LICENCIATURA EN BIOLOGÍA

 

"BIOLOGÍA MOLECULAR"

662 11 B4

 

PROGRAMA DE TEORÍA

 

 

I. CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA

 

I.A. CONTROL GÉNICO EN EUBACTERIAS

 

1.- Actualización de conceptos generales. Control de la iniciación de la transcripción. Cinética. Eficiencia de los promotores. Regulación positiva y negativa; inducción y represión.

 

2.- Mecanismos de represión. Especificidad de la unión represor-operador. Mecanismos de activación. Potenciadores bacterianos. Otros controles positivos. Unión de las proteínas reguladoras al DNA: análisis de los motivos HTH y ßa a . ¿Un código de reconocimiento (a)?

 

3.- Integración de mecanismos de control en operones concretos. El operón lactosa. Control múltiple de varios operones por la CRP. Operones gal, mal y ara. Otros circuitos reguladores globales: genes SOS, respuesta al choque térmico, esporulación en B. subtilis. Otras formas de control sobre la RNA polimerasa.

 

4.- El control de las proteínas reguladoras. Sistemas no lineales y complejidad. Modelización de sistemas reguladores.

 

5.- Otros mecanismos de control de la transcripción. Uso de "promotores vecinos" (alternativos, divergentes) en el control génico. Proteínas histone-like. Topoisomería del DNA. Metilación del DNA. Cambios en la secuencia del DNA.

 

6.- Control del avance de la transcripción. Control de la terminación.

 

7.- Control de la traducción. Controles positivos y negativos de la iniciación por proteínas y por RNAs. Control de la terminación. Control mediante cambio de fase de lectura: intrones traduccionales. Control de la degradación de los mRNAs. Control de la degradación proteica. Corte y empalme proteico. Integración de los procesos reguladores.

 

 

 

I.B. CONTROL GÉNICO EN EUCARIOTAS

 

8.- Estrategias del control génico eucariótico: jerarquía, combinatoria, redes. Control del inicio de la transcripción. Factores de transcripción: motivos estructurales. ¿Un código de reconocimiento (b)?

 

9.- Visión "clásica" de las RNAP. Características de los promotores. Factores generales de transcripción: ensamblaje in vitro. La holoenzima RNAP. Otros factores. Potenciadores. Mecanismos de represión y de activación. Los complejos mediadores.

 

10.- Nucleosomas y actividad génica. Modificaciones químicas de las histonas. Complejos con actividad HAT y HADT. Complejos remodeladores de la cromatina. Locus control regions. Elementos boundary.

 

11.- Control mediante reordenación génica: tipo de emparejamiento en levaduras. Mecanismos silenciadores. Otros mecanismos de generación de estados celulares estables. Control mediante amplificación génica.

 

12.- Control mediante metilación del DNA. Control del avance y la terminación de la transcripción.

 

13.- Control del procesamiento de los mRNAs: corte y empalme, poliadenilación, edición. Transporte del RNA al citoplasma. Controles negativos y positivos de la traducción. Estabilidad de los mRNAs. Destino de las proteínas recién sintetizadas. Control de la degradación proteica.

 

 

 

 

II.- TECNOLOGÍA DEL DNA RECOMBINANTE

 

14.- Revisión de las técnicas de transformación, clonación y expresión de DNA en células procariotas. Vectores de clonación de origen plasmídico en procariotas : estudio detallado de pBR322 y derivados. Estrategias de clonación en E. coli.Vectores de clonación de origen virásico. Vectores derivados de lambda. Vectores monocatenarios de M13. Clonación de E. coli mediante cósmidos.

 

15.- Optimización de sistemas de expresión en eucariotas. Optimización de promotores. Optimización de transcritos y mensajeros. Preferencia codónica. Estabilidad de vectores de expresión. Toxicidad de los productos de expresión. Sistemas de Expresión de alto rendimiento. Secreción de proteínas recombinantes, Estabilidad y análisis de los productos de expresión.

 

16.- Obtención de genotecas en E. coli. Genotecas genómicas y genotecas de cDNA. Estrategias de rastreo y utilización de genotecas. Manipulación y análisis de librerías de cDNA. Librerías substractivas de cDNA.

 

17.- Mutagénesis dirigida: concepto, estrategias y vectores específicos. Métodos de selección "in vivo" e "in vitro". Mutagénesis dirigida mediante PCR. Mutagénesis en "cassette" y empleo de genes sintéticos. Vectores específicos de mutagénesis y secuenciación.

 

18.-Transformación y clonación en Saccharomyces. Vectores de levadura. Obtención de plásmidos mediante recombinación homóloga. Promotores de levadura. Expresión y secreción de proteínas recombinantes en levadura.

 

19.- Sistemas de transformación en plantas. Cultivos de tejidos y células. Preparación de protoplastos. Transformación mediada por Agrobacterium. Plásmidos Ti. Mapas genéticos y expresión de T-DNA. Vectores Ti binarios. Plásmidos R i. Transfección de protoplastos de células vegetales. Empleo de microproyectiles de DNA. Empleo de vectores de origen virásico : CaMV y TMV. Expresión regulada de genes recombinantes en plantas.

 

20.- Transformación de células animales. Co-transfección. Marcadores genéticos y genes "chivatos". Vectores de origen plasmídico : pSV y pRSV. "Targeting" genético en células animales : recombinación genética y reemplazamiento alélico. Vectores animales de origen viral. Vectores de SV40. Vectores de BPV. Vectores de Baculovirus . Vectores de Retrovirus. Vectores de Adenovirus.

 

21.- Transformación de células germinales animales : conceptos básicos. Transformación, clonación y expresión de DNA heterólogo en oocitos de Xenopus. Elementos P de Drosophila. Mamíferos transgénicos. "Targeting" específico de tejidos animales. Incorporación de nuevas tecnologías y aplicaciones de animales transgénicos. Terapias génicas y cancer.

 

22.- Alcance y aplicaciones de las técnicas de manipulación génica. DNA "fingerprinting". Aplicaciones al diagnóstico, paleontología, antropología y medicina forense. Aplicaciones al diseño de fármacos: Librerías de exposición en fago ("phage display"). Explotación de organismos transgénicos.

 

 

PRACTICAS

 

a) Prácticas de laboratorio.- A lo largo del Curso se desarrollarán prácticas de laboratorio sobre técnicas básicas de manipulación genética, cuyos contenidos específicos serán determinados cada año en función de la complementariedad a la instrucción previa recibida por el alumno en esta materia.

b) Seminarios y problemas.- A lo largo del Curso se propondrán cuestiones, casos prácticos, resultados de investigación o propuestas de experimentos que serán puntualmente discutidos en seminarios específicos.

 

 

 

OBJETIVOS GENERALES

 

· Complementar los conocimientos del alumno en las bases conceptuales y metodológicas de manipulación y caracterización "in vitro" de ácidos nucleicos y de las técnicas fundamentales de manipulación genética, con especial énfasis en los aspectos prácticos y operativos.

· Proporcionar al alumno la formación básica necesaria para la comprensión y correcta interpretación de la literatura científica en el campo de la Ingeniería Genética y campos relacionados.

· Dotar al alumno de la perspectiva necesaria para entender las potencialidades y las limitaciones de las tecnologías del DNA recombinante en el momento actual , su carácter preeminentemente tecnológico y su utilidad polivalente en muy diversas areas de aplicación, estimulando en el alumno la reflexión crítica y el debate ético sobre su utilización, desde una perspectiva profesional, cualificada y responsable.

 

 

 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

 

La evaluación de la asignatura se establecerá de acuerdo con tres criterios básicos :

· Resultados obtenidos en una prueba escrita, final, en la que se propondrá la resolución de casos o problemas concretos, con ayuda de la documentación necesaria, en cada caso.

· Realización de revisiones o trabajos monográficos, de carácter voluntario, asignados de mutuo acuerdo con el profesor responsable de la asignatura.

· Rendimiento obtenido en las actividades prácticas y seminarios efectuados a lo largo del Curso.

 

 

BIBLIOGRAFÍA

 

 

LIBROS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REVISTAS (con revisiones)

 

 

 

LIBROS ANUALES DE REVISIONES

 

 

 

INTERNET

 

http://www.oup.co.uk/best.textbooks/biochemistry/genesvii/illustrations/