Tècniques Experimentals en Biomedicina I
Codi: 107963Crèdits: 3
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Ciències Biomèdiques | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Natalia Sánchez Groot
- Correu electrònic :
- natalia.sanchez@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No hi ha prèrequisits per aquesta assignatura.
Objectius
Aquesta assignatura s'imparteix en el Grau de Ciencies Biomédiques i dins de la matèria 13, Mètodes en Biomedicina. Correspon a una assignatura de segon any (primer semestre), obligatòria, i de 3 ECTS. S'imparteix a un grup d'uns 60 alumnes.
L’ assignatura amb contingut teòric i pràctiques d'aula, forma part d'una matèria on la majoria de les assignatures són pràctiques o aplicades. Aquesta matèria, Mètodes en Biomedicina, pretén potenciar el caràcter experimental de la Bioquímica, accentuant el seu caràcter interdisciplinari, per a això és necessari el coneixement de les bases teòriques de les tècniques, així com la seva aplicació. És en aquest context, on l'assignatura de Tècniques Experimentals en Biomedicina I, defineix els seus objectius formatius.
Un altre aspecte important que determina els objectius, i sobretot els continguts d'aquesta assignatura, és l'existència de l'assignatura posterior de Tècniques Experimentals en Biomedicina II, que s'imparteix en el segon semestre. Les dues assignatures són complementàries i entre les dues es pretén cobrir el conjunt de tècniques de base química, biològica i física que necessita conèixer i saber utilitzar un investigador en l'àmbit de la biomedicina.
L'objectiu general és que l'alumne conegui les principals tècniques en Biomedicina que es desenvolupen al laboratori i que poden necessitar al llarg dels seus estudis i activitat professional. Aquest objectiu es pot concretar en:
-Adquirir i comprendre el fonament teòric de les principals tècniques biomèdiques.
-Aplicació d'aquestes tècniques en l'àmbit de la Biomedicina.
-Potenciar la capacitat d'auto aprenentatge de l'alumne. L'alumne ha d'aprendre a obtenir informació i adquirir l'hàbit d'usar aquesta informació críticament.
-Augmentar l'interès de l'alumne pels aspectes tècnics de la ciència.
Resultats d'aprenentatge
- CM28 (Treballar en equips multidisciplinaris en l’àmbit de la bioinformàtica, desenvolupant valors personals i habilitats interpersonals per al treball en grup.) Treballar en equips multidisciplinaris en l’àmbit de la bioinformàtica, desenvolupant valors personals i habilitats interpersonals per al treball en grup.
- CM29 (Interpretar resultats experimentals en el marc real d’un laboratori o una empresa per elaborar i defensar un treball acadèmic o professional en l’àmbit de la biomedicina.) Interpretar resultats experimentals en el marc real d’un laboratori o una empresa per elaborar i defensar un treball acadèmic o professional en l’àmbit de la biomedicina.
- KM36 (Descriure les principals tècniques de recerca utilitzades en les ciències biomèdiques.) Descriure les principals tècniques de recerca utilitzades en les ciències biomèdiques.
- KM37 (Descriure els fonaments de la metodologia analítica utilitzada en el diagnòstic de malalties.) Descriure els fonaments de la metodologia analítica utilitzada en el diagnòstic de malalties.
Continguts
Bloc 1. Expressió i purificació de biomolècules
Principis generals de l’expressió heteròloga de biomolècules.
Estratègies de clonatge per a expressió: vectors d’expressió, promotors i sistemes d’inducció.
Ús de marques d’afinitat (TAGS) per a la purificació i detecció de proteïnes.
Criteris de selecció del sistema d’expressió segons l’aplicació biomèdica.
Limitacions, rendiment i qualitat de les biomolècules obtingudes.
Bloc 2. Anàlisi de proteïnes i àcids nucleics per electroforesi i hibridació
Fonaments de les tècniques electroforètiques aplicades a biomolècules.
SDS-PAGE i electroforesi bidimensional (2D): principi, resolució i interpretació.
Western blot: especificitat, sensibilitat i controls.
Southern i Northern blot: principi d’hibridació, aplicacions i limitacions.
Anàlisi crítica de patrons experimentals i fonts d’error.
Bloc 3. Interaccions moleculars
Bases experimentals per a l’estudi d’interaccions biomoleculars.
Assajos de pull-down com a eina per a l’anàlisi d’interaccions proteïna–proteïna i proteïna–àcid nucleic.
Controls experimentals, especificitat i interpretació de resultats.
Limitacions dels assajos d’interacció basats en afinitat.
Bloc 4. Amplificació i quantificació d’àcids nucleics
Fonaments de la reacció en cadena de la polimerasa (PCR).
Variants de la PCR: qPCR i RT-qPCR.
Disseny d’assaigs, especificitat, sensibilitat i quantificació.
Controls, errors experimentals i interpretació de resultats en context biomèdic.
Aplicacions en recerca i diagnòstic molecular.
Bloc 5. Plataformes d’anàlisi genòmica
Plataformes basades en hibridació: microarrays de SNP i CGH.
Principis, aplicacions i limitacions de les tecnologies d’array.
Comparació entre estratègies basades en hibridació i seqüenciació.
Criteris de selecció de la plataforma segons la pregunta biomèdica.
Bloc 6. Next Generation Sequencing (NGS)
Principis generals del Next Generation Sequencing.
Tipus d’aproximacions: seqüenciació dirigida, exoma i genoma complet.
Cobertura, profunditat, biaixos i qualitat de les dades.
Tipus de variants genètiques i interpretació a nivell conceptual.
Aplicacions en recerca biomèdica i diagnòstic molecular.
Bloc 7. Espectrometria de masses aplicada a biomedicina
Principis generals de l’espectrometria de masses.
Espectrometria de masses acoblada a cromatografia líquida (LC-MS/MS).
Identificació i quantificació de biomolècules.
Conceptes de sensibilitat, especificitat i límits de detecció.
Aplicacions biomèdiques en recerca i entorns clínics.
Bloc 8. Ressonància Magnètica Nuclear (RMN)
Fonaments de la ressonància magnètica nuclear.
RMN aplicada a la detecció i caracterització de biomolècules.
Introducció a la RMN com a tècnica d’imatge.
Informació estructural i funcional que proporciona la RMN.
Limitacions i abast de la tècnica.
Bloc 9. Edició genòmica: CRISPR-Cas9
Bases moleculars del sistema CRISPR-Cas9.
Estratègies d’edició genòmica i tipus de modificacions.
Controls experimentals, especificitat i efectes fora d’objectiu.
Aplicacions en recerca biomèdica i perspectives terapèutiques.
Consideracions ètiques i limitacions tècniques.
Bloc 10. Integració de tècniques i disseny experimental
Selecció de tècniques en funció de la pregunta biomèdica.
Disseny experimental i estratègies de validació.
Tipus de controls i criteris de qualitat.
Anàlisi crítica i interpretació integrada de dades experimentals.
Limitacions metodològiques i presa de decisions.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Estudi | 23 | 0,92 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
| Seminaris | 8 | 0,32 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
| Classes teòriques | 18 | 0,72 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
L’assignatura inclou 18 hores de teoria i 8 hores de pràctiques d’aula per estudiant. Les pràctiques d’aula s’organitzen en dos grups, amb 16 hores totals de docència PAUL programades per cobrir els dos grups.
Classes magistrals combinades amb pràctiques d'aula. En alguns temes es resoldran problemes intercalats amb els conceptes teòrics per facilitar la seva comprensió.
Les pràctiques d’aula es centren en l’anàlisi i discussió crítica d’articles científics, dades experimentals i situacions metodològiques relacionades amb les tècniques descrites.
En funció de les necessitats del desenvolupament de l'assignatura es progamaran tutories per a la discussió d'aspectes concrets de la matèria.
Quan sigui pertinent, es faran servir metodologies actives, com l’aprenentatge basat en casos i la discussió crítica d’articles científics, per promoure la participació de l’alumnat i la integració dels coneixements metodològics. En la selecció d’exemples i materials es procurarà incorporar la perspectiva de gènere i visibilitzar aportacions diverses en l’àmbit de la recerca biomèdica.
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 |
|---|---|---|---|---|
| Examen teoria 2n parcial | 40% | 9 | 0,36 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
| Examen teoria 1er parcial | 40% | 9 | 0,36 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
| Avaluació de les pràctiques d’aula | 20% | 8 | 0,32 | CM28, CM29, KM36, KM37 |
Aquesta assignatura preveu únicament el sistema d’avaluació continuada. Aquesta assignatura no preveu el sistema d’avaluació única.
Avaluació continuada:
-L’avaluació continuada consisteix en dues proves tipus test en què s’avaluaran els continguts de tot el programa de teoria de l’assignatura, i l’ avaluació de les activitats corresponents a les pràctiques d’aula (PAUL).
-Les dues proves tipus test on avaluaran els continguts del programa de teoria tenen opció a recuperació i un pes global del 80% de la nota final de l’assignatura. S’ha d’obtenir una nota mínima de 4.5 per poder fer mitja.
-L’avaluació de les pràctiques d’aula (PAUL) tenen un pes del 20% de la nota final de l’assignatura. No tenen nota mínima i no es poden recuperar.
-No es permet millorar la nota de les proves tipus test si s’obté una nota superior o igual a 5.0
-Per participar a la recuperació de les proves tipus test, 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 o mòdul. Per tant, l’alumnat obtindrà la qualificació de “No avaluable” quan les activitats d’avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.
-Per superar l’assignatura cal obtenir una qualificació global igual o superior a 5 punts sobre 10.
-L’alumnat obtindrà la qualificació de “No avaluable” quan les activitats d’avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final de l’assignatura.
-La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a l’estudiant que incorri en alguna d’aquestes irregularitats.
Bibliografia
Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology. Andreas Hofmann and Samuel Clokie. Cambridge University Press, 8th Edition (2018)
Biophysical techniques in drug Discovery. Angeles Canales et al. Royal Society of Chemistry, 1st Edition (2017)
Principios de análisis instrumental. Douglas A. Skoog et al. Cengage Learning Editores S.A. de C.V., Sexta edición revisada (2008)
Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular. David Freifelder. Editorial Reverté. (2010)
Fluorescence Microscopy: From principles to Biological Applications. Ulrich Kubitscheck. Wiley-Blackwell, 2nd Edition (2017)
Programari
No hi ha programari per aquesta assignatura.
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 | 52 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 521 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 522 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |