Programa Educativo: PROGRAMA DE ESTUDIO Área de Formación : Horas teóricas: Horas prácticas: Total de Horas: Total de créditos: Clave: INGENIERÍA GENÉTICA Tipo : Licenciatura en Biología Transversal 2 2 4 6 F1161 Teórico-Práctica Carácter de la Optativa asignatura Rodolfo Gómez Cruz, Violeta Ruiz Carrera Programa elaborado por: Fecha de elaboración: Fecha de última actualización: 12 de Mayo de 2010 Seriación explícita Asignatura antecedente Si Asignatura Subsecuente BIOLOGÍA, BIOQUÍMICA Y GENÉTICA Genómica Molecular Seriación implícita Conocimientos previos: Si Biología, Bioquímica, Genética, Herramientas De Computo Y Lengua Extranjera. Presentación La ingeniería genética es la ciencia biológica que trata el conjunto de metodologías que nos permiten identificar, aislar, amplificar, manipular y transferir el ADN de un organismo a otro. Por lo tanto, es una herramienta biotecnológica específica que permitirá al egresado en biología conocer los fundamentos y las estrategias básicas que se siguen en los procesos de manipulación de genes en los organismos con un propósito predeterminado. Asimismo, el egresado en biología comprenderá y evaluará las aplicaciones de la ingeniería genética actual que constituye a la biotecnología moderna. En el entendido que un uso inadecuado de ADN recombinantes puede también tener un impacto perjudicial en el ser humano y en el propio planeta. Objetivo General Identificar, aislar, amplificar, y manipular genes de un organismo a otro con el propósito de descubrir y seleccionar genes funcionales de organismos silvestres y autóctonos del trópico húmedo mexicano. Competencias que se desarrollaran en esta asignatura Que el alumno aplique las técnicas que permitan la caracterización y manipulación de los ácidos nucleicos que el alumno analice y evalúe los avances recientes en ingeniería genética Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura -trabajo en equipo y análisis de resultados que le permitan insertarse en proyectos de investigación científica y tecnológica y/o como docente -operación de equipo e instrumentos de laboratorio, identificación y manipulación de genes; así como la solución de problemas prácticos que le permiten insertarse en laboratorios de servicios farmacéuticos, biomédicos y ambientales. Escenario de aprendizaje Salón de clases, biblioteca, sala de computo, laboratorio, conferencias Perfil sugerido del docente profesionista de las áreas químico-biológicas con conocimientos teórico-prácticos en ingeniería genética Contenido Temático Unidad No. Objetivo particular Hrs. Estimadas Temas Historia de la tecnología del ADN recombinante. Aplicaciones I Tecnología del ADN recombinante Evaluar la tecnología del ADN recombinante y su utilización en el campo medioambiental, plantas, alimentos transgénicos, fármacos, obtención de nuevas vacunas o la clonación de animales. 10 h totales, 2h teóricas, 8 h prácticas Resultados del aprendizaje Reportes de prácticas Avances de investigación Sugerencias didácticas Seminarios, exposiciones, mapas mentales, lluvias de ideas, uso de TICS Actividades Prácticas Estrategias y criterios de evaluación Se realizará un experimento de clonación de un gen heterólogo en Escherichia coli usando PCR. Todo es implicará el aislamiento de ADN, digestiones, electroforesis en geles de agarosa, ligaciones, transformación con ADN exógeno, selección de clones recombinantes y detección del producto génico. Prácticas de laboratorio (60%) Examen departamental (20%) Exposición (10%) Investigación documental (10%) Unidad No. II Objetivo particular Hrs. Estimadas Temas Manipulación enzimática del ADN Distinguir los puntos concretos de corte del ADN o secuencia específica de las distintas clases de enzimas de restricción y los tipos de corte que se generan 20 h totales, 4h teóricas, 16 h prácticas Resultados del aprendizaje Enzimas para la manipulación de ácidos nucleicos: enzimas de restricción, principales tipos de sistemas de restricciónmodificación. Reportes de prácticas Uso de las enzimas Avances de de restricción en la investigación realización de mapas físicos de ADN. Geles desnaturalizantes Ligasa. Técnicas de ligación. Fosfatasa alcalina. ADN y ARN polimerasas. Sugerencias didácticas Seminarios, exposiciones, mapas mentales, lluvias de ideas, uso de TICS Actividades Prácticas Estrategias y criterios de evaluación Se realizará un experimento de clonación de un gen heterólogo en Escherichia coli usando PCR. Todo es implicará el aislamiento de ADN, digestiones, electroforesis en geles de agarosa, ligaciones, transformación con ADN exógeno, selección de clones recombinantes y detección del producto génico. Prácticas de laboratorio (60%) Examen departamental (20%) Exposición (10%) Investigación documental (10%) Unidad No. III Objetivo particular Hrs. Estimadas Temas Vectores para la clonación de ADN exógeno. Características de los plásmidos. Tipos de plásmidos. Modo de replicación de plásmidos. Métodos para el aislamiento de plásmidos. Introducción de ADN exógeno en bacterias, transformación, competencia natural, competencia artificial. Preparación de células competentes. Vectores de clonación basados en el fago Vectores Analizar algunos tipos de vectores con sus ventajas y limitaciones para la manipulación enzimática del adn recombinante. 20 h totales, 4 h teóricas, 16 h prácticas Resultados del aprendizaje Reportes de prácticas Avances de investigación Sugerencias didácticas Seminarios, exposiciones, mapas mentales, lluvias de ideas, uso de TICS Actividades Prácticas Estrategias y criterios de evaluación Se realizará un experimento de clonación de un gen heterólogo en Escherichia coli usando PCR. Todo es implicará el aislamiento de ADN, digestiones, electroforesis en geles de agarosa, ligaciones, transformación con ADN exógeno, selección de clones recombinantes y detección del producto génico. Prácticas de laboratorio (60%) Examen departamental (20%) Exposición (10%) Investigación documental (10%) lambda: Ciclo de vida del fago, obtención de mutantes con delecciones, vectores de sustitución y vectores de inserción, encapsidación in vitro. Unidad No. IV Objetivo particular Hrs. Estimadas Temas Identificación de genes de interés. Métodos genéticos: vectores especiales. Métodos bioquímicos. Métodos inmunológicos. Métodos de hibridación de ácidos nucleicos. Reacción en cadena de la polimerasa Reacciones En Cadena de la Polimerasa (PCR) Y Secuenciación Del ADN Conocer El Órden O Secuencia De Los Nucleótidos Que Forman Parte De Un Gen Aumentando Por Pcr El Número De Copias De Un Fragmento Determinado De Adn 20 H Totales, 4 H Teóricas, 16 H Prácticas Resultados del aprendizaje Reportes de prácticas Avances de investigación Sugerencias didácticas Seminarios, exposiciones, mapas mentales, lluvias de ideas, uso de TICS Actividades Prácticas Se realizará un experimento de clonación de un gen heterólogo en Escherichia coli usando PCR. Todo es implicará el aislamiento de ADN, digestiones, electroforesis en geles de agarosa, ligaciones, Estrategias y criterios de evaluación PRÁCTICAS DE LABORATORIO (60%) EXAMEN DEPARTAMENTAL (20%) EXPOSICIÓN (10%) INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL (10%) (PCR): Aplicaciones en clonación de genes, secuenciación, transcripción reversa por PCR, PCR diagnóstico, medicina forense, mutagénesis por PCR. Técnicas de mutación dirigida de genes distintas a las de PCR Epitope tagging: Aplicaciones en purificación de proteínas, localización subcelular de proteínas, interacciones proteicas. Desarrollo de un sistema de manipulación genética en una cepa bacteriana silvestre autóctona del trópico húmedo mexicano. transformación con ADN exógeno, selección de clones recombinantes y detección del producto génico. Unidad No. V Objetivo particular Aplicaciones de La Ingeniería Genética Examinar Las Aplicaciones Prácticas Y Comerciales De La Estudios De Ingeniera Genética Hrs. Estimadas Temas Aplicaciones en medioambiente Aplicaciones en medicina Aplicaciones en agricultura Aplicaciones en animales 10 H Totales, 2 H Teóricas, 8 H Prácticas Resultados del aprendizaje Reportes de prácticas Avances de investigación Sugerencias didácticas Seminarios, exposiciones, mapas mentales, lluvias de ideas, uso de TICS Actividades Prácticas Estrategias y criterios de evaluación Se realizará un experimento de clonación de un gen heterólogo en Escherichia coli usando PCR. Todo es implicará el aislamiento de ADN, digestiones, electroforesis en geles de agarosa, ligaciones, transformación con ADN exógeno, selección de clones recombinantes y detección del producto génico. Prácticas De Laboratorio (60%) Examen Departamental (20%) Exposición (10%) Investigación Documental (10%) Bibliografía básica Cortés, E., Morcillo, G. (2002). Ingeniería Genética. Manipulación De Genes Y Genomas. Educación Permanente (84246ep0101). Uned. Benjamin, L. (2008) Genes Ix. Mcgraw-Hill Education. Old, Rw, Primrose, Sb (1994). Principles Of Gene Manipulation 4th Edition. Blackwell Scientific Publications, Oxford. Sambrook J, Russel Dw (2001). Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3a Edition, Vol. 1, 2 And 3. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Usa. Kieser T, Bibb Mj, Buttner Mj, Chater Kf, Hopwood Da (2000). Practical Streptomyces Genetics. The John Innes Foundation. Norwich Bibliografía complementaria http://www.blacksci.co.uk/~cgilib/bookpage.bin?File=1943 http://www.oup.co.uk/best.textbooks/biochemistry/genesvii/ http://www.ebi.ac.uk/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ http://www.expasy.org/ http://www.brenda.uni-koeln.de/index.php4 http://www.meddb.info/index.php.en?cat=8&subcat=142 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gquery/gquery.fcgi?term=Q9S1Z4 http://genamics.com/cgi-bin/genamics/genomes/genomesearch.cgi?field=Status&query=complete