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Ingeniería Genética de Microorganismos

Código: 101977
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Genètica OP 4

Profesor/a de contacto

Nombre :
Jesús Aranda Rodriguez
Correo electrónico :
jesus.aranda@uab.cat

Equipo docente

Sergi Torres Puig
Jordi Corral Sabado
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 la asignatura Biología Molecular de Procariotas.

Objetivos

El objetivo principal de esta asignatura es que el estudiante sea capaz de diseñar procedimientos para la manipulación genética de microorganismos.


Por eso durante el desarrollo de la asignatura, el estudiante deberá alcanzar las capacidades siguientes:
• Saber identificar los diferentes tipos de vectores microbianos, de reconocer sus aplicaciones y de diseñar otros nuevos
• Saber aplicar metodologías y estrategias de clonación
• Reconocer la implicación de las características propias de cada microorganismo (sistemas inmunidad, capacidad recombinación, uso de codón, etc) en el diseño experimental propuesto
• Saber escoger la técnica de transferencia genética más adecuada en cada caso propuesto
• Poder diseñar estrategias eficientes para la obtención, enriquecimiento y selección de mutantes
• Saber construir fusiones génicas y reconocer sus posibles aplicaciones
• Reconocer las características principales de las posibles dianas bacterianas para el desarrollo de fármacos, vacunas y reactivos de diagnóstico

Resultados de aprendizaje

  • CM24 (Evaluar la validez y significación de resultados experimentales sobre mecanismos moleculares y procesos del desarrollo.) Evaluar la validez y significación de resultados experimentales sobre mecanismos moleculares y procesos del desarrollo.
  • CM25 (Diseñar proyectos de investigación básica orientados al estudio de la regulación génica y los elementos genéticos móviles en procariotas y eucariotas.) Diseñar proyectos de investigación básica orientados al estudio de la regulación génica y los elementos genéticos móviles en procariotas y eucariotas.
  • CM26 (Adaptar la comunicación de conceptos complejos de biología molecular, patogenia y desarrollo a las necesidades de diferentes audiencias.) Adaptar la comunicación de conceptos complejos de biología molecular, patogenia y desarrollo a las necesidades de diferentes audiencias.
  • KM18 (Describir los mecanismos de la expresión génica y su regulación en procariotas y eucariotas, integrando sus implicaciones bioéticas y la perspectiva de género en la genómica. .) Describir los mecanismos de la expresión génica y su regulación en procariotas y eucariotas, integrando sus implicaciones bioéticas y la perspectiva de género en la genómica. .
  • KM19 (Explicar los procesos moleculares del ciclo celular, la apoptosis y las bases genéticas del desarrollo y la diferenciación celular.) Explicar los procesos moleculares del ciclo celular, la apoptosis y las bases genéticas del desarrollo y la diferenciación celular.
  • SM22 (Interpretar la base genética de fenotipos y enfermedades a partir de los mecanismos de regulación génica y del desarrollo, considerando el impacto de las diferencias por sexo.) Interpretar la base genética de fenotipos y enfermedades a partir de los mecanismos de regulación génica y del desarrollo, considerando el impacto de las diferencias por sexo.
  • SM23 (Relacionar la estructura y dinámica de los ácidos nucleicos con la aplicación de técnicas moleculares en el estudio de la biología del desarrollo.) Relacionar la estructura y dinámica de los ácidos nucleicos con la aplicación de técnicas moleculares en el estudio de la biología del desarrollo.
  • SM24 (Aplicar estrategias de diseño experimental y formulación de hipótesis para el estudio de procesos de regulación génica y biología molecular.) Aplicar estrategias de diseño experimental y formulación de hipótesis para el estudio de procesos de regulación génica y biología molecular.

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.

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Estudio y otras actividades de autoaprendizaje 50 2 CM24, SM22, SM23
Tutorías 1 0,04 KM18, KM19
Preparación del poster y cuestionarios 34 1,36 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24
Clases magistrales participativas 30 1,2 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24
Lectura de textos recomendados 20 0,8
Seminarios 12 0,48 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24

La asignatura consta de dos módulos:

Módulo de seminarios: en las que mediante aprendizaje colaborativo, se trabajan diferentes aspectos de diseños experimentales reales presentes en artículos científicos actuales. Al inicio del curso, el alumnado escoge, siguiendo las pautas marcadas por el profesorado, un artículo científico 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 se entrega al inicio del curso por el profesorado.

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.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
auto-evaluación individual o de grupo 5% 0 0 CM24
Debate y participación en el aula 10% 0 0 KM19, SM22
Entregas en el aula y el aula virtual 10% 0 0 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM23, SM24
Póster 25% 0 0 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24
Prueba escrita (resolución de casos prácticos) 40% 3 0,12 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24
Resolución de cuestionarios 10% 0 0 CM24, CM25, CM26, KM18, KM19, SM22, SM23, SM24

Evaluación del módulo de seminarios

La evaluación de los seminarios se realiza mediante la evaluación de diferentes actividades relacionadas con un artículo científico


Evaluación del módulo teórico

Esta actividad se evalúa mediante un examen escrito individual que representa el 80% de este módulo.

Durante las sesiones del módulo de teoría, se podrán realizar actividades de evaluación que contribuirán hasta con un 20% de este módulo.

Para aprobar este módulo, es necesario obtener una puntuación de 5 puntos o superior en el examen escrito individual.

Si la calificación obtenida es inferior a 5, se podrá realizar un examen de recuperación.

Para participar en la recuperación el alumnado 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, entre otras. Será necesario identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo han influido en el proceso y en el resultado final de la actividad. La falta de transparencia en el uso de la IA en esta actividad evaluable se considerará una falta de honestidad académica y podrá conllevar una penalización parcial o total en la calificación de la actividad, o sanciones de mayor gravedad en los casos que corresponda.


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 al estudiante 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 disponibles en el aula Moodle de la asignatura.

Software

No aplicable.

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