Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química Bioquímica y Farmacia
Departamento: Bioquimica y Cs Biologicas
Área: Biologia Molecular
(Programa del año 2012)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 18/05/2017 12:08:29)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
BIOLOGIA MOLECULAR LIC. EN BIOLOGIA MOLECULAR 11/06 2012 1° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
MARSA, SILVANA MARIEL Prof. Responsable P.Adj TC 30 Hs
VASQUEZ GOMEZ, MIRIAM ESTER Responsable de Práctico A.1ra Simp 10 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
 Hs. 3 Hs. 3 Hs. 3 Hs. 9 Hs. 1º Cuatrimestre 06/03/2012 22/06/2012 14 120
IV - Fundamentación
En este curso se trabajará en la adquisición de los conocimientos y habilidades básicas de esta disciplina. Se pretende desarrollar el escepticismo crítico que permita al educando analizar contenidos, asociarlos y deducir soluciones a problemas concretos. El alumno debe profundizar los conocimientos relacionados con la replicación, transcripción de células eucarióticas, y traducción.
Los alumnos obtendran conocimientos sobre biología molecular en plantas. Se dan las bases sobre los mecanismos moleculares que ocurren durante los procesos malignos
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
• Identificar las estructuras primaria, secundaria y terciaria de ácidos nucleicos.
• Conocer la organización del genoma de los seres vivos
• Comprender e identificar los distintos procesos implicados en el mantenimiento y transferencia de la información contenida en el DNA.
• Analizar el papel de las enzimas y orgánulos implicados en estos procesos: DNA polimerasas, RNA polimerasas y Ribosomas
• Analizar los mecanismos de Transcripción y Traducción en eucariotas.
• Conocer y comprender las técnicas básicas utilizadas en el laboratorio de Biología Molecular
• Adquirir los conocimientos de Biología Molecular en plantas
VI - Contenidos
CONTENIDOS (Programa Analítico)


UNIDAD 1: ÁCIDOS NUCLÉICOS


Estructura del DNA. Topología del DNA. Estructura del RNA. Secuencia y diversidad de los cromosomas. Duplicación y segregación de los cromosomas. El nucleosoma. Estructura cromatínica de orden superior. Regulación de la estructura cromatínica. Armado del nucleosoma. Características de los cromosomas en metafase. Interacciones DNA proteínas en los centrómeros y los telómeros. Organización de los genes en el genoma nuclear. Familias de genes. Seudogenes. Arquitectura interna del núcleo eucarionte. Dominios de cromatina. Modificación de la cromatina y expresión del genoma. Modificación del DNA y expresión del genoma.


UNIDAD 2 : ENZIMAS


ADN polimerasas. Mecanismos de acción de la DNA polimerasa dependiente de molde. Fragmento de Klenow. ARN polimerasa ARN dependiente. Transcriptasas reversas. ADN ligasas. T4 polinucleótido quinasa. Desoxinucleotidil terminal transferasa. Fosfatasas. Nucleasas. Enzimas de restricción. Clasificación I, II y III. Enzimas termolábiles y termoestables.


UNIDAD 3: FRAGMENTACION, SEPARACIÓN DE ADN


Métodos de obtención de ADN y ARN. Determinación de la concentración y pureza del ADN y ARN. Geles desnaturalizantes y no desnaturalizantes. Electroforesis en geles de agarosa y de poliacrilamida. Uso de sondas oligonucleotídicas sintéticas: síntesis, purificación y marcado. Preparación de sondas de ADN y ARN. Marcación radiactiva y no radiactiva.


UNIDAD 4: TÉCNICAS DE TRANSFERENCIA E HIBRIDACIÓN DE ACIDOS NUCLEICOS Y SECUENCIACION


Transferencias a soportes sólidos e hibridaciones de ADN, ARN y proteínas. Dot blot. Slot blot. Southern blot. Northern blot. Secuenciación de ADN: métodos de Maxam-Gilbert y de Sanger. Pirosecuenciación. Bioinformática. Caminata cromosómica. Ensamblaje de secuencias contiguas. Método de cóntigos de clones. Secuenciación aleatoria. Localización de genes. Determinación de las funciones de cada gen. Hibridación “in situ”. MLPA. Microarrays. Test de metilación. HCG.


UNIDAD 5: AMPLIFICACIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA Y SUS APLICACIONES


Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). ADN polimerasas termoestables. Principios y estrategias de optimización de protocolos de PCR. Primers. Diseño de primers. Los nucleótidos. Las polimerasas. Identificación de los productos de PCR. RT PCR. Long PCR. Hot Start. PCR in situ. Nested PCR. PCR asimétrica. PCR reversa. PCR multiplex, cuantitativa, competitiva. PCR Real Time. Clonación de productos de PCR. Mutagénesis por PCR. Detección directa de mutaciones por PCR. PCR ASO. Detección de mutaciones inestable. PCR SSCP. Tetra primers ARMS PCR. PCR con primers degenerados. PCR SSP. PCR SBT. RACE PCR. PCR RFLP. Aplicaciones


UNIDAD 6: MARCADORES MOLECULARES


Marcadores moleculares clásicos. Polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP). Amplificación al azar de ADN polimórfico (RADP). Polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados por PCR (AFLPs). VNTR. Minisatélites. Microsatélites (SSRs). Polimorfismo de nucleótido simple (SNPs). Origen de la variación y comparación. QTL. ETS. SCARS


UNIDAD 7: REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS


Síntesis del DNA en Eucariotas. Mecanismo de la DNA polimerasa Eucariota. Horquilla de replicación. Especialización de las DNAs polimerasa. Iniciación de la duplicación del DNA. Unión y desenrrollamiento: Selección y activación del origen por la proteína iniciadora. Regulación de la iniciación de la replicación. Elongación de la replicación. Terminación de la duplicación. Mantenimiento de los extremos de una molécula de DNA lineal. Telomerasa. Telómeros. Telosoma. TERRA. Errores de la duplicación y su reparación. Lesión del DNA. Reparación de las lesiones del DNA. Reparación por escisión. Corrección de errores de replicación. Reparación de roturas del DNA.
UNIDAD 8: RECOMBINACIÓN

Modelo para la recombinación homóloga. Máquinas proteicas de la recombinación homóloga. Recombinación homóloga en los eucariontes. Conversión del tipo de apareamiento. Consecuencias genéticas del mecanismo de la recombinación homóloga. Recombinación específica de sitio conservadora. Funciones biológicas de la recombinación específica de sitio.


UNIDAD 9: TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS


Promotores. Complejo de preiniciación. Factores de transcripción. Complejo mediador. Alargamiento y terminación. Química del empalme del RNA. Maquinaria del ayustosoma. Mecanismo del empalme. Empalme alternativo. Mezcla exónica. Edición del RNA. Transporte del mRNA.
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UNIDAD 10: TRADUCCIÓN EN EUCARIOTAS


Marcos de lectura abiertos. Modificaciones del mRNA. RNA de transferencia. Unión de los aminoácidos al tRNA. El ribosoma. Iniciación de la traducción. Prolongación y terminación de la traducción. Código genético. Bamboleo.


UNIDAD 11: MODIFICACIONES POST TRADUCCIONALES
Plegamiento modificación y degradación de proteínas. Chaperonas y chaperoninas. Proteomas. Síntesis de proteínas para mitocondrias, cloroplastos y mecanismos para llegar a destino. Síntesis de proteínas para peroxisomas y mecanismo de llegada a destino. Mecanismos de secresión. Translocación de las proteínas de secreción a través de la membrana del retículo endoplasmático. Glucosilación de las proteínas en el retículo endosplásmico y el complejo de Golgi Clasificación y procesamiento proteolítico de las proteínas en el Golgi y posgolgi. Transporte citoplasma- núcleo


UNIDAD 12: BIOLOGÍA MOLECULAR EN PLANTAS
Crecimiento y desarrollo vegetal. Cambios epignéticos. Hormonas vegetales. ARN cortos. Regulación de la fotosíntesis. Paramutaciones. Relación entre genes y formas. Cloroplastos. Mejoramiento vegetal. Relación entre la planta y el Agrobacterium tumefaciens. Resistencia al estrés. Citogenética vegetal. Genes involucrados en la floración. Formación de gametas. Mutaciones que afectan el desarrollo de la gametogénesis. Fertilización. Genes que intervienen en el depósito de las reservas de polímeros de carbohidratos en semillas. Regulación de la transcripción de genes. Controles post-transcripcionales. Maduración del embrión. Germinación

UNIDAD 13: CANCER


Células tumorales e Inicio del cáncer. Bases genéticas del cáncer. Mutaciones oncogénicas en las proteínas que promueven la proliferación celular. Mutaciones que provocan pérdida de inhibición del crecimiento y controles del ciclo celular. Carcinógenos y reparación del DNA en el cáncer.


VII - Plan de Trabajos Prácticos
TP de Aula:
- Estructura del ADN
- Enzimas de restricción
- Secuenciación
- Marcadores Moleculares
- Replicación,
- Transcripción
- Traducción
- Biología Molecular del cáncer
Trabajos prácticos de laboratorio:
- Extracción y cuantificación de ADN en vegetales. Electroforesis
- ARMS - PCR. Electroforesis
- RFLP.: Amplificación por PCR y digestión de los productos mediante enzimas de restricción
VIII - Regimen de Aprobación
Régimen de Regularidad

1. Resultan alumnos de un curso aquellos que están en condiciones de incorporase al mismo de acuerdo al régimen de correlatividades establecido en el plan de estudio de la carrera y que hayan registrado su inscripción en el periodo establecido (2do año aprobado).
2. La fundamentacíon teórica de los Trabajos Prácticos se dará en clases y se indicara la bibliografía adecuada, antes de la realización de los mismos.
3. La bibliografía de cada uno de los temas a desarrollar estará a disposición de los alumnos de la Cátedra y conocerán la que se encuentra en biblioteca para su consulta.
4. Previo a la realización de los trabajos prácticos, durante o al final de su desarrollo, los alumnos serán realizados cuestionarios por el personal docente para evaluar sus conocimientos sobre la fundamentacíon teórica de los Trabajos.
5. Para la aprobación de los Trabajos Prácticos y para considerarse regulares, los alumnos deben obtener resultados adecuados, responder satisfactoriamente a los interrogatorios y aprobar los Exámenes Parciales de cada tanda de Trabajos Prácticos.
6. En referencia a los seminarios: el alumno debe asistir en carácter de obligatorio al 100% de los mismos, en caso de inasistencias justificadas (las cuales no deberán ser mayores del 20%) deberá recuperarlo. Se consideran seminarios tanto los realizados por los alumnos como así también las defensas de las tesis de grado de la Lic. en Biología Molecular que se desarrollen durante la cursada de la materia.
7. De acuerdo con la reglamentación vigente (Ord. N° 13/03) los alumnos deberán aprobar el ciento por ciento (100%) de los Trabajos Prácticos y de la Examinaciones Parciales sobre los mismos.
8. Por la misma reglamentación los alumnos deben aprobar, en primera instancia, el setenta y cinco por ciento (75%) o su fracción entera menor, de los Trabajos Prácticos de Laboratorio y de aula, completando el 90% o su fracción entera menor, en la primera recuperación. En la segunda recuperación deberá totalizar la aprobación del cien por ciento (100%) de los Trabajos Prácticos de Laboratorio y de aula.
9. Para poder rendir cada Examen Parcial sobre los temas de Trabajos Prácticos, los alumnos deberán tener aprobado el cien por ciento (100%) de los Trabajos Prácticos cuyo contenidos se evalúan en dicha examinación. Estas evaluaciones podrán ser escritas u orales.
10. Teniendo en cuenta la misma reglamentación, cada parcial tendrá al menos una recuperación y no mas de dos.
11. El alumno que trabaja y la alumna madre con hijos de hasta seis años, tendrán derecho a una recuperación mas de Exámenes parciales sobre el total de los mismos. ( Resol. N° 371/85).
12. La condición de Regular será mantenida por el término de 2 (dos) años a partir de la finalización de su cursado. Vencido dicho plazo podrá optar por rendir en carácter de libre, (siempre que esta condición este contemplada en el régimen de aprobación del programa correspondiente) o cursar nuevamente.
13. Los alumnos que no logren aprobar el curso en cuatro (4) exámenes finales, perderán la condición de alumno regular del mismo.
14. La perdida de regularidad en un curso, significara la suspensión de la regularidad hasta tanto el alumno normalice su situación académica.
IX - Bibliografía Básica
[1] - Biología Molecular del Gen: Watson, Baber, Bell, Gann, Levine y Losick. 5ta Edición. 2005
[2] - Biología Celular y Molecular: Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky y Darnell. 5ta Edición. 2005
[3] - Molecular Biology of the gene. Tomo I y II: JD Watson, N Hopkins and R Jeffrey. 4ed. 1987.
[4] - The Biochemistry of Plants. P K Stumpf and E E Conn. 1989. Academic Press
[5] - PCR Primer. Dieffenbach c. and Diveksler G. 1995. Cold Spring Harbor Laboratory Press
[6] - DNA Synthesis. Arthur Kornberg. 2da ed. 1974
[7] - Nonradiactive labeling and detection of Biomolecules. Kessler C. 1992. Springer Verlag Berlin Heidelberg
X - Bibliografia Complementaria
[1] 1- Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM):
[2] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=Limits&DB=omim
[3] 2-National Center for Biotechnology Information (NCBI):
[4] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
[5] 3- Ensembl Genome Data Resources (The Wellcome Trust Sanger Institute):
[6] http://www.ensembl.org/
[7] 4- UCSC Genome Bioinformatic Site:
[8] http://genome.ucsc.edu/
[9] 5- Glosario de términos de genética molecular (Human Genome Project Information):
[10] http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/glossary/
[11] 6- Genetics Education Center University of Kansas Medical Center. (Incluye glosarios
[12] de genética):
[13] http://www.kumc.edu/gec/
[14] 7- Recursos en torno al Proyecto Genoma Humano:
[15] http://www.gdb.org/gdb/hgpResources.html
[16] 8- Diccionarios médicos On-line:
[17] http://www.tirgan.com/glossary.htm
[18] 9- Kimball's Biology Pages:
[19] http://www.ultranet.com/~jkimball/BiologyPages/
[20] 10- Recursos de Citogenética Humana:
[21] http://www.slh.wisc.edu/cytogenetics/index.htmlx
[22] http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/
XI - Resumen de Objetivos
• Identificar las estructuras primaria, secundaria y terciaria de ácidos nucleicos.
• Conocer la organización del genoma de los seres vivos
• Analizar los mecanismos de Transcripción y Traducción en eucariotas.
• Conocer y comprender las técnicas básicas utilizadas en el laboratorio de Biología Molecular
XII - Resumen del Programa
UNIDAD 1: ÁCIDOS NUCLÉICOS
UNIDAD 2 : ENZIMAS
UNIDAD 3: FRAGMENTACION, SEPARACIÓN DE ADN
UNIDAD 4: TÉCNICAS DE TRANSFERENCIA E HIBRIDACIÓN DE ACIDOS NUCLEICOS Y SECUENCIACION
UNIDAD 5: AMPLIFICACIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA Y SUS APLICACIONES
UNIDAD 6: MARCADORES MOLECULARES
UNIDAD 7: REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS
UNIDAD 8: RECOMBINACIÓN
UNIDAD 9: TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS
UNIDAD 10: TRADUCCIÓN EN EUCARIOTAS
UNIDAD 11: MODIFICACIONES POST TRADUCCIONALES
UNIDAD 12: BIOLOGÍA MOLECULAR EN PLANTAS
UNIDAD 13: CANCER
XIII - Imprevistos
El dictado de los trabajos prácticos dependerá de compra de los insumos necesarios
XIV - Otros