Logo

Enginyeria Genètica de Microorganismes

Codi: 100981
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Microbiologia OB 3

Professor/a de contacte

Nom :
Jesús Aranda Rodriguez
Correu electrònic :
jesus.aranda@uab.cat

Equip docent

Jordi Corral Sabado
Jesús Aranda Rodriguez
María Perez Varela
Susana Campoy Sanchez

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

És recomanable haver cursat o estar cursant les assignatures Microbiologia, Genètica, Biologia Molecular d’Eucariotes, Virologia i Biologia Molecular de Procariotes.

Objectius

L’objectiu principal d’aquesta asignatura és que l’estudiant sigui capaç de dissenyar procediments per a la manipulació genètica de microorganismes.

Per això durant el desenvolupament de l'assignatura, els objectius formatius seran:

  • Analitzar els diferents tipus de vectors microbians, avaluar les seves aplicacions i de construir-ne de nous
  • Aplicar metodologies i estratègies de clonatge
  • Identificar la implicació de les característiques pròpies de cada microorganisme (sistemes immunitat, capacitat recombinació, ús de codó, etc) en el disseny experimental proposat
  • Seleccionar la tècnica de transferència genètica més adient en cada cas proposat
  • Dissenyar estratègies eficients per a l'obtenció, enriquiment i selecció de mutants
  • Construir fusions gèniques i reconèixer les seves possibles aplicacions
  • Reconèixer les característiques principals de les possibles dianes bacterianes per al desenvolupament de fàrmacs, vacunes i reactius de diagnòstic

Resultats d'aprenentatge

  • CM11 (Plantejar estratègies de clonació molecular, generació de mutants i millora genètica o d'anàlisis òmiques amb responsabilitat ètica i perspectiva de gènere per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.) Plantejar estratègies de clonació molecular, generació de mutants i millora genètica o d'anàlisis òmiques amb responsabilitat ètica i perspectiva de gènere per donar respostes innovadores a les necessitats i demandes de la societat.
  • CM12 (Integrar coneixements i habilitats de la biologia molecular i la genòmica per elaborar i presentar un treball acadèmic en l’àmbit de la microbiologia, en la llengua pròpia o en anglès o altres llengües i treballant individualment i en grup.) Integrar coneixements i habilitats de la biologia molecular i la genòmica per elaborar i presentar un treball acadèmic en l’àmbit de la microbiologia, en la llengua pròpia o en anglès o altres llengües i treballant individualment i en grup.
  • KM18 (Identificar els mètodes d’estudi dels àcids nucleics per a la seva seqüenciació i modificació i per a la interpretació dels seus productes d’expressió.) Identificar els mètodes d’estudi dels àcids nucleics per a la seva seqüenciació i modificació i per a la interpretació dels seus productes d’expressió.
  • SM15 (Utilitzar bibliografia i bases de dades relacionades amb la biologia molecular i la genòmica, tant en llengua anglesa com en la llengua pròpia o en altres llengües.) Utilitzar bibliografia i bases de dades relacionades amb la biologia molecular i la genòmica, tant en llengua anglesa com en la llengua pròpia o en altres llengües.
  • SM16 (Relacionar els factors que controlen els diferents nivells de l’expressió gènica amb l’adaptació a les condicions ambientals existents i la seva aplicació a la biotecnologia.) Relacionar els factors que controlen els diferents nivells de l’expressió gènica amb l’adaptació a les condicions ambientals existents i la seva aplicació a la biotecnologia.
  • SM18 (Relacionar els processos de transferència i conservació de la informació genètica amb les seves diverses aplicacions a l’enginyeria genètica.) Relacionar els processos de transferència i conservació de la informació genètica amb les seves diverses aplicacions a l’enginyeria genètica.

Continguts

En aquesta asignatura es tractaran els següents temes:


Unitat 1. Sistemes d'introducció de DNA en bacteris. Transformació natural en bacteris gramnegatius i grampositius. Estat de competència. Mecanismes moleculars associats a la transformació natural. Transformació induïda. Electrotransformació. Disseny i optimització de sistemes de transformació en bacteris carents de transformació natural. Altres sistemes de transferència de DNA.


Unitat 2. Vectors de DNA i estratègies de clonació en bacteris. Requeriments dels vectors de clonació. Vectors d'expressió. Vectors tipus T. Vectors mobilitzables. Vectors suïcides. Vectors shuttle. Vectors integracionals. Característiques genètiques de les cèl·lules receptores de vectors. Construcció de genoteques de DNA in vitro i in vivo. Clonació per complementació: gens anabòlics o catabòlics. Mètodes d'aïllament de gens reguladors. Obtenció de gens de virulència. Clonació de gens tòxics.


Unitat 3. Fusions gèniques en bacteris. Fusions transcripcionals i traduccionals. Fusions en unitats policistròniques. Vectors de fusió: característiques generals. Fusions a l'atzar. Mètodes de construcció de fusions. Construccions de fusions mitjançant PCR, OE-PCR i Gibson assembly. Aplicacions i exemples de fusions gèniques.


Unitat 4. Mutagènesi en bacteris. Mutagènesi a l'atzar in vivo. Ús de mètodes químics o físics. Criteris i mètodes per a la selecció i enriquiment de mutants. Transposons. Minitransposons. Plasposons. Transposomes. Mètodes per a laidentificació i confirmació de mutants. Mutagènesi in vitro de gens clonats.


Unitat 5. Substitució de gens en bacteris i generació de knockouts. Obtenció de mutants per disrupció gènica i per substitució gènica. Sistema Lambda Red. Obtenció de mutants scarless. Sistemes de contraselecció. Sistema I-SceI. Ús de la tecnologia CRISPR/Cas9 per l'obtenció de mutants. Mètodes per a la identificació i confirmació de mutants. Sistemes de reintroducció de gens alterats en el bacteri d'origen. Inserció en el cromosoma de nous gens o construccions.


Unitat 6. Aplicació de les òmiques a l'enginyeria genètica de microorganismes. Seqüenciació i NGS. Transcriptòmica. Proteòmica. Les \"metaòmiques\": metagenòmica, metatranscriptòmica, metabolòmica.


 

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Seminaris 14 0,56 CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18
Tutories 1 0,04 CM12
Lectura de textos recomanats 15 0,6 SM15
Preparació de pòster i preguntes 38 1,52 CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18
Estudi 50 2 CM11, CM12, KM18, SM16, SM18
Classes Magistrals Participatives 30 1,2 CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18

L’assignatura consta de dos mòduls:


Mòdul teòric: on es combinen classes magistrals participatives amb sessions d’aprenentatge basat en problemes on es treballen els conceptes teòrics a través de la ressolució de casos pràctics.


Mòdul seminaris: en les que mitjançant aprenentatge col·laboratiu, es treballen diferents aspectes de dissenys experimentals presents en articles científics actuals. A l'inici del curs, l'alumnat tria, seguint les pautes marcades pel professorat, un projecte relacionat amb l'àmbit de l'enginyeria genètica de microorganismes del que elaboren un pòster. El calendari d'activitats on es definiran les sessions de treball d'aula, d'exposició i debat del treball realitzat així com les dates d'entrega de les activitats proposades és lliurat a l’inici del curs pel profesorat.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Participació a l'aula 10% 0 0 CM12, SM16, SM18
Prova escrita (ressolució de casos pràctics) 40% 2 0,08 CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18
Seminaris 50% 0 0 CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18

Avaluació del mòdul de seminaris

L'avaluació dels seminaris es realitza mitjançant l’avaluació de diferents activitats relacionades amb el disseny d'un projecte original del que s'eloborarà un pòster. Es valora:

a) Les entregues incial i de seguiment amb una qualificació màxima de 2 punts sobre 10.

b) El pòster amb una qualificació màxima de 5 punts sobre 10.

c) La defensa del pòster durant l’exposició a l’aula. Amb una qualificació màxima de 2 punts sobre 10.

d) L’autoavaluació amb una qualificació màxima d'1 punt sobre 10.

Per superar aquest mòdul d’avaluació l’estudiant ha d’obtenir una nota igual o superior a 5.


Avaluació del mòdul teòric

L’avaluació d’aquesta activitat es realitza mitjançant una prova individual escrita que representarà el 80% d'aquest mòdul.

Durant les sessions del mòdul teòric es podran realitzar activitats avaluatives amb un pes de fins al 20% d’aquest mòdul.

Per superar aquest mòdul és necessari obtenir una puntuació igual o superior a 5 punts.

Si la nota obtinguda en la prova individual escrita és inferior a 5, es podrà realizar una prova de recuperació.

Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.

L'alumnat que supera el mòdul teòric pot presentar-se a una prova de millora de nota, la qual es realitza, en la data programada per la prova de recuperació. La presentació a aquesta prova implica la renuncia a la qualificació obtinguda prèviament en aquest mòdul. Per superar aquesta prova es necessària una puntuació igual o superior a 5. L'alumnat que desitgin realitzar la prova de millora de nota han de comunicar-ho per escrit al professor com a mínim 72 h abans del dia programat per a l'avaluació de recuperació.

La qualificació final de l'assignatura serà el promig de les qualificacions obtingudes en els dos mòduls, essent necessari haver superat per separat cada un d’ells.

L'alumnat obtindrà la qualificació de \"No avaluable\" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.


Avaluació única

L’avaluació del mòdul teòric consisteix en una única prova que serà la mateixa que la de la tipologia d’avaluació continuada, suposarà el 50 % de la nota final de l’assignatura i s’aplicarà el mateix sistema de recuperació que per l’avaluació continuada.

L’avaluació de les activitats del mòdul de seminaris suposarà el 50 % de la nota final de l’assignatura. L’alumnat que s’aculli a l’avaluació única podrà lliurar totes les evidències juntes (incloent l’exposició oral) el mateix dia que el fixat per a la prova del mòdul teòric. La prova d’avaluació única es farà coincidint amb la mateixa data fixada en calendari per a la darrera prova d’avaluació continuada.


Ús de la IA

Per a aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com la cerca bibliogràfica o d’informació, la correcció de textos o les traduccions, etc. S’haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA en aquesta activitat avaluable es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.


La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA, tret que aquest ús estigui autoritzat expressament a la guia docent), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. En cas que la guia docent prevegi que per superar l’assignatura sigui requisit imprescindible haver obtingut una nota mínima en aquest acte d’avaluació o que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final de l'assignatura és 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a la persona que incorri en alguna d’aquestes irregularitats.


Bibliografia

Com a bibliografia de referència de conceptes bàsics es recomana:

Larry Snyder i Wendy Champness. Molecular Genetics of Bacteria (3rd or 4th Edition). ASM press (ISBN: 978-1-55581-399-4 and ISBN:978-1-55581-627-8).

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/15r2rl8/cdi_askewsholts_vlebooks_9781118685112

Jeremy W. Dale i Simon F. Park. Molecular Genetics of Bacteria, (5th Edition)  Wiley- Blackwell (ISBN: 978-0-470-74184-9)

Altres textos recomanats així com enllaços d’interès es trobaran a disponibilitat de l’alumne a l'aula moodle de l’assignatura.

Programari

No existeix cap progamari específic per a aquesta asignatura

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 73 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 731 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 732 Espanyol segon quadrimestre matí-mixt