmissió de la informació genètica (replicació del DNA, transcripció i síntesi de proteïnes) com també dels seus mecanismes de regulació, tant en organismes procariotes com eucariotes. Aquests coneixements vindran ampliats amb l'estudi de les tècniques de DNA recombinant, que seran desenvolupades en les classes de seminaris.
En conjunt l'assignatura pretén que els alumnes coneguin les bases moleculars necessàries per després poder aplicar aquests coneixements a camps importants per a la professió farmacèutica on la biotecnologia és una àrea imprescindible. Podem citar com exemples la indústria farmacèutica, la teràpia gènica o diagnòstic clínic entre d'altres.
3. METODOLOGIA
Classes teòriques.- Magistrals donat l'elevat nombre d'alumnes.
Seminaris.- Tractaran sobre tècniques en biologia molecular i cobriran els diferents aspectes desenvolupats en el programa de classes teòriques. S'abordarà el fonament de cada tècnica i, sobretot, la interpretació i anàlisi dels resultats.
Classes pràctiques.- L'objectiu d'aquestes és introduir a l'alumne en la manipulació dels àcids nucleics. Es desenvoluparan tècniques bàsiques d'enginyeria genètica, fent palés la seva utilitat i aplicació en diferents camps de la biologia molecular.
4. BLOCS TEMÀTICS
Classes teòriques
Bloc 1. Anatomia del genoma (5 hores)
Objectius
Conèixer l’estructura i les característiques fisico-químiques del DNA. S’estudiarà el DNA com a material genètic i la seva importància en el flux de la informació genètica
Temari
El DNA com a material genètic. Flux de la informació genètica. Nucleòtids i polinucleòtids. La doble hèlix. Genoma procariota. Anatomia del genoma eucariota. DNA nuclear i organular. DNA repetitiu.
Bloc 2. Replicació del genoma (5 hores)
Objectius
L’alumne coneixerà el procés de replicació i les seves fases i també la importància dels mecanismes moleculars de la mutació i reparació del DNA.
Temari
Topologia del DNA. DNA Topoisomerases. El procés de replicació: iniciació, elongació i terminació. Telòmers. Replicació del genoma i divisió cel·lular. Mutacions i reparació del DNA. Recombinació.
Bloc 3. Inici de la transcripció (8 hores)
Objectius
L’alumne coneixerà els mecanismes moleculars de la primera etapa en l’expressió dels gens o transcripció, tant en organismes procariotes com eucariotes i el seu control.
Temari
Transcripció. Encaix del complex d’iniciació en procariotes i eucariotes. RNA polimerases. Control de l’inici de transcripció en procariotes. Operons. Control positiu i control negatiu. Control de l’inici de transcripció en eucariotes. Activadors. Interacció entre els factors de transcripció i el complex de preinici. Repressors de la transcripció eucariota. Control de l’activitat dels factors de transcripció. Accessibilitat del genoma: la cromatina i l’expressió gènica.
Bloc 4.
Síntesi i processament del RNA (4 hores)Objectius
L’alumne coneixerà com és la síntesi i el processament de diferents tipus de RNA tant en procariotes com en eucariotes.
Tipus de RNA. Síntesi en bacteris. Elongació. Terminació. Antiterminació. Atenuació. Síntesi de mRNAs en eucariotes. Capping. Elongació. Terminació i Poliadenilació. Eliminació d’introns (splicing). Síntesi i processament de RNAs no codificants. RNA editing. Transport i degradació de RNAs.
Bloc 5. Síntesi i processament del proteoma (4 hores)Objectius
L’estudi de l’estructura del ribosoma i del mecanisme molecular de la síntesis de proteïnes.
Temari
Paper del tRNA en la síntesi de proteïnes. Interacció codó-anticodó. El codi genètic. Estructura dels ribosomes. Inici, elongació i terminació en procariotes i eucariotes.
Bloc 6.
Processament postraduccional (2 hores)Objectius
Una vegada estudiat el procès de síntesi de les proteïnes, s‘estudiaran el sistemes de plegament i maduració de la proteïna necessaris per que aquesta adquireixi la seva conformació activa
Temari
Plegament. Xaperones. Processament proteolític. Modificacions químiques. Inteines. Recanvi. Direcció de les proteïnes al seu destí.
Bloc 7. Regulació de l’activitat del genoma (2 hores)
Objectius
Estudi del diferents sistemes de transducció de senyals en les cèl·lules, des de l’exterior cel·lular al nucli
Temari
Canvis transitoris en resposta a senyals. Transmissió de senyals a través de receptors de membrana. Senyals que atravessen la membrana. Canvis permanents en l’activitat del genoma. Diferenciació. Proliferació. Desenvolupament.
5. SEMINARIS
Bloc 1
Objectiu
L’objectiu és que l’alumne relacioni la part conceptual amb la part tècnica. El coneixement de les bases moleculars dels processos biològics requereix de les tècniques de laboratori que a més a més d’utilitzar el coneixements previs permeten també ampliar-los.
6. PROGRAMA DE PRÀCTIQUES
Bloc 1
Objectiu
L'alumne manipularà els reactius i desenvoluparà les tècniques bàsiques de Biologia Molecular amb l’objectiu de posar en pràctica algunes de les tècniques explicades en els seminaris. L’objectiu últim és que integri tota la informació rebuda i que s’adoni que son tècniques accessibles manualment. Els alumnes disposaran d'un guió de pràctiques.
El programa constarà de les pràctiques següents:
- Obtenció de DNA plasmídic.
- Digestió de DNA amb enzims de restricció.
- Anàlisi dels fragments de DNA en gels d'agarosa i elaboració d'un mapa de restricció.
- Purificació de fragments de DNA a partir de gels d'agarosa.
- Clonació en plasmidis i selecció dels clons recombinants.
- Utilització de la tècnica de PCR ("Polymerase chain reaction") en la identificació dels clons recombinants.
7. AVALUACIÓ
Classes teòriques.- No hi haurà exàmens parcials. L'idioma depèn del professor.
Tipus d'examen.- Examen tipus test de 100 preguntes, on s'haurà de contestar verdader o fals. Les respostes no encertades compten un punt negatiu que restarà de la puntuació obtinguda amb les respostes encertades que compten un punt positiu. S’inclouran preguntes curtes de raonament. En els exàmens combinats, el percentatge de cada part serà 80% tipus test i 20% preguntes curtes. Nombre de convocatòries és el previst pel pla d’estudis
Seminaris.- Els conceptes dels seminaris formaran part de la matèria d'examen. Les qüestions sobre seminaris seran del tipus test.
Classes pràctiques
.- L'assistència serà obligada i indispensable per poder presentar-se a l’examen.
8. ASSIGNATURES PRÈVIES RECOMANADES
Interessa que els alumnes hagin superat les assignatures de Biologia Cel·lular i Bioquímica.
9. ALTRES RECOMANACIONS
Bon nivell d’anglès.
10. FONTS D’INFORMACIÓ BÀSICA
LEHNINGER, Nelson D., Principios de Bioquímica. Ed. Omega, 2001. (3a ed.)
STRYER, Lubert; BERG, M. Jeremy; TYMOCZKO, John L., Bioquímica. Ed. Reverté, 2003.
LUQUE, J.; HERRAEZ, A., Biología Molecular e Ingeniería Genética. Ed. Harcourt, 2001.
BROWN, T.A., Genomes. Bios S.P. 1999. (Ed. original en anglès.)
LODISH, H.; BERK, A.; ZIPURSKY, L.; MATSUDAIRA, P.; BALTIMORE, D.; DARNELL, J., Biología Celular y Molecular. Ed. Médica Panamericana, 2002. (4ª ed.)
DEVLIN, T.M., Bioquímica. Ed. Reverté, 2004.
McKEE, T.; McKEE, J.R., Bioquímica. La base molecular de la vida. Ed. McGraw-Hill-Interamericana, 2003. (3a ed.)
LEÓN SERRANO, J.; GARCÍA LOBO, J.M., Manual de Genética Molecular. Ed. Síntesis, 1992.
MATHEWS, Ch. K.; VAN HOLDE, K. E.; AHERN, K.G., Bioquímica. Ed. Addison Wesley, 2002. (3a ed.)
Articles
Determinades revisions monogràfiques que el professor consideri interessants per a l'estudi d'alguns temes i que seran indicades en cada cas.
Referències web
Bancs de dades:
http://www.ncbi.nih.gov/entrez http://www.ebi.ac.uk/interpro/ http://www.ensembl.org
Material Audiovisual
Les transparències es podran consultar en els Dossiers de l’assignatura. S’utilitzaran els esquemes dels CDs dels llibres de text recomanats.
12. COORDINACIÓ i PROFESSORAT
COORDINACIÓ:
Teoria: Josefa Badia
Pràctiques: Montserrat Arró
PROFESSORAT:
Grup M1: Guillermina Asins (castellà)
Grup M2: Josefa Badia / Laura Baldomà (català)
Grup M3: Josefa Badia / Laura Baldomà (català)
Grup T1: Carme Caelles (català)
Grup T2: Verònica Noé / Carlos Ciudad (català)