glicobiologia funcional y molecular

Código: GA-FR07
Versión: 01
PROGRAMA DE CURSOS
Fecha: 06-04-2015
Pág. 1 de 9
IDENTIFICACIÓN GENERAL
Glicobiología funcional y molecular.
Nombre del curso
Maestría y Doctorado en Ciencias Básicas Biomédicas.
Programa académico
IDENTIFICACION ESPECÍFICA
(Ver nota 1)
Código
8501-205
Semestre
SII 2015
N° de créditos
Horas semanales acompañamiento
profesor
Teórico
4
Horas semanales trabajo
independiente
Práctico
X
6
14
Teórico-Práctico
H (habilitable)?
SI
NO
X
V (validable)?
SI
NO
X
C (clasificable)?
SI
NO
x
Prerrequisitos: (incluir códigos y nombre):
Ninguno
Correquisitos: (incluir códigos y nombre):
Nin guno
DATOS DEL PROFESOR
(o profesores que elaboraron el Programa)
Nombres y Apellidos
Julio César Bueno Sánchez
Correo Electrónico
julio.bueno@udea.edu.co
DESCRIPCION
Código: GA-FR07
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PROGRAMA DE CURSOS
Fecha: 06-04-2015
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El curso Glicómica Funcional y Molecular es un curso de posgrado para estudiantes de maestría
que dentro de su plan de estudios contemplan el estudio estructural y funcional de los
carbohidratos. El nivel de exigencia de los seminarios se apoya en una página web para el
seguimiento de las tareas y el proyecto final evaluativo del curso, por lo que se considera que
puede ser tomado por estudiantes de doctorado en fisiología y bioquímica en su primer año de
formación. El curso pretende discernir los elementos básicos de la estructura y la funcionalidad
de los glicanos en el contexto biológico y patológico, como una nueva ciencia emergente de gran
impacto en el área médica por el uso terapéutico de los glicanos en enfermedades infecciosas y
en la formulación de vacunas, entre otros.
Como es un curso que incluye aspectos estructurales y bioquímicos básicos, que permite que el
estudiante avance desde conocimientos que no presentan otros cursos como Biología Celular y
Molecular, no tiene prerrequisitos para su inscripción.
Horario:
El curso está diseñado como curso intensivo de un mes (SI: Mayo-Junio)(SII OctubreNoviembre).Lunes a Viernes 3 horas horario Diurno.
1. JUSTIFICACIÓN
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Este curso hace enfásis en las acciones bioquímicas de los carbohidratos que conforman
diferentes glicoconjugados, así como de los aspectos funcionales de los glicanos, y que es
complementario a cursos de área en bioquímica como son el curso de Estructura y función de
proteinas perteneciente a la oferta de la Corporación Ciencias Básicas Biomédicas. Este curso, al
ser tan especializado, no presenta otros referentes o similares en la Universidad en el área de
posgrado.
De otro lado, la Glicobiología es una nueva ciencia emergente que ha mostrado en los últimos 30
años avances significativos en la comunicación intercelular y en la descripción de los
mecanismos fisiológicos asociados a la interacción receptor ligando, asi como procesos
patológicos como la invasión celular y la tumorogénesis. Se cuenta con el apoyo de expertos de
la Society for Glicobiology y asociaciones con el Imperial College of London que sorportan
académicamente nuestra propuesta. En ese sentido, consideramos que el curso promueve las
capacidades críticas del estudiante al abordar los aspectos bioquímicos estructurales y
fisiológicos de los carbohidratos, con un direccionamiento hacia el planteamiento de propuestas
experimentales en campos de la investigación en los que son poco conocidas las acciones de los
glicanos.
OBJETIVOS
General
Propósito:
Que el estudiante integre elementos conceptuales relacionados con los glicanos en el conjunto de
explicaciones que sustentan la diversidad y la información en biología, así como su aplicación en
el área biomédica y biotecnologica.
Objetivo General.
Que el estudiante integre la estructura bioquímica de los glicanos y las funciones biológicas de
los mismos en el contexto del reconomiento celular, la señalización intracelular, la diferenciación
fenotípica y la información funcional de procesos fisiopatológicos.
Específico (s)
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1. Reconocer y comparar la composición química de los oligosacáridos (glicanos), sus
procesos de síntesis y su asociación con los procesos biológicos la conformación de los
diferentes tipos de glicoconjugados en el nivel subcelular.
2. Examinar los procesos funcionales de los glicoconjugados, en especial de glicoproteínas,
en relación con su estructura química y la conformación de los diferentes tipos de
glicoconjugados en el nivel subcelular.
3. Aplicar los conceptos de bioquímica y función biológica de los glicanos en la dinámica de
interacción célula-célula, tráfico intravesicular, reciclaje y degradación de proteínas
glicosiladas así como sus mecanismos de recambio
4. Integrar
los
conceptos
de
diversidad
estructural
y
modificaciones
enzimáticas
intracatenarias de los glicanos con la función de la matriz extracelular en los procesos
biológicos como la invasión celular, la diferenciación y la tumorigénesis.
5. Describir los diferentes tipos de receptores tipo lectina que median el reconocimiento de
carbohidrato y sus acciones en los procesos biológicos.
6. Generar hipótesis sobre modelos de diferenciación celular, señalización, interacción
receptor-ligando, que impliquen la acción biológica de los glicanos.
7. Establecer categorías acerca de los diferentes tipos de aproximaciones metodológicas y
experimentales para el análisis de los glicanos en mamíferos y especies como algas y
esponjas marinas, así como su participación en acciones biológicas de acuerdo a las
hipótesis planteadas.
8. Revisar nefermedades específicas asociadas con la alteración de los procesos
de
glicosilación de las proteínas y defectos congénitos y metabólicos de los carbohidratos.
Objetivo terminal:
La glicobiología es el estudio de la estructura, biosíntesis y biología de los glicanos que se encuentran ampliamente
distribuidos en la naturaleza. La mayoría de los glicanos están en las superficies externas de las células y en las
macromoléculas secretadas, y se caracterizan por su remarcada diversidad. Así mismo, los glicanos modulan o median
una amplia variedad de funciones celulares tanto en la señalización intercelular como intracelular. Por lo tanto, el
estudiante del curso tendrá como objetivo Terminal, el conocer sobre los conceptos fundamentales de la glicobiología,
en el contexto de su aplicación en diversos procesos biológicos y en la ampliación del desarrollo teórico y conceptual
para su aplicación en su tesis doctoral o de maestría.
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CONTENIDO
(Ver nota 2)
Modulo
Introducción al curso.
Química de
carbohidratos.
Descripción
Estrategias metodológicas,
métodos de evaluación
Fecha
Total horas
Julio C Bueno,
coordinador del curso
28 de octubre
Principios de síntesis química y
28 de octubre
manipulación de glicanos
Profesor
4
Jhonny Colorado Rios,
PhD en ciencias
farmacéuticas.
Investigación y
Desarrollo Humax
Pharmaceutical
Kenny Díaz Bayona,
MSc
QF, Candidato a Doctor
en biotecnología. Grupo
de Biotecnología.
Caracterización de las
carbohidratos complejos propiedades físico químicas de 29 de octubre
carbohidratos complejos.
4
Sustratos para los procesos
Fuentes y metabolismo
enzimáticos relacionados con la 30 de octubre
de monosacárido
glicosilación.
4
Alejandra Gómez G,
Nutricionista, Msc en
Bioquímica
Juan Carlos Quintana
C.Bacteriologo, PhD en
ciencias farmacéuticas,
UCC
Bases químicas y
Interacciones fisicoquímicas.
biológicas de proteínas. Interacción con carbohidratos
03 de noviembre
4
Sesión de integración.
Preguntas del blog.
Sesión en inglés
04 de noviembre
2
Los estudiantes deben
responder las preguntas
planteadas en el blog
Maquinaria celular para Biología y función del retículo
procesos de
endoplásmico y el aparato de
glicosilación
Golgi
Glicoconjugados 1
Glicoconjugados de
matriz extracelular.
glicoproteínas en mamíferos
Procesos de glicosilación
enzimática
05 de noviembre
4
06 de noviembre
Relación estructura y función en 09 de noviembre
modelos de embriogénesis y
tumorogénesis.
Julio C Bueno,
coordinador del curso
Alejandra Gómez G,
Nutricionista, Msc en
Bioquímica. Escuela de
Nutrición. Grupo
Reproducción
4
Julio C Bueno,
coordinador del curso
4
Julio C Bueno,
coordinador del curso
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10 de noviembre
Análisis estructural de
carbohidratos sulfatados Fisicoquímica de los
tipo GAGs
carbohidratos sulfatados
sesión I
Sesión de integración.
Preguntas del blog.
Sesión en inglés
4
Los estudiantes deben
responder las preguntas
planteadas en el blog
11 de noviembre
Análisis estructural de Fisicoquímica de los
carbohidratos sulfatados carbohidratos sulfatados
tipo GAGs
sesión II
12 de noviembre
2
Jhnonny Colorado Rios,
PhD en ciencias
farmacéuticas.
Investigación y
Desarrollo Humax
Pharmaceutical
Julio C Bueno,
coordinador del curso
Jhnonny Colorado
4
Herramientas
13 de noviembre
bioinformáticas para
Modelos en tejido y en especie
modelos de estudio de
glicoconjugados.
4
Espectrometría de
masas , HILIC y
herramientas
bioinformáticas
Análisis estructural de glicanos
de glicoproteínas in silico
4
Proteómica
Análisis estructurales de
18 de noviembre
proteínas que complementan el
estudio de carbohidratos
4
Juan Carlos Quintana
Castillo
Sesión de integración.
Preguntas del blog.
Sesión en inglés
Los estudiantes deben
responder las preguntas
planteadas en el blog
19 de noviembre
2
Julio C Bueno,
coordinador del curso
Lectinas y proteínas que
Biología y función de las
reconocen
Lectinas
carbohidratos
20 de noviembre
Procesos
biotecnológicos
asociados a glicanos.
17 de noviembre
Daniel Moreno, Joven
Investigador Colciencias
Julio C Bueno
3
Producción de polisacáridos por 24 de noviembre
métodos biotecnológicos,
principalmente a partir de
hongos y algas.
Procesos de saludenfermedad asociados Estrés de retículo.
a glicanos.
Kenny Díaz Bayona
4
25 de noviembre
4
Biología de Sistemas, Aportes a una nueva visión de la
glicocódigo e
biología desde la complejidad 26 de noviembre
información en biología. estructural de los glicanos
3
Examen final
Julio C Bueno,
coordinador del curso
02 de diciembre 4
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
(Ver nota 3)
Alejandra Gómez
Gutiérrez
Iván Gómez, Msc en
Sistemas Biológicos,
Parque Explora
Julio C Bueno,
coordinador del curso
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La metodología del curso será la del seminario investigativo alemán. Algunos profesores harán
variaciones de la metodología descrita de acuerdo al tema. Se concertará con el estudiante
previo a cada seminario el tipo de documentación que se requiere de acuerdo a la temática y al
enfásis de cada uno siguiendo los lineamientos temáticos que se adjuntan en la tabla de
contenidos. Para cada sesión se tendrá como máximo 4 artículos, dos de revisión teórica y dos
de investigación experimental. Los artículos serán entregados a los estudiantes con la debida
anticipación (al menos una semana antes de iniciar el curso en la página web).
Se nombrará para cada seminario un relator y un correlator respectivamente, para el primero se
tendrá un tiempo de 15 minutos de desarrollo de una idea alrededor de las preguntas generadas
por los articulos, las cuales deben hacer explicitos una hipótesis , objetivos y desarrollos
metodológicos. El correlator deberá, en un tiempo no máximo de 10-15 minutos, tomar los
elementos expuestos del relator y con base en ellos exponer las falencias epistemológicas y
metodológicas expuestas por él, y si es posible mejorar la propuesta o contraponer una nueva.
Seguidamente se dará paso a las preguntas de los demás asistentes que permitirán aclarar los
conceptos expuestos por el relator y el correlator. Finalmente, se abrirá un espacio de discusión
con todos los asistentes acerca de las propuestas presentadas, su viabilidad, los diseños
experimentales y el tipo de explicaciones que se intenta dar acerca del problema formulado
inicialmente, así como sus múltiples variantes.
Las sesiones del blog se basarán en los artículos y en los videos que se pondrán un mes antes
de iniciar el curso. Se basarán en el seminario Alemán y tendrán un componente escrito y oral.
Las preguntas serán formuladas por los docentes de cada semana, también los artículos
adicionales sugeridos por ellos. Esta sesión es completamente en inglés.
EVALUACIÓN
(Ver nota 4)
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Seguimiento de seminarios: (50%). El curso se evaluará mediante la modalidad de seguimiento
de los seminarios: cada profesor llenará un formato de evaluación (Véase formato anexo). La
sumatoria de todos los seminarios se ponderará para obtener el 50% de la nota.
Temáticas de discusión y participación en los foros (20%): Estas actividades se realizarán el
último día de cada semana de acuerdo los talleres que se han puesto en la página web. Son 4
foros
Examen final (30%): El estudiante escribirá una propuesta de un proyecto de investigación una
semana después de finalizado el curso, en el cual planteará propuestas que impliquen el estudio
de la glicobiología en los fenómenos biológicos, el cual se basará en el formato de proyectos del
CODI, y se evaluará con base en el formato de evaluación de proyectos. La nota final será la
sumatoria de los puntajes del proyecto, en escala de 1.0 a 5.0.
PROFESOR (ES)
Nombre completo
Dependencia
Formación
Ver anexo
BIBLIOGRAFÍA
Varki A, Cummings R, Esko J, Freeze H, Hart G, Marth J, Eds. Essentials of glycobiology. Cold
Spring Harbor Lab Press. La Jolla; 2009. 653p.
Susan A. Brooks, Miriam V. Dwek and Udo Schumacher. Functional and Molecular
Glycobiology.Bios Series Advanced Texts. 2002. 298p.
Kamerling JP. Comprehensive Glycoscience, Four-Volume Set: from Chemistry to Systems
Biology: From Chemistry to Systems Biology. 1st ed. Elsevier Science; 2007
NOTAS
1. Según el artículo 11 del Decreto 1295 del 20 de abril de 2010 emitida por el Ministerio de Educación
Nacional: “Un crédito académico equivale a cuarenta y ocho (48) horas de trabajo académico del
estudiante, que comprende las horas con acompañamiento directo del docente y las horas de trabajo
independiente que el estudiante debe dedicar a la realización de actividades de estudio, prácticas u otras
que sean necesarias para alcanzar las metas de aprendizaje”. Para un curso de 6 créditos, se tienen como
mínimo 4 horas acompañamiento semanal por parte del (de los) profesor (es) y 14 horas de trabajo
independiente.
2. Teniendo en cuenta que el número de semanas semestrales es 18, deben establecerse 16 o 17 módulos y
1 o 2 semanas de evaluación. Cada módulo debe dar cuenta de las horas de acompañamiento semanal por
el profesor y de las horas de trabajo independiente por parte del estudiante.
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3. Describir las estrategias metodológicas que se usarán por parte de los docentes.
4. Se deben especificar los porcentajes de cada una de las actividades evaluativas.
INFORMACIÓN PARA SER DILIGENCIADA POR LA CORPORACIÓN
Acta No.
257
Aprobación Consejo Directivo
Fecha:
28 de Junio de 2015