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Licenciado en
Biología
Plan
nuevo (Año 1997)
BOE Nº282, 25 de noviembre de 1997.

Primer Curso

Segundo Curso

Tercer Curso

Cuarto Curso

Quinto Curso

Libre Configuración Específica

Información General

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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

Lewin, B. Genes VII, Marbán, 2001. (Genes VII, Oxford Univ. Press, 2000).

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Biología molecular de la célula (2ª ed.). Omega, 1996 (1994).

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B. Primrose (1995). Blackwell Science. Oxford.

Baculovirus Expression Vectors : A Laboratory Manual.D. R. O'Reilly, L. K.
Miller, V. A. Luckow (1992). Freeman and Company. New York.

DNA Cloning 1. A Practical Approach. Core Techniques (Second Edition,
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DNA Cloning 2. A Practical Approach. Expression Systems (Second Edition,
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Basic Methods in Molecular Biology. L. G. Davis, M. D. Dibner, J. F.
Battey. (1986). Elsevier Science Publishing Co., Inc. New York.

ADN recombinante : Introducción a la Ingeniería Genética. J. D. Watson, J.
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Bioquímica Vol.II. J. D. Rawn (1989) Editorial Interamericana. Madrid.

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Bioquímica. D. Voet, J. G. Voet. (1990). Ediciones Omega S.A. Barcelona.

Biología Molecular de la Célula (3ª Edición). B. Alberts, D. Bray, J.
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Genes VI. B. Lewin (1997). Wiley, New York.

Concept in Protein Engineering and Design. P. Wrede, G. Schneider. (1994).
Walter de Gruyter, Berlin.

Methods in Enzimology Vol.68 : Recombinant DNA. Academic Press Inc. New
York.

Methods in Enzimology Vol.100: Recombinant DNA (Part B). Academic Press
Inc. New York.

Methods in Enzimology Vol.101: Recombinant DNA (Part C). Academic Press
Inc. New York.

Methods in Enzimology Vol.153: Recombinant DNA (Part D). Academic Press
Inc. New York.

Methods in Enzimology Vol.154 : Recombinant DNA (Part E). Academic Press
Inc. New York.

Methods in Enzimology Vol.185: Gene Expression Technology. Academic Press
Inc. New York.

REVISTAS (con revisiones)

Cell.

Current Biology.

Current Opinion in Cell Biology.

Current Opinion in Genetics and Development.

Investigación y Ciencia.

Microbiological Reviews.

Mundo científico.

Nature.

Science.

Trends in Biochemical Sciences.

Trends in Genetics.

LIBROS ANUALES DE REVISIONES

Annual Reviews of Biochemistry.

Annual Reviews of Genetics.

INTERNET

Lodish, Molecular Cell Biology 4e: http://www.whfreeman.com/lodish/

Lewin, Genes VII - Illustration Resource:

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

Recursos: http://www.highveld.com/molbiol.html

Revistas "on line" de la Universidad: http://www.ugr.es/~biblio/restring/webrevi1.htm

Biomednet (Medline): www.bmn.com