
Técnicas Instrumentales
Código: 101966Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Genètica | FB | 2 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Antoni Barbadilla Prados
- Correo electrónico :
- antonio.barbadilla@uab.cat
Equipo docente
- Natalia Sánchez Groot
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Conocimientos necesarios para seguir correctamente la asignatura:
- Los conceptos básicos de las asignaturas de Bioquímica, sobre todo las características físicoquímicas de las macromoléculas y la Genética molecular de eucariotas.
- Utilizar a nivel de usuario herramientas y aplicaciones informáticas básicas (Internet, paquete de ofimática).
- Leer correctamente en inglés.
Objetivos
En esta asignatura se verán los fundamentos industriales necesarios para realizar investigación genética. Hay dos vertientes bien diferenciadas que se tratarán como dos módulos independientes: las herramientas informáticas para la gestión y tratamiento de datos genéticos (módulo de fundamentos de programación) y los métodos y técnicas experimentales para la manipulación de biomoléculas (módulo de técnicas bioquímicas).
MÓDULO I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
La investigación genética y genómica se lleva a cabo hoy en día con grandes cantidades de datos de secuencias de DNA. Para el tratamiento de esta información, son necesarias las herramientas informáticas. ¿Cómo se almacena la información? ¿Cómo se puede extraer esta información de forma flexible? ¿Cómo se puede generar nueva información a partir de ella? Conocer los fundamentos de programación es necesario para permitir al investigador la creación de programas para manipular y analizar datos genéticos.
El objetivo de este módulo es explicar los fundamentos teóricos y prácticos de informática, poniendo especial énfasis en la programación . Se aprenderá el lenguaje de programación Python, el más popular en el campo de la bioinformática, ya que es versátil, está pensado para tratar secuencias y es fácil de aprender. También se hará una introducción al lenguaje R. Las clases teóricas se complementarán con el módulo práctico correspondiente de la assignatura Laboratorio integrado IV.
MODULO II: TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN BIOQUÍMICA
El objetivo general esque el alumnado conozca las técnicas instrumentales que se desarrollan en un laboratorio y que pueden necesitar a la largo de sus estudios y actividad profesional.
Este objetivo se puede concretar en:
-Adquirir y comprender el fundamento teórico de las principales técnicas instrumentales
-Aplicar estas técnicas en el ámbito de la Genética.
-Potenciar la capacidad de autoaprendizaje del alumnado. El alumnado debe aprender a obtener información y adquirir el hábito de usar esta información críticamente.
-Aumentar el interés del alumnado por el aspecto técnico de la ciencia.
Resultados de aprendizaje
- CM04 (Integrar las bases moleculares y energéticas de los procesos vitales, describiendo la estructura, función y metabolismo de las principales biomoléculas.) Integrar las bases moleculares y energéticas de los procesos vitales, describiendo la estructura, función y metabolismo de las principales biomoléculas.
- CM05 (Evaluar críticamente los resultados de experimentos obtenidos mediante técnicas bioquímicas, como base para el análisis de datos biológicos.) Evaluar críticamente los resultados de experimentos obtenidos mediante técnicas bioquímicas, como base para el análisis de datos biológicos.
- SM03 (Operar herramientas informáticas básicas para el procesamiento de datos experimentales en bioquímica.) Operar herramientas informáticas básicas para el procesamiento de datos experimentales en bioquímica.
- SM04 (Aplicar técnicas experimentales adecuadas para el aislamiento, caracterización y análisis de biomoléculas y procesos bioquímicos.) Aplicar técnicas experimentales adecuadas para el aislamiento, caracterización y análisis de biomoléculas y procesos bioquímicos.
Contenidos
Módulo I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
Tema 1. Introducción al uso de herramientas informáticas en el estudio de la genética.
Tema 2. Programación. Conceptos básicos de programación. La importancia de saber programar. Lenguajes de programación.
Tema 3. Programación con Python I. ¿Por qué Python? Características, instalación y herramientas para programar. Estrategias de programación. Cómo funciona un programa.
Tema 4. Programación con Python II. Variables y estructuras de datos. Operaciones básicas. Entrada y salida de programa. Lectura y escritura de archivos.
Tema 5. Programación con Python III. Control de flujo: instrucciones condicionales, operadores y bucles.
Tema 6. Programación con Python IV. Expresiones regulares: búsqueda de patrones (pattern matching).
Tema 7. Programación con Python V. Creación de funciones. Scripts y argumentos. Introducción a BioPython.
Tema 8. Programación con R.
Módulo II: TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN BIOQUÍMICA
Tema 1: Principios básicos Espectroscopia de absorción electrónica Aspectos cuantitativos de las medidas de absorción (Ley de Lambert-Beer). Espectrofotómetros. Análisis espectroscópico de biopolímeros. Fundamentos de la espectrofluorimetría. Espectrofluorímetro. Aplicaciones.
Tema 2: Centrifugación. Fundamentos. Coeficiente de sedimentación. Factores de los que depende el coeficiente de sedimentación. Instrumentación: ultracentrífuga preparativa y analíticas. Técnicas y tipos de centrifugación.
Tema 3. Técnicas cromatográficas. Introducción. Fundamentos y características. Tipo de cromatografía: de reparto, de filtración en gel, de intercambio iónico, hidrofóbica, afinidad. Cromatografía líquida de alta resolución(HPLC).
Tema 4: Estrategias de purificación de macromoléculas. Etapasde purificación. Optimización de cada etapa. Técnicas preparativas de ácidos nucleicos: DNA plasmídico, DNA de bacteriófago, DNA genómico, RNA total y RNA mensajero.
Tema 5: Técnicas electroforéticas. Electroforesis de proteínas y de ácidos nucleicos.
Tema 6. Técnicas de identificación específica de biomoléculas: Técnicas de hibridación y detección (Southern, Northern, FISH, microarrays, hibridación in situ). Técnicas basadas en anticuerpos (Western blot, ELISA, etc.). Técnicas de marcado y visualización de moléculas.
Tema 7: Reacción en cadena de la polimerasa: PCR. Fundamentos de la técnica. Especificidad y rendimiento. Diseño de los cebadores. Optimización de la reacción. Aplicaciones y tiposde tecnicas basados en la reacción de PCR
Tema 8: Tecnología del DNA Recombinante.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Preparación de materiales | 1 | 0,04 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Lectura de textos | 7 | 0,28 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Clases de Teoría | 34 | 1,36 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Búsqueda bibliográfica | 5 | 0,2 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Seminarios y clases de problemas | 11 | 0,44 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Tutorías en grupo e individuales | 6 | 0,24 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Estudio | 40 | 1,6 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Resolución de problemas | 34 | 1,36 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Redacción de trabajos | 6 | 0,24 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
La metodología docente incluye clases de teoría, problemas, seminarios y sesiones de tutoría.
Módulo I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
Clases teóricas (14 horas): Clases para transmitir los conceptos básicos y la información necesaria para desarrollar un aprendizaje autónomo. Fomento de la participación activa del alumnado mediante el planteamiento de preguntas recíprocas. Soporte de las presentaciones con material multimedia (presentaciones PowerPoint, ejecución de programas) que estarán a disposición del alumno en el Campus Virtual.
Problemas (7 seminarios): Resolución y discusión de problemas trabajados previamente de forma autónoma por el alumnado (los problemas los planteará el profesor o se encuentran en el Campus Virtual). el profesor planteará trabajar un ploblema o situación que el alumnado debe resolver con los recursos conceptuales de los que disponen. Grupos reducidos de 30 personas.
Tutorías: Discusión y resolución de dudas/problemas por parte del profesor. Se harán individualmente o en grupos pequeños a acordar entre el alumnado y el profesor. Se recomienda hacer al menos una tutoría en grupo antes del examen para la resolución de dudas.
Módulo II: TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN BIOQUÍMICA
Clases de Teoría: Se impartirán clases magistrales (20 horas). Mediante este sistema se introducirán los conceptos básicos del temario. Se intentará, siempre que sea posible, utilizar material audiovisual e interactivo que ayude a la comprensión de los conceptos.
Seminarios (4 horas): Ésta es una actividad supervisada por el profesorado que se realiza en grupos (3-4 personas) y consiste en la lectura por parte del alumnado de artículos seleccionados previamente por el profesorado. El alumnado deberá comprender y analizar las técnicas utilizadas en cada artículo. El objetivo de esta metodología es que el alumnado vea ejemplos reales de la utilización de las técnicas explicadas en clase y sepa reconocerlas e interpretarlas. El alumnado trabajará en grupo y de forma autónoma los artículos seleccionados por el profesorado en base a preguntas concretas formuladas por el propio profesorado sobre las figuras y tablas de este artículo. Se realizarán sesiones presenciales de seminarios para discutir y debatir oralmente los artículos trabajados. Estas sesiones tienen como objetivo facilitar el diálogo entre profesorado y alumnado, ayudando a la comprensión de los conceptos adquiridos en las clases magistrales.
Tutorías: Discusión y resolución de dudas/problemas por parte del profesorado. Se harán individualmente o en pequeños grupos a acordar entre el alumnado y el profesorado. Se recomienda realizar, al menos, una tutoría en grupo antes de cada uno de los exámenes, para la resolución de dudas..
Uso de Inteligencia Artificial
Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de soporte, como la búsqueda bibliográfica o de información, la explicación de conceptos, códigos y metodologías y como herramienta para el mejoramiento del entendimiento de los temas tratados en la asignatura. El estudiante tendrá que identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo éstas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. Está complemento porohibido el uso de inteligencia artificial para realizar cualquiera de las actividades evaluables. El uso de inteligencia artificial serápenalizado y puede acarrear sanciones mayores en casos de gravedad.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Prueba parcial módulo 2 | 42.5% | 2 | 0,08 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Seminarios y entrega de trabajos escritos en el CV módulo 1 | 15% | 0 | 0 | CM04, SM03 |
| Seminarios y entrega de trabajos escritos en el CV módulo 2 | 7.5% | 2 | 0,08 | CM04, CM05, SM03, SM04 |
| Prueba parcial módulo 1 | 35 | 2 | 0,08 | CM04, SM03 |
EVALUACIÓN CONTINUA
Las competencias de esta materia podrán ser evaluadas mediante evaluación continua, que incluye dos exámenes parciales, un examen final de recuperación o de mejora de nota, resolución de problemas y participación en el aula.
Módulo I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
1. Teoría (70% del módulo)
Una prueba escrita al finalizar el módulo. Constará de preguntas teóricas, de relación de conceptos, preguntas aplicadas y resolución de problemas.
2. Seminarios (30% del módulo)
La participación activa en la resolución de ejercicios y la entrega de problemas cuenta un 30% de la nota final de este módulo. En el caso de repetidores, no se guarda la nota de seminarios de cursos anteriores.
La nota de teoría y seminarios no pueden hacer media si la nota de la prueba escrita de teoría no es igual o superior a 5, por tanto, las personas que no la superen (nota <5) deberán presentarse al examen de recuperación.
Módulo II: TÉCNICAS INSTRUMENTALES DE BIOQUÍMICA
1. Teoría (85% del módulo)
Una prueba escrita al finalizar este módulo. Constarà de tres apartats tipus test: preguntes que evaluarán conceptos básicos, preguntes sobre el desarrollo metodológico y preguntes basándose en la interpretación
2. Seminarios (15% del módulo)
Se hará una prueba escrita individual con el contenido de las sesiones de seminarios donde se habrá discutido y debatido los artículos motivo de examen. La nota final de este bloque de seminarios se obtendrá de la nota obtenida en la prueba individual y de la participación en cada uno de los grupos en las sesiones presenciales de seminarios o por la realización de entregas programadas por el profesorado.
La nota de teoría y seminarios no pueden hacer media si la nota de la prueba escrita de teoría no es igual o superior a 5, por tanto, las personas que no la superen (nota <5) deberán presentarse al examen de recuperación.
Para ambos módulos
Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber estado previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por tanto, el alumnado obtendrá la calificación de \"No Evaluable\" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final
Prueba final de recuperación. Se realizará el mismo día para los dos módulos para aquellas personas que no hayan superado cada una de las pruebas parciales con nota igual o superior a 5. La recuperación de cada uno de los módulos es independiente, sólo debe recuperarse el módulo que no se haya superado.
La prueba final de recuperación sólo permite recuperar el porcentaje de la prueba parcial que no se haya aprobado. Las notas correspondientes a las actividades de seminarios y entregas de trabajos, debido a sus características, no se pueden recuperar.
La nota de teoría obtenida en la prueba de recuperación y la nota de seminarios podrán promediar siempre y cuando la nota de la prueba escrita sea igual o superior a 4.
Igualmente, las personas que quieran mejorar nota podrán optar a una prueba final. La persona que se presente a mejorar nota renuncia a la nota obtenida en los parciales. No es posible mejorar nota mediante trabajos u otro tipo de actividades. El grado de dificutad de esta prueba se corresponderá con su objetivo y, por lo tanto, podrá ser superior al de las evaluaciones parciales. En ningún caso, la nueva calificación obtenida no se podrá utilizar para obtener matrícula de honor.
EVALUACIÓN ÚNICA
Las competencias de esta materia podrán ser evaluadas mediante evaluación única. La evaluación única consiste en una prueba de síntesis que constará de preguntas teóricas, de relación de conceptos, preguntas aplicadas, resolución de problemas y un bloque de preguntas tipo test.
La nota obtenida será el 80% de la nota de la asignatura. La prueba diferenciará los contenidos de los dos módulos en dos notas independientes (40% cada módulo en la nota final).
La prueba de evaluación única se hará coincidiendo con la fecha fijada en el calendario para la última prueba de evaluación parcial.
La evaluación de seminarios se hará con entrega de problemas y/o prueba escrita. Estas evidencias se podrán entregar el mismo día que se haya programado la prueba de síntesis. La nota obtenida será el 20% de la nota de la asignatura. Esta evaluación diferenciará los contenidos de los dos módulos con notas independientes (10% cada módulo en la nota final).
Prueba final de recuperación. Se realizará el mismo día para los dos módulos junto con las personas que siguen la evaluación continua. La prueba la realizarán aquellas personasque no hayan superado alguno de los módulos (nota de la prueba de síntesis + nota de seminarios <5). La recuperación de cada uno de los módulos es independiente, sólo debe recuperarse el módulo que no se haya superado. Sólo se permite recuperar la nota de la prueba de síntesis.
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LA EVALUACIÓN
Para poder superar la asignatura es necesario obtener una calificación final igual o superior a 5 para cada uno de los módulos. La nota final es la media aritmética entre ambos módulo siempre y cuando la nota para cada módulo sea igual o superior a 5.
La revisión de las pruebas escritas se realizará en día y lugar concertados.
Las personas repetidoras (alumnado de segunda matrícula) que tengan uno de los módulos superados (aprobado con una nota igual o superior a 5) sólo es necesario que se evalúen del módulo que NO han superado.
Bibliografía
Módulo I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
• Mitchell L Model. Bioinformatics Programming Using Python. O'Reilly. 2009.
• Allan Reese, R. Modern Statistics for Modern Biology. Cambridge university press. 2018
Módulo II: TÉCNICAS INSTRUMENTALES DE BIOQUÍMICA
• Creighton, T.E., The biophysical chemistry of nucleic acids & proteins, Helvetian Press, 2010
• Metzemberg, S., Working with DNA, Ed, Taylord & Francis Group. California, 2007
• Sheehan, D.,Physical biochemistry : principles and applications 2nd ed. Chichester: John Wilwy & Sons, 2009
• García-Segura, JL Técnicas Instrumentales de Análisis en Bioquímica. Editorial Síntesis. Madrid. 1999
• White BA PCR Protocols. Current Methods and Applications. Humana Press. 1993
Software
Módulo I: FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN
- Anaconda y Python
- https://www.anaconda.com/products/distribution
- Se usará durante las clases y para la resolución de ejercicios de deberes
- R studio https://www.rstudio.com/products/rstudio/
- R https://cran.r-project.org/
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 | 62 | Catalán | segundo cuatrimestre | tarde |
| (PAUL) Prácticas de aula | 621 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 622 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |