
Ingeniería Genética de Microorganismos
Código: 100981Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Microbiología | OB | 3 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Jesús Aranda Rodriguez
- Correo electrónico :
- jesus.aranda@uab.cat
Equipo docente
- Jordi Corral Sabado
- Jesús Aranda Rodriguez
- María Perez Varela
- Susana Campoy Sanchez
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Es recomendable haber cursado o estar cursando las asignaturas Microbiología, Genética, Biología Molecular de Eucariotas, Virología y Biología Molecular de Procariotas.
Objetivos
El propósito central de esta materia es capacitar al estudiante en el diseño de procedimientos para la manipulación genética de microorganismos.
Durante el curso, los objetivos formativos incluirán:
- Analizar distintos tipos de vectores microbianos, evaluar sus usos y desarrollar nuevos.
- Implementar metodologías y estrategias de clonación.
- Determinar cómo las características únicas de cada microorganismo (sistemas de inmunidad, capacidad de recombinación, uso de codones, etc.) afectan el diseño experimental.
- Elegir la técnica de transferencia genética más apropiada para cada situación.
- Crear estrategias efectivas para la generación, enriquecimiento y selección de mutantes.
- Elaborar fusiones génicas y comprender sus aplicaciones potenciales.
- Identificar las características principales de las dianas bacterianas para el desarrollo de medicamentos, vacunas y reactivos diagnósticos.
Resultados de aprendizaje
- CM11 (Plantear estrategias de clonación molecular, generación de mutantes y mejora genética o de análisis ómicos con responsabilidad ética y perspectiva de género para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.) Plantear estrategias de clonación molecular, generación de mutantes y mejora genética o de análisis ómicos con responsabilidad ética y perspectiva de género para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- CM12 (Integrar conocimientos y habilidades de la biología molecular y la genómica para elaborar y presentar un trabajo académico en el ámbito de la microbiología, ya sea en lengua inglesa como en la lengua propia u otras y trabajando individualmente y en grupo.) Integrar conocimientos y habilidades de la biología molecular y la genómica para elaborar y presentar un trabajo académico en el ámbito de la microbiología, ya sea en lengua inglesa como en la lengua propia u otras y trabajando individualmente y en grupo.
- KM18 (Identificar los métodos de estudio de los ácidos nucleicos para su secuenciación, modificación e interpretación de sus productos de expresión.) Identificar los métodos de estudio de los ácidos nucleicos para su secuenciación, modificación e interpretación de sus productos de expresión.
- SM15 (Utilizar bibliografía y bases de datos relacionadas con la biología molecular y la genómica, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia u otras.) Utilizar bibliografía y bases de datos relacionadas con la biología molecular y la genómica, tanto en lengua inglesa como en la lengua propia u otras.
- SM16 (Relacionar los factores que controlan los diferentes niveles de la expresión génica con la adaptación a las condiciones ambientales existentes y su aplicación en la biotecnología.) Relacionar los factores que controlan los diferentes niveles de la expresión génica con la adaptación a las condiciones ambientales existentes y su aplicación en la biotecnología.
- SM18 (Relacionar los procesos de transferencia y conservación de la información genética con sus diversas aplicaciones en la ingeniería genética.) Relacionar los procesos de transferencia y conservación de la información genética con sus diversas aplicaciones en la ingeniería genética.
Contenidos
En esta asignatura se tratan los siguientes temas:
Unidad 1. Sistemas de introducción de DNA en bacterias. Transformación natural en bacterias gramnegativas y grampositivas. Estado de competencia. Mecanismos moleculares asociados a la transformación natural. Transformación inducida. Electrotransformación. Diseño y optimización de sistemas de transformación en bacterias carentes de transformación natural. Otros sistemas de transferencia de DNA.
Unidad 2. Vectores de DNA y estrategias de clonación en bacterias. Requerimientos de los vectores de clonación. Vectores de expresión. Vectores tipo T. Vectores movilizables. Vectores suicidas. Vectores shuttle. Vectores integracionales. Características genéticas de las células receptoras de vectores. Construcción de genotecas de DNA in vitro e in vivo. Clonación por complementación: genes anabólicos o catabólicos. Métodos de aislamiento de genes reguladores. Obtención de genes de virulencia.Clonación de genes tóxicos.
Unidad 3. Fusiones génicas en bacterias. Fusiones transcripcionales y traduccionales. Fusiones en unidades policistrónicas. Vectores de fusión: características generales. Fusiones al azar. Métodos de construcción de fusiones. Construcciones de fusiones mediante PCR, OE-PCR y Gibson assembly. Aplicaciones y ejemplos de fusiones génicas.
Unidad 4. Mutagénesis en bacterias. Mutagénesis al azar in vivo. Uso de métodos químicos o físicos. Criterios y métodos para la selección y enriquecimiento de mutantes. Transposones. Minitransposons. Plasposons. Transposomas. Métodos para la identificación y confirmación de mutantes. Mutagénesis in vitro de genes clonados.
Unidad 5. Sustitución de genes en bacterias y generación de knockouts. Obtención de mutantes por disrupción génica y por sustitución génica. Sistema Lambda Red. Obtención de mutantes scarless. Sistemas de contraselección. Sistema I-SceI. Uso de la tecnología CRISPR/Cas9 para la obtención de mutantes. Métodos para la identificación y confirmación de mutantes. Sistemas de reintroducción de genes alterados en la bacteria de origen. Inserción en el cromosoma de nuevos genes o construcciones.
Unidad 6. Aplicación de las ómicas a la ingeniería genética de microorganismos. Secuenciación y NGS. Transcriptómica. Proteómica. Las \"metaòmiques\": metagenómica, metatranscriptòmica, metabolómica.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Seminarios | 14 | 0,56 | CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18 |
| Tutorias | 1 | 0,04 | CM12 |
| Lectura de textos recomendados | 15 | 0,6 | SM15 |
| Preparación de pósters y cuestionarios | 38 | 1,52 | CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18 |
| Estudio | 50 | 2 | CM11, CM12, KM18, SM16, SM18 |
| Clases magistrales participativas | 30 | 1,2 | CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18 |
La asignatura consta de dos módulos:
Módulo teórico: donde se combinan clases magistrales participativas con sesiones de aprendizaje basado en problemas donde se trabajan los conceptos teóricos a través de la resolución de casos prácticos.
Módulo de seminarios: en los que, mediante aprendizaje colaborativo, se trabajan diferentes aspectos de diseños experimentales presentes en artículos científicos actuales. Al inicio del curso, el alumnado elige, siguiendo las pautas marcadas por el profesorado, un proyecto relacionado con el ámbito de la ingeniería genética de microorganismos del que elaboran un póster. El calendario de actividades, donde se definirán las sesiones de trabajo de aula, de exposición y debate del trabajo realizado, así como las fechas de entrega de las actividades propuestas, es entregado al inicio del curso por el profesorado.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Participación en el aula | 10% | 0 | 0 | CM12, SM16, SM18 |
| Prueba escrita (resolución de casos prácticos) | 40% | 2 | 0,08 | CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18 |
| Seminarios | 50% | 0 | 0 | CM11, CM12, KM18, SM15, SM16, SM18 |
Evaluación del módulo de seminarios
La evaluación de los seminarios se realiza mediante la evaluación de diferentes actividades relacionadas con un proyecto del que se elaborará un póster. Se valora:
a) Las entregas inicial y de seguimiento, con una calificación máxima de 2 puntos sobre 10.
b) El póster, con una calificación máxima de 5 puntos sobre 10.
c) La defensa del póster durante la exposición en el aula, con una calificación máxima de 2 puntos sobre 10.
d) La autoevaluación, con una calificación máxima de 1 punto sobre 10.
Para superar este módulo de evaluación, el estudiante debe obtener una nota igual o superior a 5.
Evaluación del módulo teórico
La evaluación de esta actividad se realiza mediante un examen individual escrito, que representará el 80% de este módulo.
Durante las sesiones del módulo teórico, se podrán realizar actividades de evaluación con un valor de hasta el 20% de este módulo.
Para aprobar este módulo, es necesario obtener una calificación de 5 puntos o más.
Si la nota obtenida en el examen individual escrito es inferior a 5, se podrá realizar un examen de recuperación.
Para participar en la recuperación el alumno debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la cualificación total de la asignatura
El alumnado que ha superado el módulo puede presentarse a una prueba de mejora de nota que se realiza en la fecha programada para la prueba de recuperación. La presentación a esta prueba implica la renuncia a la calificación obtenida previamente en este módulo. Para superar esta prueba es necesaria una puntuación igual o superior a 5. Si se desea realizar la prueba de mejora de nota se debe comunicar por escrito al profesorado como mínimo 72 h antes del día programado para la evaluación de recuperación.
La calificación final de la asignatura será el promedio de las calificaciones obtenidas en los dos módulos, siendo necesario haber superado, por separado, cada uno de ellos.
Se obtendrá la calificación de \"No Evaluable\" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final.
Evaluación única
La evaluación del módulo teórico consiste en una única prueba que será la misma que la de la tipología de evaluación continuada, supondrá el 50% de la nota final de la asignatura y se aplicará el mismo sistema de recuperación que para la evaluación continuada.
La evaluación de las actividades del módulo de seminarios supondrá el 50% de la nota final de la asignatura. El alumnado que se acoja a la evaluación única podrá entregar todas las evidencias juntas (incluyendo la exposición oral) el mismo día que el fijado para la prueba del módulo teórico. La prueba de evaluación única se realizará coincidiendo con la misma fecha fijada en calendario para la última prueba de evaluación continuada.
Uso de la IA
Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones, etc. Se deberá identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo estas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La falta de transparencia sobre el uso de la IA en esta actividad evaluable se considerará falta de honestidad académica y puede comportar una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.
La comisión de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, a menos que dicho uso esté autorizado expresamente en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que dicho acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que para superar la asignatura sea requisito imprescindible haber obtenido una nota mínima en este acto de evaluación, o que se produzcan varias irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de la asignatura es 0. Al margen de esto, se podrá instruir un proceso disciplinario a la persona que incurra en alguna de estas irregularidades.
Bibliografía
Como bibliografía de referencia de conceptos básicos se recomienda:
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 y Simon F. Park. Molecular Genetics of Bacteria, (5th Edition) Wiley- Blackwell (ISBN: 978-0-470-74184-9)
Otros textos recomendados así como enlaces de interés se encontrarán a disponibilidad del alumno en el aula moodle de la asignatura.
Software
No existe ningún programario específico para esta asignatura
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 73 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 731 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 732 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |