21533. Enginyeria Genètica . Grup 1

Identificació de l'assignatura

Assignatura21533 - Enginyeria Genètica
Grup Grup 1 ( Campus Digital )
Any acadèmic 2018-19
Crèdits6 crèdits
Període d'impartició Primer semestre
Idioma d'impartició Català
Titulació -

Professors

Professor/aHorari d'atenció alumnes
Hora d'iniciHora de fiDia de la setmanaData d'iniciData de fiDespatx/Edifici
Elena Isabel García-Valdés Pukkits
elena.garciavaldeselena.garciavaldes@uib.esuib.es
Cal concertar cita prèvia amb el professor per a fer una tutoria
Maria Magdalena Mulet Pol
mmagdalena.muletmmagdalena.mulet@uib.esuib.es
Cal concertar cita prèvia amb el professor per a fer una tutoria
Antonia Picornell Rigo
apicornellapicornell@uib.esuib.es
14:30h15:30h Dilluns 01/09/201831/07/2019 despatx 26. Guillem Colom.

Contextualització

L'assignatura optativa d'Enginyeria Genètica s'enmarca dins el módul de Genètica Molecular , juntament amb l'assignatura obligatòria Genètica Molecular i l'optativa Genètica Humana.

L'Engineria Genètica és un conjunt de mètodes, tècniques i procediments que permeten la manipulació del DNA. Incorpora procediments molts diversos i en estat de constant actualització.

El seu objectiu és l'anàlisi, la modificació i l'utilització de la informació genètica amb el fi d'entendre l'expressió gènica, per una banda, i per l'altra, de reconduir aquesta expressió cel.lular cap un ampli ventall d'aplicacions. Gràcies a ella es possible actualment l'anàlisi de la funció gènica a nivells impensables fa unes poques dècades i els coneixements i tècniques que d'ella se'n deriven han permés el desenvolupament de la Biotecnologia i han revolucionat la Microbiologia Industrial, l'Agricultura, la Ramaderia i la Medicina.

En aquesta assignatura es preten explicar la base conceptual d'aquest conjunt de tècniques, ampliant el que ja s'haurà aprés a assignatures obligatòries com la Genètica, la Microbiologia i la Genètica Molecular, i incorporant l'estudi advançat de les aplicacions concretes més rellevants i actuals.

Un altre punt important de la Enginyeria Genètica és l'impacte social que tenen algunes de les seves aplicacions, com per exemple els aliments transgènics o la lliberació al medi de microorganismes genèticament modificats. Algunes de les activitats de l'assignatura tractaran d'analitzar aquest impacte, a fi de desenvolupar la capacitat d'avaluació crítica d'aquestes aplicacions i de les llimitacions actuals de les mateixes, i de poder transmetre aquests coneixements de forma raonada a un públic tant especialitzat como no especialitzat.

Requisits

Essencials

Haver superat les assignatures de Microbiologia (20110) i Genètica (20111).

Recomanables

Haver cursat Genètica Molecular (21513)

Competències

Específiques

  • CE-12: Conèixer les bases legals i ètiques implicades en el desenvolupament i l?aplicació de les ciències moleculars de la vida.
  • CE-13: Treballar de manera adequada en un laboratori bioquímic amb material biològic tenint en compte la seguretat, la manipulació, l?eliminació de residus biològics i químics i el registre anotat d?activitats.
  • CE-17: Conèixer els principis de la manipulació dels àcids nucleics, així com les tècniques que permeten l?estudi de la funció gènica i el desenvolupament d?organismes transgènics amb aplicacions en biomedicina, indústria, medi ambient, agricultura, ramaderia, etc.

Genèriques

  • CT-1: Tenir i comprendre coneixements en l?àrea de la bioquímica i la biologia molecular a un nivell que, amb el suport de llibres de text avançats, inclogui també aspectes d?avantguarda de rellevància en la disciplina.
  • CT-2: Saber aplicar els coneixements de bioquímica i biologia molecular a la pràctica professional i tenir les habilitats intel.lectuals necessàries per a aquesta pràctica, incloses les capacitats de gestió de la informació, anàlisi i síntesi, resolució de problemes, organització i planificació, i generació de noves idees.
  • CT-3: Tenir la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants per emetre judicis crítics i raonats sobre temes d?índole social, científica o ètica en connexió amb els avenços en bioquímica i biologia molecular.
  • CT-4. Poder transmetre informació, idees, problemes i solucions dels àmbits de Bioquímica i Biologia Molecular a un públic tant especialitzat como no especialitzat.
  • CT-10. Saber apreciar la importància, en tots els aspectes de la vida, inclòs el professional, del respecte als drets humans, els principis democràtics, la diversitat i la multiculturalitat i el medi ambient.

Bàsiques

Podeu consultar les competències bàsiques que l'estudiant ha d'haver assolit en acabar el grau a l'adreça següent: http://estudis.uib.cat/grau/comp_basiques/

Continguts

Continguts temàtics

Bloc 1 Biotecnologia Molecular en Sistemes Microbians
Tema 1 Engineria Genètica, Ampliació

Genòmica dels microorganismes. Situació actual. Objectius i estratègies de la clonació clasics i actuals.

Tema 2 Vectors

Vectors de clonació. Vectors d?origen víric: característiques. Distints vectors d?origen víric. Cosmidis. Fosmidis. Genoteques genòmiques i metagenòmiques. Exemples. Vectors d?expressió.

Tema 3 Clonació a microorganismes

Clonació a Escherichia coli . Clonació en altres bacteris Gram negatius. Clonació en bacteris gram positius. Clonació en Arqueas.

Tema 4 Clonació de productes d?aplicació en medicina.

Gen hormona del creixement. Gen de la insulina. Obtenció de vacunes.

Tema 5 Clonació de productes d?interès biotecnològic.

Insecticides microbians, agents de biocontrol o activadors del creixement vegetal. Biopolímers.

Tema 6 Síntesi de la primera ?cèl.lula sintètica? Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0.

Tècniques moleculars actuals i la seva relació amb la clonació.

Bloc 2 Biotecnologia Molecular en Sistemes Eucariotes
Tema 1 Clonació i expressió de proteïnes recombinants a llevats i insectes

Els llevats com a hostes de clonatge. Tècniques de transformació i selecció. Vectors de clonatge. Producció de proteïnes a llevats. Transferència gènica a insects mitjançant vectors derivats de baculovirus.

Tema 2 Metodologia i aplicacions de la transferència gènica a cèl?lules de mamífers

Tipus i mètodes de transfecció. Virus animals com a vectors. Mètodes de selecció i gens senyal. Cromosomes artificials. Producció de proteïnes a cèl.lules de mamífers.

Tema 3 Enginyeria genètica de plantes: metodologia

Mètodes de transformació i regeneració de plantes. Transferència de DNA a cèl.lules vegetals. Agrobacterium com a sistema de transferència de DNA. Vectors: derivats de plasmidi Ti de Agrobacterium , plasmidi Ri, vectors virals. Mètodes de selecció. Sistemes model.

Tema 4 Aplicacions de la Biotecnologia Vegetal

Aplicacions en ciència bàsica i aplicada. Plantes transgèniques resistents a herbicides. Resistència a insects, bacteris, virus i fongs. Plantes tolerants a situacions d?estress. Modificació del contingut nutricional. Producció de fàrmacs i productes biotecnològics a plantes. Altres aplicacions comercials.

Tema 5 Millora Genètica animal mitjançant tècniques d'Enginyeria Genètica

Mètodes d?obtenció d?animals transgènics: insects, aus, peixos i mamífers. La transgènesi en la millora animal. Augment de producció ramadera. Prevenció de malalties del ramat.

Tema 6 Noves perspectives en Tractament de Malalties Humanes

Noves teràpies moleculars pel tractament de malalties humanes d?origen genetic i adquirit. Advanços en la enginyeria de teixits.

Metodologia docent

A les classes teòriques de l'assignatura es desenvoluparan els continguts de les diferents unitats didàctiques. Apart de les explicacions del professor, s'afavorirà la participació de l'alumne raonant com s'aplicarian les tècniques explicades a casos concrets i analitzant articles d'actualitat dins l'àmbit de l'Enginyeria Genètica.

Els treballs plantejats al llarg del curs tenen, per una banda, l'objectiu d'actualització constant dins aquest camp i, per l'altra, el desenvolupament de la capacitat crítica davant les aplicacions d'aquestes tècniques, així com de saber transmetre de manera raonada a tot tipus de públic els coneixements d'aquestes tècniques, els seus perills i les seves llimitacions.

Finalment les pràctiques de laboratori permetran familiaritzar-se amb algunes de les tècniques habituals de manipulació d'àcids nuclèics.

Activitats de treball presencial (2,4 crèdits, 60 hores)

ModalitatNomTip. agr.DescripcióHores
Classes teòriques Classes teòriques Grup gran (G)

A les classes teòriques el professor explicarà els fonaments teòrics de les unitats didàctiques de l'assignatura. També es donarà informació sobre el material més adient per profunditzar en el conceptes treballats a classe.

Per una altra banda, en aquestes classes s'afavorirà el debat amb la finalitatde raonar sobre la manera més adient d'aplicar els coneixements adquirits a casos pràctics.

33
Seminaris i tallers Seminaris i/o treballs voluntaris Grup mitjà (M)

En la primera part de l'assignatura se proposarà algun treball i/o seminari voluntari.

En la segona part, se proposarà la preparació i presentació d'un seminari relacionat amb el tema 6 a fer en grups de 2 alumnes, de manera voluntària.

4
Classes de laboratori Pràctiques de laboratori Grup mitjà 2 (X)

Es realitzaran pràctiques de laboratori relacionades amb el contingut de l'assignatura, amb la finalitat d'experimentar diferents mètodes d'aplicació a l'Enginyeria Genètica.

20
Avaluació Examen part A Grup gran (G)

Es farà més o menys a la meitat del semestre una prova basada en preguntes tipus test relacionades amb els conceptes desenvolupats a les classes teòriques i a les pràctiques.

1.5
Avaluació Examen part B Grup gran (G)

Al final del semestre es farà un examen de preguntes de resposta curta i resolució de casos pràctics relacionats amb els conceptes desenvolupats a les classes teòriques i a les pràctiques.

1.5

A començament del semestre hi haurà a disposició dels estudiants el cronograma de l'assignatura a través de la plataforma UIBdigital. Aquest cronograma inclourà almenys les dates en què es faran les proves d'avaluació contínua i les dates de lliurament dels treballs. A més, el professor o la professora informarà els estudiants si el pla de treball de l'assignatura es durà a terme a través del cronograma o per una altra via, inclosa la plataforma Campus Extens.

Activitats de treball no presencial (3,6 crèdits, 90 hores)

ModalitatNomDescripcióHores
Estudi i treball autònom individual Treball

Es plantejeran dos treballs breus a realitzar durant el semestre.

Un d'ells consistirà amb l'anàlisi d'un article de recerca sobre un tema actual dins el camp de l'Enginyeria Genètica.

L'altra serà un anàlisi d'una aplicació de l'Enginyeria Genètica (a elecció de l'alumne) des d'una vesant tècnica, legal i de controvèrsia social.

10
Estudi i treball autònom individual Elaboració memòria de pràctiques

Finalitzades les classes de laboratori cada alumne elaborarà una memòria analitzant els procediments seguits i els resultats obtinguts.

10
Estudi i treball autònom individual Estudi dels continguts de l'assignatura

La finalitat és la d'assimilar els conceptes teòrics i pràctics de l'assignatura, ajundant-se dels apunts de les classes teòriques, el material didàctic facilitat pel professor mitjançant Campus Extens i la bibliografia recomenada

70

Riscs especifics i mesures de protecció

Les pràctiques de laboratori d'aquesta assignatura tenen els riscs habituals als laboratoris de recerca de microbiologia i genètica.

Al principi de les pràctiques s'explicaran els risc específics derivats dels protocols a seguir i les mesures de protecció i seguretat adients per a evitar al màxim aquests riscs.

Avaluació de l'aprenentatge dels estudiants

Per a superar l'assignatura se requereix una qualificació final igual o superior a 5,0.

L'assistència a les pràctiques de laboratori és obligatòria per a poder aprovar l'assignatura. També és obligatòria l'entrega de la memòria de pràctiques i dels treballs dins el terminis notificats a CE.

Les notes dels dos exàmens (A i B) suposaran el 50% de la nota final de l'assignatura. Per a poder fer mitjana amb les notes de les demés activitats d'avaluació, la nota obtinguda per aquest concepte haurà de ser igual o superior a 5,0.

En el cas de no haver superat el primer examen (A), el dia del segon (B) l?alumne podrà fer de nou l?examen A.

Si la nota mitjana dels exàmens és igual o superior a 5,0, la nota final de l'assignatura es calcularà amb la següent fórmula:

Nota: (0,50 x nota mitjana dels exàmens A i B) + (0,2 x nota de la memòria de pràctiques) + (0,3 x nota dels treballs)

La realització d?activitats voluntàries (seminaris o treballs addicionals) podrà incrementar fins a 1 punt la nota global de l?assignatura obtinguda per la fórmula anterior.

Si la nota dels exàmens és inferior a 5,0, la nota que apareixerà a l'acta serà l?obtinguda amb la fórmula anterior, en el cas que sigui inferior a 4,0; i de 4,5, si la mitjana és superior.

A l'acta apareixerà No Presentat si l'alumne no ha fet un mínim d'un terc de les activitats d'avaluació.

En el cas d'haver fet més d'un terç d'aquestes activitats, apareixerà un Suspens en qualsevol dels següents casos: 1-no haver fet algunes de les activitats obligatòries, 2-no haver superat l'examen final, 3-no obtenir un valor superior o igual a 5 en la mitjana de les notes de totes les activitats d'avaluació.

D'acord amb l'article 33 del Reglament Acadèmic, "amb independència del procediment disciplinari que es pugui seguir contra l'estudiant infractor, la realització demostradorament fraudulenta d'algun dels elements d'avaluació inclosos en guies docents de les assignatures comportarà, a criteri del professor, una menysvaloració en la seva qualificació que pot suposar la qualificació de «suspens 0» a l'avaluació anual de l'assignatura".

Seminaris i/o treballs voluntaris
Modalitat Seminaris i tallers
Tècnica Altres procediments ( no recuperable )
Descripció

En la primera part de l'assignatura se proposarà algun treball i/o seminari voluntari.

En la segona part, se proposarà la preparació i presentació d'un seminari relacionat amb el tema 6 a fer en grups de 2 alumnes, de manera voluntària.

Criteris d'avaluació
Percentatge de la qualificació final: 0%

Examen part A
Modalitat Avaluació
Tècnica Proves objectives ( no recuperable )
Descripció

Es farà més o menys a la meitat del semestre una prova basada en preguntes tipus test relacionades amb els conceptes desenvolupats a les classes teòriques i a les pràctiques.

Criteris d'avaluació

Se valoraran els coneixements assolits.

Percentatge de la qualificació final: 25%

Examen part B
Modalitat Avaluació
Tècnica Proves de resposta breu ( recuperable )
Descripció

Al final del semestre es farà un examen de preguntes de resposta curta i resolució de casos pràctics relacionats amb els conceptes desenvolupats a les classes teòriques i a les pràctiques.

Criteris d'avaluació

Se valoraran els coneixements obtinguts en tots els aspectes didàctics de l'assignatura.

Percentatge de la qualificació final: 25%

Treball
Modalitat Estudi i treball autònom individual
Tècnica Treballs i projectes ( no recuperable )
Descripció

Es plantejeran dos treballs breus a realitzar durant el semestre.

Un d'ells consistirà amb l'anàlisi d'un article de recerca sobre un tema actual dins el camp de l'Enginyeria Genètica.

L'altra serà un anàlisi d'una aplicació de l'Enginyeria Genètica (a elecció de l'alumne) des d'una vesant tècnica, legal i de controvèrsia social.

Criteris d'avaluació

Se valorarà la capacitat d'anàlsi crític de les aplicacions actuals de l'Enginyeria Genètica, incloent no sols els aspectes tècnics sino també aspectes legals i socials.

Percentatge de la qualificació final: 30%

Elaboració memòria de pràctiques
Modalitat Estudi i treball autònom individual
Tècnica Informes o memòries de pràctiques ( recuperable )
Descripció

Finalitzades les classes de laboratori cada alumne elaborarà una memòria analitzant els procediments seguits i els resultats obtinguts.

Criteris d'avaluació

Se valorarà la comprensió de les bases de les tècniques desenvolupades a les pràctiques de laboratori i la capacitat d'anàlisi i interpretació dels resultats obtinguts.

Percentatge de la qualificació final: 20%

Recursos, bibliografia i documentació complementària

Els llibres recomenats a la bibliografia permetran l'estudi de les bases de les diferent tècniques així com de les aplicacions clàsiques de l'Enginyeria Genètica. Els articles i les pàgines web que se recomanaran a l'alumne en els diferent temes, permetran l'estudi de noves tècniques i aplicacions actualitzades.

Bibliografia bàsica

PRIMROSE S.B., TWYMAN R.M. (2006). Principles of Gene Manipulation and Genomics. 7ª edición Blackwell. Oxford.

IZQUIERDO ROJO, M. (2014). Curso de Genética Molecular e Ingeniería Genética1ª ed. Ediciones Pirámide ISBN:8436831233

REAL MD, RAUSELL C, LATORRE A. 2017. Técnicas de Ingeniería Genética. Editorial Síntesis. ISBN: 9788491710714

Bibliografia complementària

GLICK, B.R.; PASTERNAK, J.J.; CHERYL L. (2010).Molecular Biotechnology. Principles and applications of Recombinant DNA.4th Edition American Society for Microbiology. Washington.Book ISBN:978-1-55581-498-4

PERERA J., TORMOS A. & GARCÍA J.L. (2002).Ingeniería Genética.Vol. II. Ed. Síntesis. Madrid

LUQUE, J.; HERRÁEZ, A. (2001). Texto ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Conceptos, Técnicas y Aplicaciones en Ciencias de la Salud. Ed. Harcourt, S.A.

NICHOLL, D.S.T. (2002). An introduction to genetic engineering. 2ª Ed. Cambridge University Press. Cambridge.

PRIMROSE, S.B. (1998). Principles of Genome Analysis. Blackwell Science Ltd. Oxford.

Altres recursos


Mitjançant la pàgina de l'assignatura a Campus Extens es posaran a l'abast dels alumnes altres recursos, que inclouran pàgines web i articles científics.