DADES IDENTIFICATIVES 2014_15
Assignatura (*) BIOTECNOLOGIA MOLECULAR ANIMAL I VEGETAL Codi 19204122
Ensenyament
Grau de Biotecnologia (2009)
 Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Tercer 2Q
Llengua d'impartició
Català
Departament Bioquímica i Biotecnologia
Coordinador/a
FOLCH CODERA, GERARD
 Adreça electrònica manuel.suarez@urv.cat
gerard.folch@urv.cat
Professors/es
SUÁREZ RECIO, MANUEL
FOLCH CODERA, GERARD
Web
Descripció general i informació rellevant L'objectiu de l'assignatura és presentar a l'alumne el conjunt de tècniques actuals que utilitzen animals vius o parts de mamífers amb la finalitat d'obtenir o modificar productes i/o millorar animals mamífers; també es mostraran les implicacions/aplicacions d'aquesta tecnologia en l'entorn biomèdic, industrial, ecològic i en la biologia de la conservació. Un cop realitzada l'assignatura l'alumne haurà de ser capaç de comprendre amb certa profunditat les metodologies subjacents a la creació d'animals clònics, transgènics, knock-outs, knock-ins, etc. Conèixer les particularitats en funció del model animal escollit. Considerar els animals com un reactiu de laboratori i conèixer els criteris de qualitat que han de tenir. Dominar la biologia del desenvolupament dels mamífers, així com les principals tècniques de reproducció assistida i la seva implicació en l'enginyeria genètica animal. El coneixement d'aquesta tecnologia facilitarà la capacitat de raonament crític aplicat, així com possibilitat d'enriquir un hipotètic futur treball en camps vinculats amb la biotecnologia animal tant des d'una perspectiva investigadora com professionalitzadora. Des de la perspectiva de la biotecnologia vegetal, l'objectiu és aprendre les bases teòriques i pràctiques de la Biotecnologia Vegetal i les eines de les que es val aquesta disciplina. Aprendre les tècniques que utilitza l'enginyeria genètica així com els fonaments necessaris per aprofundir en el concepte de plantes transgèniques i els diferents mètodes d'obtenció de les mateixes amb aplicacions pràctiques.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A5 Conèixer els principis, la instrumentació i les aplicacions de les principals tècniques d'anàlisis i separació de biomolècules, així com les tècniques de cultiu de microorganismes i de cèl•lules d'organismes pluricel•lulars
 A10 Saber aplicar els coneixements bàsics d'estructura i funció dels organismes pluricel•lulars en l'obtenció de productes biotecnològics
 A11 Aplicar adequadament la diversitat de tècniques i metodologies de DNA recombinant per a dissenyar estratègies d'enginyeria genètica cel•lular per a la producció de proteïnes homòlogues o heteròlogues, o de cèl•lules capaces d'actuar com biocatalitzadors
Tipus B Codi Competències Transversals
 B5 Treballar en equip de forma cooperativa i responsabilitat compartida.
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C4 Expressar-se correctament de manera oral i escrita en una de les dues llengües oficials de la URV.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A5 Conèixer la biologia molecular de sistemes a les seves vesants de genòmica, transcriptòmica, proteòmica i metabolòmica.
Dominar les tècniques de biologia molecular utilitzades per a l'obtenció d'animals i vegetals modificats genèticament, i conèixer les possibilitats d'aplicació de biotecnologia molecular a animals i vegetals.
 A10 Dominar les tècniques de biologia molecular utilitzades per a l'obtenció d'animals i vegetals modificats genèticament, i conèixer les possibilitats d'aplicació de biotecnologia molecular a animals i vegetals.
Conèixer la biologia molecular de sistemes a les seves vesants de genòmica, transcriptòmica, proteòmica i metabolòmica.
 A11 Conèixer la biologia molecular de sistemes a les seves vesants de genòmica, transcriptòmica, proteòmica i metabolòmica.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B5 Accepta i compleix les normes del grup
Contribueix a l’ establiment i aplicació dels processos de treball de l’ equip
Actua constructivament per afrontar els conflictes de l’ equip
S’ interessa per la importància de l’activitat que es desenvolupa en el grup
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C4 Produeix un text oral gramaticalment correcte
Produeix un text escrit gramaticalment correcte
Produeix un text escrit adequat a la situació comunicativa

Continguts
Tema Subtema
TEMA 1. INTRODUCCIÓ A LA BIOTECNOLOGIA ANIMAL Definició i objectius. Referent històric de la biotecnologia animal. Fonaments metodològics. Consideracions socials. Principals aplicacions en l'àmbit biomèdic, ambiental i de producció animal.
TEMA 2. ANIMALS COM A REACTIUS DE LABORATORI Poblacions naturals i de laboratori. Efectes de la selecció, consanguinitat, deriva genètica i variabilitat genètica. Estandarització genètica. Transgenització i mutagènesi dirigida. Control de la puresa genètica. Prevenció de la contaminació genètica.
TEMA 3. DESENVOLUPAMENT ANIMAL Epigènesi. Desenvolupament. Fecundació. Reacció acrosomal i cortical. Flux de calci. Zona pelúcida. Segmentació i gastrulació. Mòrula i Blàstul. Ectoderm, Endoderm i Mesoderm. Organogènesi.
TEMA 4. MICROMANIPULACIÓ DE CÈL·LULES EMBRIONÀRIES I FECUNDACIÓ IN VITRO (FIV) Història de la micromanipulació. Aparells de micromanipulació. Procediments més comuns de micromanipulació. Inseminació artificial. Les primeres FIV. FIV en mamífers i en l'espècie humana. Procediments alternatius a la FIV. Fecundació mitjançant microinjecció d'espermatozous. Mètodes derivats. Reconstrucció d'òvuls per la fecundació in vitro. Congelació de gàmetes i embrions. Problemes i futur de la FIV.
TEMA 5. TÈCNIQUES DE CLONATGE Introducció. Clonatge per transferència nuclear. Principals problemes i dificultats. Genome reprogramming. Sincronització cel·lular. Perspectives i aplicacions. "Dolly, Polly i Molly". Clonatge terapèutic.
TEMA 6. TRANSGÈNESI ANIMAL I Conceptes bàsics. Mètodes d'obtenció d'animals transgènics. Variables i problemes de cada mètode. Animals transgènics amb integració dirigida per recombinació homòloga: knockouts i knockins. Mètodes de selecció de la recombinació homòloga. Disseny experimental per l'obtenció d'un ratolí knockout. Ús del "gene targeting" per l'anàlisi de l'expressió gènica. Knockouts condicionals i el sistema Cre-LoxP. Altres utilitats del sistema Cre-LoxP: enginyeria cromosòmica i sistemes d'activació i repressió gènica irreversibles. Knockdowns. Tècniques d'RNAi i morfolinos en animals sencers
TEMA 7. TRANSGÈNESI ANIMAL II Animals transgènics amb integració no específica. Aplicacions a la ciència bàsica. Anàlisi de la regulació gènica. Anàlisi de la sobreexpressió i expressió ectòpica de gens. Sistemes de control de l'expressió. Identificació de nous gens amb tècniques "d'enhancer-promoter" i "gene-traps". Bancs de dades de Gene-trap. Animals transgènics en la recerca aplicada. Models animals en malalties humanes: malaltiesmonogèniques i multifactorials. Aplicacions biotecnològiques dels transgènics: animals transgènics com a bioreactors. Animals modificats genèticament amb valor afegit. Animals transgènics i xenotransplantaments.
TEMA 8. APLICACIÓ DE LA TRANSGÈNESI A LA RAMADERIA Introducció. Creixement i composició del cos. Rutes bioquímiques i qualitat dels productes. Granja de gens. Resistència a malalties.
TEMA 9. TRANSGÈNICS I PATOLOGIA I Diabetes mellitus. Obesitat. Utilització d'animals transgènics pel desenvolupament de nous protocols de teràpia gènica per aquestes malalties.
Càncer. Estudi d'oncogènesi i antioncogènesi en animals transgènics.
TEMA 10. TRANSGÈNICS I PATOLOGIA II Utilització d'animals transgènics en neurociències. Utilització d'animals transgènics en l'envelliment.
TEMA 11. INTRODUCCIÓ A LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL La millora genètica clàssica enfront l'enginyeria genètica vegetal
TEMA 12. ANATOMIA I FISIOLOGIA VEGETAL Meristemes primaris i secundaris. Parènquima, coplènquima i esclerènquima. Xilema primari i secundari. Floema primari i secundari. L'arrel: estructura i funció. La fulla: estructura i funció. Membranes i transport de soluts. El paper de les hormones en el desenvolupament vegetatiu i correlacions amb el creixement
TEMA 13. EL GENOMA DE LES PLANTES Genoma nuclear, plastoma i condrioma. Factors de transcripció en plantes. Splicing alternatiu.
TEMA 14. CULTIU IN VITRO Equipament necessari, preparació i composició dels medis. Macronutrinets i micronutrients. Reguladors del creixement vegetal. Tipus de cultius (callus, protoplasts , cultiu embrions, etc).Regeneració de plantes. Organogènesi.
TEMA 15. ADN RECOMBINANT EN VEGETALS Mètodes de transformació. Transformació mediada per Agrobacterium. El plàsmid Ti. Disseny i construcció de vectors. Vectors binaris. Marcadors de selecció. Gen reporters
TEMA 16. GENS I TRETS D'INTERÈS PER PLANTES TRANSGÈNIQUES. "PLANT BREEDING" Herència simple vs. complexa. Fenotip vs. genotip. Diversitat, adaptació i ideotips. Pedegree breeeding. Backcross breeding. Marker assisted selection (QTL). Mutation breeding.
TEMA 17. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES 1. MANIPULACIÓ GENÈTICA DE LA RESISTÈNCIA A HERBICIDES Concepte d'herbicida. Estratègies pel disseny de la resistència a herbicides. Resistència a Glyphosate. Roud-up ready. Glufosinate. Bromoxynil. Impacte dels cultius resistents a herbicides
TEMA 18. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES II. MANIPULACIÓ GENÈTICA DE RESISTÈNCIA A PLAGUES. L'aproximació del Bacillus thuringiensis. L'ús de Bt com a biopesticida. Resistència a Bt. Impacte ambiental dels cultius Bt. L'estratègia "Copy Nature".
TEMA 19. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES III. RESISTÈNCIA A PATOLOGIES Aproximacions no-GM. Interaccions planta-patògen. Vies naturals de resistència a patologies. Aproximacions biotecnològiques de resistència a patologies.
TEMA 20. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES IV. ESTRATÈGIES PER ENGINYERIA DE RESISTÈNCIA A L'ESTRÉS La natura de l'estrés abiòtic. La natura de l'estrés al dèficit hídric. Manipulació de la tolerància a estrés-hídrics específics. Estratègies alternatives a l'estrés tèrmic (fred vs. calor). Efectes secundaris de l'estrés abiòtic (producció de ROS). Enginyeria en la tolerància a ROS
TEMA 21. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES V. MILLORA DE LA PRODUCCIÓ I QUALITAT DE CULTIUS La manipulació genètica de la maduració de la fruita. (textura, color,biosíntesi d'etilè). Enginyeria per la manipulació de la composició proteica per la millora en la nutrició. Enginyeria per la manipulació del rendiment del cultiu i per l'increment en la fotosíntesi.
TEMA 22. ENGINYERIA GENÈTICA DE PLANTES VI. MOLECULAR FARMING/"PHARMING" Carbohidrats i lípids. Producció de carbohidrats. Enginyeria metabòlica de lípids. Bioplàstics. Farming molecular de proteïnes. Sistemes de producció. Producció d'enzims per ús industrial. Plantibodies. Vacunes.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
 Hores fora de classe
 (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
A5
A11
 24 33 57
Seminaris
A5
A11
 6 33 39
Pràctiques a laboratoris
A5
B5
 30 20 50
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves de desenvolupament
A10
C4
 2 0 2
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Introducció dels continguts i organització assignatura
Sessió Magistral Desenvolupament dels continguts teòrics de l'assignatura
Seminaris Expossició per part de l'alumne d'aspectes tòrico-pràctics relacionats amb l'assignatura
Pràctiques a laboratoris Realització d'activitats pràctiques al laboratori relacionats mab el contingut de l'assignatura
Atenció personalitzada Ressolució de dubtes tèorico pràctics fora de l'aula

Atenció personalitzada
Descripció
Atenció al despatx 106 Cita prèvia (miquel.mulero@urv.cat)

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Seminaris
A5
A11
 Avaluació del format i expossició del seminari per part de l'alumne 10%
Pràctiques a laboratoris
A5
B5
 Entrega i avaluació informes de pràctiques 10%
Proves de desenvolupament
A10
C4
 Preguntes de desenvolupament relacionades amb le contingut de l'assignatura 80%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

La segona convocatòria serà avaluada amb un examen final on entrarà tot el contingut de l'assignatura.

Durant les proves d'avaluació, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista. La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora.

Fonts d'informació

Bàsica
  • Plant Biotechnology. The genetic manipulatio of plants (Adrian Slater, Nigel Scott and Marl Fowler). OXFORD UNIVERSITY PRESS. 2003
  • Plant Biotechnology and Genetics. Principles, techniques and applications (C. al Stewart) WILLEY
  • Animal Transgenesis and Cloning L.M.Houdebine 2003 Willey
  • Animal Biotechnology M.M.Ranga 2002 Agrobios
    • Complementària

    Recomanacions


    Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
    BIOQUÍMICA/19214008
    BIOLOGIA CEL·LULAR/19214006
    GENÈTICA/19214007
    (*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent