... 

Home : General Overview : Aims & Scope : Programme & Courses
Calendar : Registration & Administration : Assessment : Research : News

TÈcniques avanÇades de enginyeria cel•lular i histologia (2,5 C Optativa)

Professors Coordinadors: Dr. Manuel Reina, Dr. Jeús Pérez i Clausell

OBJECTIUS I JUSTIFICACIÓ DE L´ASSIGNATURA

Justificació de l’ assignatura

La utilització de cultius cel•lulars com a models d’estudi de problemes científics en l’àmbit de la neurobiologia és una metodologia molt estesa i en clara expansió.
Per una altra banda, les tècniques histològiques clàssiques i les noves tècniques in situ (hibridació, immunohistoquímica...) així com les tècniques de traçat de connexions són eines imprescindibles en qualsevol estudi del sistema nerviós.
Per tant, es fa necessari que l’alumne conegui les bases metodològiques d’aquestes tècniques, els seus avantatges i les seves limitacions perquè les pugui aplicar correctament a la seva pràctica professional.

Objectius

L’alumne haurà de conèixer una vegada acabada l’assignatura :

a. Els fonaments del comportament cel•lular en cultiu
b. Les normes que regulen el treball en instal•lacions de seguretat biològica, les seves normes de seguretat, equips i procediments bàsics.
c. Les tècniques bàsiques de cultiu cel•lular : sembra, propagació, manteniment, divisió, conservació de línies i estratègies de caracterització i diferenciació.
d. Els principis generals de les tècniques de modificació gènica i de selecció clonal a més dels fonaments de la caracterització cel•lular.
e. Els models in vitro més emprats en neurobiologia i les seves aplicacions i limitacions.
f. Les tècniques de traçat de connexions: els seus fonaments, metodologia i aplicacions.
g. Els principis bàsics de les tècniques histològiques: fixació, inclusió, tall i tinció.
h. Els fonaments de les tècniques de detecció in situ (hibridació, immunohistoquímica...), les aplicacions i limitacions.

CONTINGUTS, TEMARI I PROFESSORS PARTICIPANTS

1. Introducció a la biotecnologia cel•lular. Biologia de la cèl•lula en cultiu. Semblances i diferències amb la cèl•lula al teixit. Cultius organotípics. Altres models de cultius (in ovo...)
2. Instal•lacions de cultiu cel•lular. L’entorn físic: el laboratori de cultiu cel•lular. El risc biològic determina les característiques de les instal•lacions. Equips característics per la manipulació i l’observació. El medi de cultiu : medi líquid, fase gasosa i suports de cultiu. Cultius a petita i gran escala. Influència de les condicions de l’entorn en el fenotip cel•lular
3. Tipus de cultiu. Cultius cel•lulars: primaris versus estables. Cocultius. Cultius organotípics. Tècniques bàsiques d’obtenció de cultius primaris.
4. Estudis in vitro: proliferació, migració, toxicitat...
5. Tècniques de caracterització cel•lular
6. Tècniques de modificació cel•lular i selecció clonal. Transferència de DNA. Gens marcadors i gens selectors. Immortalització i transformació. Enginyeria cel.lular i tissular : metodologia bàsica i alguns exemples : reconstrucció òssia i de cartílag
7. Traçat de connexions: traçadors in vivo i en material fixat. Traçat transinàptic: Virus. Injecció intracel•lular.
8. Tècniques immunocitoquímiques en microscopia electrònica: marcats pre- i post-inclusió
9. Tècniques per a la detecció de la mort neuronal: fucsina àcida i Fluorojade, TUNEL, activitat mitocondrial, marcadors apoptòtics...
10. Estudis de desenvolupament: marcat de cèl•lules proliferatives amb timidina, BRDU i marcadors de cicle cel•lular. Seguiment de llinatges cel•lular: marcadors virals.
11. Estudis funcionals mitjançant la injecció de fluorofors (FURA...), transfecció i expresió de proteines indicadores (pH, alliberament de Ca...) i neuroimaging

Conferències:

a. Utilització de cèl.lules en teràpia cel•lular (Josep M. Canals. IDIBAPS, Eduard Montanya. Hospital Universitàri Bellvitge, Anouchka Skoudy IMIM)
b. Utilitat dels models cel.lulars per investigacions en el metabolisme i toxicitat de drogues (Maria J. Gómez-Lechón).

Continguts de les sessions presencials de pràctiques

1. Visita a instal•lacions de cultiu cel•lular al Campus de Pedralbes : instal•lació de nivell 1 (lab 22), instalació de nivell 2 (serveis comuns de cultiu del PCB), instal•lació de nivell 3 (instal•lacions de Advancell al PCB)
2. Demostració de micromanipulació, microinjecció, etc..en cultius
3. Pràctica de manipulació de cultius cel•lulars al lab 22. Pràctica de comparació de l’eficiència de transferència d’un gen marcador a cèl•lules C2C12 amb liposomes, fosfat càlcic i adenovirus.
4. Pràctica de transferència del gen de resistència a neomicina i selecció amb l’agent G418
5. Pràctiques d’immunohistoquímica
6. Visita a la sala d’operacions i d’estereotaxia. Observació de preparacions amb traçat de connexions
7. Monitorització de l’alliberament de calci en cèl•lules en cultiu.

Professors participants :

Manuel Reina
Ricardo P. Casaroli-Marano
Fernando Aguado
Ferran Burgaya
Albert Martínez
Marta Pascual
Jeús Pérez
Jesús Ureña

AVALUACIÓ

Criteris d'avaluació

S’avaluaran els coneixements adquirits durant el curs i la participació de l’alumne en les activitats organitzades, seminaris, etc.

Procediments de l’avaluació

Un 10% de la nota dependrà de l’assistència L’altra 90% d’un test de 30-40 qüestions del tipus verdader/fals o d’elecció entre opcions. La prova test avaluarà l’adquisició de coneixements de les classes magistrals i seminaris.

RECURSOS D'APRENENTATGE I MÈTODES D’ ENSENYAMENT
Ensenyament presencial

Classes teòriques

Les classes teòriques s’impartiran a una aula de la Facultat de Biologia en grups de 40 alumnes emprant les eines adients per el seguiment de l’explicació com ara les presentacions en suport electrònic (Power Point / Flash), els videos, les col•leccions d’imatges, etc.. . Les presentacions, classes magistrals i seminaris, seran publicades al dossier de l’assignatura amb anterioritat a la sessió, sempre que sigui possible.
Un tipus especial de sessió teòrica serà la presentació de treballs per l’alumne on s’estimularà la participació dels companys.

Ensenyament pràctic

El conjunt de tècniques descrites al llarg d’aquest curs tan sols es poden aplicar en l’àmbit d’un grup de recerca. Tanmateix, per tal d’apropar a l’alumne al màxim es faran dos tipus de pràctiques :
a. les visites a instal•lacions o equipaments complexes tal com les instal•lacions de cultiu, o les demostracions d’equips com ara la microinjecció, estereotaxia...
b. les sessions al laboratori de cultiu i d’histologia on podran aplicar els coneixements teòrics.

Treball no presencial
Tasques a desenvolupar

El treball no presencial de l’alumne haurà de complir tres objectius :

a. aprendre els conceptes que s’impartiran a les classes presencials tant teòriques com pràctiques. L’alumne haurà de preparar les classes llegint els materials que el professor disposarà al dossier de l’assignatura (presentacions, texts, etc...).
b. complementar els conceptes exposats a classe amb la lectura de materials, texts o articles proposats per el professor, o resoldre problemes.
c. Preparar un tema a escollir entre una llista proposada pel professor o alternativament un tema escollit per l’alumne i aprovat pel professor, i exposar-ho a classe en un temps entre 20 i 30 minuts.

Estudi de l’alumne

L’alumne haurà de preparar les sessions teòriques i pràctiques abans de la seva realització i estudiar els continguts amb les presentacions emprades i el material complementari aportat pel professor.

BIBLIOGRAFIA

- “Culture of Animal Cells : a manual of basic technique”, R. Ian Freshney, Wiley Liss, 5th editio, 2005
- “Cell and Tissue Culture Laboratory”, Doyle and Griffiths, Wiley, 1996 y sig,
- “Tissue Engineering Methods and Protocols” edit by J.R. Morgan and M.L. Yarmush, Humana Press, 1999
- “Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relacionados con la Exposición a Agentes Biológicos”, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo del Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales (http://www.mtas.es/insht/practice/guias.htmhttp://www.mtas.es/insht/practice/guias.htm)
- “Guía Técnica sobre bioseguridad en laboratorios de microbiología y biomedicina” (4th edition), Center for Disease Control (http://www.cdc.gov/od/ohs/pdffiles/bmb4spanish.pdf)
- -Animal Cell Biotechnology. R.E. Spier y J.B. Griffiths. Academic Press London, 1992.
- -Mammalian Cell Biotechnology. M. Butler. IRL Press, 1991.Molecular Biotechnology. S.B. Primrose. Blackwell Scientific. Publications 2nd Ed, 1991.
- - Ingeniería genética y Transferencia génica. Maria Izquierdo Rojo. Editorial Pirámide. 2001.
- “Methods in chemical neuroanatomy” Björklund A., & Hökfelt, T. Ámsterdam, Elsevier. 1983
- “The Rat brain in stereotaxic coordinates; Paxinos G. & Watson C, 4th ed. San Diego, Academic Press,

TUTORIES

L’acció tutorial es concreta en al menys tres entrevistes per alumne o grup d’alumnes (2-3) que preparen un treball en comú. A la primera entrevista s’escollirà el tema a desenvolupar i el professor donarà als alumnes les indicacions per començar el treball, fixant els continguts i la metodologia de treball. En la segona es revisarà el treball a presentar, que els alumnes hauran enviat al professor uns dies abans. En la tercera els farà la revisió final abans de la presentació.

A més el professor establirà els canals de comunicació més adients per facilitar el seu accés per part de l’alumne. Aquests canals seran com a mínim: un horari de visites que es comunicarà al principi de l’assignatura i constarà als taulons d’anuncis del departament, la comunicació als alumnes de la direcció d’ e-mail del professor i la construcció d’un dossier de l’assignatura basat en els dossiers electrònics de la Universitat de Barcelona i on s’activarà el Fòrum com a lloc d’intercanvi d’experiències.