Assignatura: BIOQUIMICA A LA NANOESCALA

Quadrimestre: tardor

Crèdits ECTS: 5

Professors: Albert Ferrer Prats, Guillermina Asins Muñoz, Carles Ciudad Gómez y Jordi Hernández-Borrell

Coordinador: Albert Ferrer Prats

Departament / Facultat: Departament de Bioquímica; Departament de Fisicoquímica; Facultat de Farmàcia, UB

Objectius: Objectius Generals i competències que l’alumne haurà d’haver assolit al finalitzar l’assignatura

Objectius Generals:

1.Introduir a l’alumne els conceptes bàsics de bioquímica i biologia molecular
2.Presentar a l’alumne el principis immediats i la seva estructura, fent especial èmfasi en aquelles molècules biològiques amb interès nanotecnològic

Competències:

1.Adquirir criteris sobre la naturalesa de la matèria tova d’origen biològic
2.Analitzar les propietats i comportament de les molècules biològiques

CONTINGUTS: Temari

Tema 1
Visió general de la Bioquímica. Fonaments cel.lulars, químics i genètics de la vida. Aigua. Carbohidrats. Lípids. Proteïnes. Àcids nuclèics. (3 hores)
Tema 2
Aminoàcids, pèptids i proteïnes. Aminoàcids. Enllaç peptídic i estructura primària. Estructura tridimensional de les proteïnes. Plegament i desnaturalizació. (6 hores)
Tema 3
Mètodes d’estudi de proteïnes. Purificació i caracterizació. Determinació de la seqüència aminoacídica. Espectrometria de masses. Determinació de l’estructura tridimensional: difracció de raigs X i resonància magnètica nuclear. Paràmetros termodinàmics: mesura experimental. Predicció d’estructures: escales i algoritmes de predicció; Cristal.lització 3D i 2D. Models simples. (8 hores)
Tema 4
Enzims. Catàlisi enzimàtica. Model de Michaelis-Menten. Enzims al.lostèrics. Inhibició enzimàtica. Regulació de l’activitat enzimàtica. Estratègies catalítiques. Visió general del metabolisme. (4 hores)
Tema 5
Biomembranes. Lípids com a components de les biomembranes: dominis, rafts, diagrames de fases de fosfolípids. Proteïnes com a components de les biomembranes. Diagrames de flux. Transport i transducció de l’energia. Exemples de components de les biomembranes: transportadors de membrana, bombes sodi-potasi, ATPases, transportadors TMS. Motors moleculars. (5 hores)
Tema 6
Âcids nuclèics. Composició i estructura del DNA i l’RNA. Propietats físico-químiques. Interaccions entre proteïnes i àcids nuclèics. Oligonucleòtids especials: TFOs, TFBOs. Hairpins, aODNs, iRNAs, aplicacions biològiques. (6 hores)
Tema 7
Mètodes d’estudi dels àcids nuclèics. Electroforesi. Hibridació dels àcids nucleics. Enzims de manipulació d’àcids nuclèics. Reacció en cadena de la polimerasa (PCR): fonaments i aplicacions. Seqüenciació del DNA. Clonació. (7 hores)
Tema 8
Microarrays. Concepte i tipus. Fabricació: tècniques litogràfiques. Aplicacions: determinació de l’expressió gènica, genotipat, identificació de SNPs, especificitat d’unió de factors de transcripció, identificació d’interaccions entre proteïnes. (6 hores)

Planificació:

Hores presencials aula: 46 hores (teoria i problemes)

Hores de treball dirigit: 28 hores

Hores per aprenentatge autònom: 64 hores

Bibliografia

DEVLIN, T. M. Bioquímica. Barcelona: Ed. Reverté, SA, 2004.
LEHNINGER, A. L. Principles of Biochemistry. 3a edició. Nova York: Worth Publishers, 2000.
LODISH, Harvey et al. Biología celular y molecular. 4a ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana, 2002.
LUQUE, J.; HERRAEZ, A. Biologia Molecular e Ingeniería Genética. Madrid: Ed. Harcourt 2001.
McKEE, T. Bioquímica. La base molecular de la vida. 3a edició. Madrid [etc.]: McGraw Hill/Interamericana, 2003.
STRYER, L. Bioquímica. Barcelona: Reverté, 2003.

Determinades revisions monogràfiques que el professorat consideri interessants per a l’estudi d’alguns temes i que s’indicaran en cada cas.