PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA Datos generales de la
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Facultad de Medicina PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA Datos generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Biología Molecular Código: 361429, 363835 Curso académico: 2009-2010 Impartición: semestral Coordinación: Manuel Rodríguez Allué (Clínico), Gabriel Pons Irazazábal (Bellvitge) Departamentos: Ciencias Fisiológicas I y Ciencias Fisiológicas II Créditos ECTS: 6 Semestre: segundo Tipo: formación básica Profesorado Rafael Molina Porto, Manuel J. Rodríguez Allué, Josep Saura i Martí Objetivos de aprendizaje de la asignatura PRERREQUISITOS PARA CURSAR LA ASIGNATURA 1. Competencias generales a) Las alcanzadas al superar el bachillerato científico o estudios equivalentes. b) Conocimientos básicos de informática para hacer uso de un ordenador personal y acceso a Internet. 2. Competencias específicas a) Tener un buen nivel de comprensión del inglés. b) También se deberían conocer las principales bases de datos biomédicas y tener unos mínimos conocimientos de búsqueda de información científica. c) Estar habituado al funcionamiento y uso del Campus Virtual de la UB. 3. Asignaturas del nuevo plan de estudios con las que es necesaria una especial coordinación a) El estudiante debería conocer los contenidos específicos de las asignaturas: Bioquímica Básica, Biología Celular y Bioestadística Básica, Epidemiología e Introducción a la Investigación. b) Las asignaturas del nuevo plan de estudios con las que es necesaria una especial coordinación son: Biología Celular, Biología del Desarrollo, Bioquímica Básica, Genética Médica, Bioquímica y Biofísica de Sistemas y Fisiología Médica I / II. A. OBJETIVOS GENERALES • Conocer las principales características del genoma humano y de los mecanismos de almacenamiento, perpetuación y expresión de los genes. • Conocer y comprender los mecanismos moleculares básicos de comunicación celular. • Aplicar los métodos de análisis y razonamiento molecular a la resolución de problemas relacionados con la biología molecular de la célula, la fisiología celular y la fisiopatología celular. • Utilizar el enfoque molecular en el estudio de las funciones celulares, de forma que pueda integrar los futuros avances en el conocimiento de las bases moleculares de la información genética, de la comunicación celular y de la proliferación celular. • Conocer de forma básica, teórica y práctica las principales metodologías y técnicas de investigación del genoma, de su funcionamiento y de sus posibilidades y limitaciones. • Adquirir un mínimo hábito de trabajo en el laboratorio de investigación en biología molecular. B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS B1. Competencias técnicas B1a. Habilidades descriptivas y de identificación • Describir los aspectos fundamentales del metabolismo de los nucleótidos. • Describir las características estructurales, las propiedades y las funciones de los ácidos nucleicos. Explicar el concepto de transmisión de la información y de expresión génica. • Representar los procesos moleculares implicados en la replicación del DNA. • Explicar los agentes y mecanismos fisiológicos de generación de variabilidad génica y los mecanismos de daño y reparación del DNA. Describir los mecanismos de recombinación homóloga y no homóloga. • Describir la estructura de los genes en los eucariotas, sus mecanismos de expresión y el procesamiento de diferentes tipos de RNA. Explicar los mecanismos de regulación de estos procesos. • Representar los procesos de traducción de los mRNA, los postraduccionales y los de la degradación proteica. • Explicar los diferentes tipos de señales extracelulares, receptoras de membrana e intracelulares, y las cascadas de señalización intracelular. • Explicar las bases moleculares de los mecanismos de control de la expresión génica y de la síntesis proteica. • Explicar las principales técnicas de clonación, caracterización funcional y manipulación de los ácidos nucleicos y de las proteínas. B1b. Habilidades de manejo e instrumentales • Utilizar de forma correcta el material de laboratorio de biología molecular. • Utilizar alguna de las técnicas básicas de biología molecular para desarrollar habilidades de trabajo en el laboratorio. • Representar y analizar los resultados obtenidos en el laboratorio. • Extraer información de documentos científicos en lengua inglesa. • Utilizar los recursos en línea y las páginas web más útiles para el aprendizaje de la biología molecular. • Utilizar recursos electrónicos para exponer los conocimientos moleculares. • Redactar un informe sobre resultados experimentales o bibliográficos. B1c. Habilidades para resolver problemas • Hacer búsquedas bibliográficas en PubMed y otras fuentes de documentación biomédica. • Analizar y comparar secuencias nucleotídicas y proteicas en las bases de datos. Hacer mapas de restricción de secuencias de DNA. • Interpretar resultados experimentales, extraer conclusiones y elaborar hipótesis a partir de los datos analizados. • Desarrollar criterios científicos de búsqueda de información molecular en Internet. • Analizar información biológica pertinente para entender a escala molecular las causas y consecuencias de los procesos patológicos desencadenados por algún defecto molecular o genético. • Resolver a escala molecular, de forma autónoma y en colaboración, un problema biomédico sencillo. B2. Competencias académicas • Explicar los aspectos fundamentales de la biosíntesis y degradación de los nucleótidos. • Conocer las características estructurales y las propiedades de los ácidos nucleicos que determinan sus funciones en la transmisión de la información y en la expresión génica. • Conocer los procesos moleculares implicados en la replicación del DNA. • Explicar los mecanismos de daño y reparación del DNA y su relación con patologías humanas. • Explicar los agentes y mecanismos de generación de variabilidad génica. Saber qué mecanismos generan variabilidad génica. Entender los mecanismos de recombinación homóloga y no homóloga. • Conocer la estructura de los genes en los eucariotas, sus mecanismos de expresión y el procesamiento de diferentes tipos de RNA. Explicar los mecanismos de regulación de estos procesos, su significado biológico y su relación con patologías humanas. • Explicar los procesos de traducción de los mRNA, los postraduccionales, los de la degradación proteica y el significado biológico del control de todos estos procesos. • Conocer los diferentes tipos de señales extracelulares, receptoras de membrana e intracelulares, y las cascadas de señalización intracelular. Comprender la interconexión de las diferentes vías de transducción de señales y explicar el proceso de interacción específica entre proteínas. • Comprender las bases moleculares de los mecanismos de control de la expresión génica y de la síntesis proteica. Relacionar estos mecanismos con los procesos moleculares de transducción de señales. • Conocer las principales técnicas de clonación, caracterización funcional y manipulación de los ácidos nucleicos y de las proteínas. Explicar la aplicación de estas técnicas en el análisis molecular de la patología. B3. Competencias transversales y de desarrollo profesional • Saber dónde y cómo adquirir y utilizar la información molecular pertinente para resolver los problemas que se le presenten al alumno en el ámbito de la biomedicina. • Profundizar en el conocimiento del método científico: desarrollar la capacidad de observación y de análisis crítico, de recogida, evaluación y clasificación de datos, de deducción de conclusiones y de elaboración de hipótesis. • Desarrollar la capacidad de aprendizaje autónomo y de actualización permanente de los conocimientos y habilidades. • Desarrollar la capacidad de trabajo en equipo. • Desarrollar la capacidad de comunicación oral y escrita. Bloques temáticos de la asignatura a) Clases teóricas (30 sesiones de 45 minutos) 1. Introducción. La biología molecular en la medicina 2-8. Bases moleculares de la comunicación celular y la transducción de señales 9-10. Metabolismo de los nucleótidos 11-14. Estructura, función, replicación, mutaciones y sistemas de reparación del DNA 15-16. Métodos de análisis de los ácidos nucleicos 17-18. Estructura y función del RNA, mecanismo de la transcripción 19-21 Control de la expresión génica 22-23. Métodos de análisis genómica y proteómica 24-26. El código genético y el mecanismo de la traducción 27-28. Control de la síntesis proteica 29. Degradación de proteínas 30. Visión general del control de la expresión génica y la síntesis proteica b) Seminarios 1. Seminarios metodológicos. 2 de 100 minutos en grupos de 20-25 alumnos. Análisis y discusión de artículos y documentos que presenten técnicas y resultados de laboratorio de biología molecular para resolver problemas biomédicos. 2. Seminarios de aplicaciones clínicas. 2 de 100 minutos en grupos de 20-25 alumnos. Análisis molecular y discusión de situaciones patológicas y su tratamiento. 3. Seminarios de problemas moleculares. 2 de 100 minutos en grupos de 20-25 alumnos. Análisis, resolución y discusión molecular de problemas biomédicos sencillos. 4. Actividad de trabajo autónomo en grupos de 20-25 alumnos. Análisis en grupos pequeños (3-5 alumnos) de los fundamentos moleculares de las causas y consecuencias de una patología concreta y exposición oral de este análisis. La actividad consistirá en 2 seminarios: a) Seminario de conformación de grupos, presentación de la patología, estructuración del trabajo a realizar y formulación de los objetivos de trabajo. b) Seminario de presentación oral, discusión y defensa del trabajo realizado con la explicación detallada de los procesos moleculares de la patología planteada. c) Prácticas Práctica de laboratorio y ordenador. 1 práctica en 2 sesiones de 4 horas cada una, con 20-25 alumnos que resolverán un problema biomédico sencillo. Metodológicamente la práctica consiste en la purificación de plásmidos, análisis de restricción de fragmentos de cDNA y búsqueda, análisis y comparación de secuencias en las bases de datos, con la finalidad de hacer un análisis molecular de una mutación genética y de las consecuencias fisiopatológicas que comporta. Fuentes de Información básicas de la asignatura a) Libros • Alberts B, Bray D, Lewis, Raff M, Roberts K, Watson JD. 2004. Biologia molecular de la célula. 4ª Ed. Omega. Barcelona • Baynes JW, Dominiczak MH. 2006 Bioquímica médica. Elsevier Madrid • Campbell PN, Smith AD, Peters TJ. 2006 Bioquímica ilustrada: bioquímica y biología molecular en la era posgenómica. 5ª ed. Masson. Barcelona • Devlin TM. Bioquímica: libro de texto con aplicaciones clínicas. 2007. 5ª Ed. Reverté, Barcelona. • Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore P, Darnell P. 2008 Molecular cell biology 6ª ed. Freeman New York • Lozano Teruel JA, et al. 2005. Bioquímica y biología molecular para ciencias de la salud. 3a ed. McGraw-Hill/Interamericana, Madrid • Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, 2007 Bioquímica 6ª Ed. Reverté, Barcelona • Watson JD et al. 2005. Biología molecular del gen. 5ª ed. Médica Panamericana, Madrid. b) Recursos electrónicos • David M. Glick DM, Glossary of Biochemistry and Molecular Biology. http://www.portlandpress.com/pp/books/online/glick/search.htm Última actualización 2009 • Biochemistry brom Wikibooks, the open-content textbooks collection http://en.wikibooks.org/wiki/Biology_Biochemistry Última actualización 2009 • The Biology Place: Classic Edition: free access to all educators and their students. Pearson Prentice Hall http://www.phschool.com/science/biology_place/index.html Última actualización 2009 • The Biology Project: an Online Interactive Resource for Learning Biology. University of Arizona. http://www.biology.arizona.edu/default.html Última actualización 2009 • DNA from the Beginning, Dolan DNA Learning Center, Cold Spring Harbor Laboratory - Cold Spring Harbor, NY. http://www.dnaftb.org/dnaftb/ Última actualización 2009 c) Bases de datos y portales • NCBI Home Page: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ Última actualización 2009 • Comparació de seqüencies: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/ Última actualización 2009 • Biology Workbench: http://workbench.sdsc.edu/ Última actualización 2009 • Jmol visor molecular: http://jmol.sourceforge.net/index.es.html Última actualización 2009 • PDB lite. Find macromolecules. http://oca.ebi.ac.uk/oca-bin/pdblite Última actualización 2009 • EMBOSS Pairwise Alignment Algorithms. http://www.ebi.ac.uk/emboss/align/ Última actualización 2009 • Sequence Manipulation Suite. http://bioinformatics.org/sms2/rest_map.html Última actualización 2009
