NA DOCENCIA DESTA MATERIA PARTICIPAN TAMÉN OS SEGUINTES PROFESORES DA UVIGO:
Ana Gago Martínez (e-mail: anagago@uvigo.es) e José Manuel Leao (leao@uvigo.es)
Dentro do Máster en Biotecnoloxía Avanzada, esta materia, pretende ensinar ao alumno unha serie de conceptos para comprender certas metodoloxías e técnicas que se empregan dentro do campo da Biotecnoloxía, co fin de aplicalas tanto á investigación básica como á aplicada. O temario desta materia, abarca técnicas tan diversas como as relacionadas coa resolución estrutural de biomoléculas, espectromotretía de masas, técnicas de nanobiotecnoloxía, de teledetección e análises de imaxes. Técnicas todas elas en continuo crecemento e expansión, o que obriga, tanto a profesores como alumnos, a manterse ao día consultando fontes bibliográficas e artigos de investigación actualizados en lingua inglesa.
Competencias do título
Código
Competencias do título
A3
Coñecer as aplicacións biotecnolóxicas dos microorganismos, plantas e animais e saber manipulalos de cara á súa aplicación biotecnolóxica.
A6
Coñecer e saber aplicar en biotecnoloxía técnicas convencionais, instrumentais así como tecnoloxías como a nanotecnoloxía e teledetección.
B1
Capacidade de análise e síntese (localización de problemas e identificación das causas e a súa tipoloxía).
B2
Capacidade de organización e planificación de todos os recursos (humanos, materiais, información e infraestruturas).
B3
Capacidade de xestión da información (con apoio de tecnoloxías da información e as comunicacións).
B4
Capacidade de planificación e elaboración de estudos técnicos en biotecnoloxía microbiana, vexetal e animal.
B5
Capacidade de identificar problemas, buscar solucións e aplicalas nun contexto biotecnolóxico profesional ou de investigación.
B6
Capacidade de comunicación oral e escrita dos plans e decisións tomadas.
B7
Capacidade para formular xuízos sobre a problemática ética e social, actual e futura, que propón a Biotecnoloxía.
B8
Capacidade de comunicación eficazmente coa comunidade científica, profesional e académica, así como con outros sectores e medios de comunicación.
B10
Capacidade de Traballo nun contexto de sostibilidade, caracterizado por: sensibilidade polo medio ambiente e polos diferentes organismos que o integran así como concienciación polo desenvolvemento sostible.
B11
Racionamento crítico e respecto profundo pola ética e a integridade intelectual.
B13
Aprendizaxe autónoma.
B15
Sensibilización cara á calidade, o respecto medioambiental e o consumo responsable de recursos e a recuperación de residuos.
Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe
Competencias do título
Identificar as aplicacións biotecnolóxicas dos microorganismos, plantas e animais e saber manipulalos para a súa utilidade no sector biotecnolóxico.
Aplicar en biotecnoloxía as técnicas convencionais de análises así como as técnicas de nanotecnoloxía e teledetección
AM6
BM1 BM2 BM3 BM4 BM5 BM6 BM8 BM10 BM11 BM13 BM15
Contidos
Temas
Subtemas
CRISTALIZACIÓN DE PROTEÍNAS E ACEDOS NUCLEICOS (AN) E INTRODUCIÓN Á DIFRACCIÓN DE RAIOS X
Teoría da cristalización. Técnicas básicas de cristalización de proteínas e acedos nucleicos. Optimización da cristalización. Difractómetros e sincrotrón.
DETERMINACIÓN ESTRUTURAL MEDIANTE CRISTALOGRAFÍA DE RAIOS X
Conceptos básicos. Cristais e simetría. Difracción de raios X. O problema da fase. Métodos de resolución estrutural. Trazado da cadea polipeptídica e refinamento. O modelo final. Validación do modelo estrutural. Modos de representación estrutural. Complementariedade das técnicas estruturais.
A MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA APLICADA Á DETERMINACIÓN ESTRUTURAL DE MACROMOLÉCULAS BIOLÓXICAS
Fundamentos da microscopía electrónica. Preparación das mostras: tinción negativa, criomicroscopía electrónica. Determinación estrutural de especímenes biolóxicos.
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR: ESTRUTURA DE AN E PROTEÍNAS. ASPECTOS DINÁMICOS DE PROTEÍNAS
Introdución á RMN: O fenómeno físico de RMN, condicións para a RMN. Núcleos máis estudados: 1 H, 13 C, 15 N. Magnetización macroscópica: principios básicos. Espectroscopia de pulsos: descrición básica dun experimento de pulsos. Instrumentación en RMN. A FID. O desprazamento químico. Constantes de apantallamiento: contribucións diamagnéticas, paramagnéticas e non locais. Desprazamento químico de protón. Orixe dos diferentes desprazamentos químicos. Desprazamento de carbono-13 e nitróxeno-15. Axuste espín- espín. Constantes de axuste. A regra N+1. Espectros de primeira orde. Procesos de relaxación. Efecto nuclear Overhauser.
RMN Multidimensional: Principios Básicos. Tipos de experimentos. Experimentos homonucleares COSY, TOCSY, NOESY e ROESY. Experimentos HMQC, HSQC-Editado, HMBC. Experimento TROSY. Experimentos de eliminación de disolvente. Experimentos 3D de tripla resonancia: HNCA, HN( CO)CA, CBC( CO) NH, CBCANH e NHCACB.
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
Introdución, fundamentos e características dos espectros de masas. Compoñentes Instrumentais. Modos de ionización en espectrometría de masas ( ESI, MALDI; etc.). Tipos de analizadores. Espectrometría de masas en tándem. Aplicacións cualitativas e cuantitativas. Axustes coas técnicas cromatográficas ( cromatografía de gases – espectrometría de masas; cromatografía de líquido – espectrometría de masas). Aplicacións da espectrometría de masas en biotecnoloxía.
TÉCNICAS BIOFÍSICAS DE CARACTERIZACIÓN DE PROTEÍNAS
Calorimetría, SAXS, ultracentrifugación, FTIR e dicroismo circular.
TÉCNICAS DE NANOBIOTECNOLOXÍA: APLICACIÓNS INDUSTRIAIS AO MEDIO AMBIENTE E MEDICINA
Introdución. Conceptos básicos sobre a nanobiotecnoloxía. Aplicacións no campo da industria, o medio ambiente e a medicina
TÉCNICAS DE TELEDETECCIÓN: APLICACIÓN AO MEDIO AMBIENTE E AGRICULTURA
Introdución. Técnicas de instrumentación no ámbito da hidroloxía e o medio ambiente. Técnicas de medición óptica: adoitados en suspensión, materia orgánica,...Sistemas de control e monitoraxe utilizando autómatas programables. Exemplo de aplicación nun reactor biolóxico. Sistemas de monitoraxe remota.
TÉCNICAS DE ANÁLISES DE IMAXE EN BIOMEDICINA
Conceptos relacionados coa captación e tratamento de imaxes biomédicas. Métodos de análises de imaxe aplicados habitualmente: filtrado, procesado morfolóxico, segmentación,etc.
Planificación
Metodoloxías / probas
Competencias
Horas presenciais
Horas non presenciais / traballo autónomo
Horas totais
Sesión maxistral
A3 A6 B3 B13
32
48
80
Eventos científicos e/ou divulgativos
B1 B7 B8 B11
4
6
10
Prácticas de laboratorio
A6 B2 B4 B5 B6 B10 B15
9
13.5
22.5
Saídas de campo
A6 B5
8
12
20
Proba obxectiva
A6 B1 B3
2
15
17
Atención personalizada
0.5
0
0.5
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado
Metodoloxías
Metodoloxías
Descrición
Sesión maxistral
Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución dalgunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.
Eventos científicos e/ou divulgativos
Actividades realizadas polo alumnado que implican a asistencia e/ou participación en eventos científicos e/ou divulgativos (congresos, xornadas, simposios, cursos, seminarios, conferencias, exposicións, etc.) co obxectivo de profundar no coñecemento de temas de estudo relacionados coa materia. Estas actividades proporcionan ao alumnado coñecementos e experiencias actuais que incorporan as últimas novidades referentes a un determinado ámbito de estudo.
Prácticas de laboratorio
Metodoloxía que permite que os estudantes aprendan efectivamente a través da realización de actividades de carácter práctico, tales como demostracións, exercicios, experimentos e investigacións.
Saídas de campo
Actividades desenvoltas en centros de investigación específicos dotados do instrumental necesario para a elaboración dunha serie de traballos prácticos.
Proba obxectiva
Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe, cuxo trazo distintivo é a posibilidade de determinar se as respostas dadas son ou non correctas. Constitúe un instrumento de medida, elaborado rigorosamente, que permite avaliar coñecementos, capacidades, destrezas, rendemento, aptitudes, actitudes, etc. A proba obxectiva pode combinar distintos tipos de preguntas: preguntas de resposta múltiple, de ordenación, de resposta breve, de discriminación, de completar e/ou de asociación. Tamén se pode construír cun só tipo dalgunha destas preguntas.
Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Descrición
Actividade académica desenvolta polo profesorado, individual ou en pequeno grupo, que ten como finalidade atender ás necesidades e consultas do alumnado relacionadas co estudo e/ou temas vinculados coa materia, proporcionándolle orientación, apoio e motivación no proceso de aprendizaxe. Esta actividade pode desenvolverse de forma presencial (directamente na aula e nos momentos que o profesor ten asignados a titorías de despacho) ou de forma non presencial (a través de correo electrónico ou do campus virtual).
Para o alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia, o profesor adoptará as medidas que considere oportunas para non prexudicar a súa cualificación.
Avaliación
Metodoloxías
Competencias
Descrición
Cualificación
Sesión maxistral
A3 A6 B3 B13
Valorarase a asistencia, participación activa e implicación durante as sesións maxistrais
10
Eventos científicos e/ou divulgativos
B1 B7 B8 B11
Valorarase a asistencia, participación activa e implicación durante as conferencias e charlas
10
Prácticas de laboratorio
A6 B2 B4 B5 B6 B10 B15
Valorarase a memoria de prácticas
15
Saídas de campo
A6 B5
Valorarase o informe final resumo das actividades realizadas durante a visita aos centros tecnolóxicos.
15
Proba obxectiva
A6 B1 B3
Exame final no que se valorará a conxunción de todos os coñecementos adquiridos polo alumno ao longo do curso, incluíndo as saídas e prácticas de laboratorio.
50
Observacións avaliación
Para superar a materia será preciso obter polo menos a metade da
puntuación posible en cada un dos apartados avaliables. O exame da
primeira oportunidade terá lugar o 22 de Outubro de 2019 de 15:00 a
16:00 na aula de docencia. A segunda oportunidade para superar a materia
realizarase o 26 de Xuño de 2020 de 16:00 a 17:00 na aula de docencia.
Terán prioridade para optar a Matrícula de Honra aqueles alumnos que se
presenten na primeira oportunidade
Fontes de información
Bibliografía básica
. Cavanagh, J., Fairbrother, W. J., Palmer III, A. G., Rance, M., Skelton, N. J. (2009). Protein NMR Spectroscopy: principles and practice. 2ª Ed. Academic Press.
· Cerdán Villanueva, M. E. (2005). Curso avanzado de proteínas y ácidos nucleicos. Universidade da Coruña.
. Crews, P., Rodríguez, J., Jaspars, M. (2009). Organic Spectroscopy Analysis. 2ª Ed. Oxford University Press.
· Gómez-Moreno, C. & Sancho, J. (Coords). (2003). ESTRUCTURA DE PROTEÍNAS. Ariel Ciencia, Barcelona.
. González, R.C. (2008). Digital Image Processing. Upper Saddle River (New Jersey). Pearson-Prentice Hall.
. Gross, J. (2004). Mass Spectrometry: A textbook. Springer.
. McMaster, M. (2005). LC/MS: A Practical User´s Guide. Wiley.
. Millman, J., Grabel, A. (1991). Microelectrónica. 6ª Ed. Barcelona Hispano Europea D. L.
. Paragios, N., Duncan, J. Ayache, N. (editores) (2010). Hanbook of Biomedical Imaging. Springer
· Rodes, G. (2000). Crystallography. MadeCrystal Clear. Academic Press.
. Watson, J. T. (2007). Introduction to mass spectrometry: Instrumentation, applications and strategies for data interpretation. Wiley.
Bibliografía complementaria
· Publicacións periódicas con acceso electrónico: Trends in Biotechnology, Current Opinion in Biotechnology, Nature Biotechnology, Biotechnology Advances, Journal of Biotechnology, Biotechnology and Bioengineering, Enzyme and Microbial Technology, Biochemical Engineering Journal, Biotechnology Letters, Biotechnology Progress, Bioresource Technology, Process Biochemistry, etc....
· Bases de datos como Medline, páxinas con links a recursos bioinformáticos.
· Materiais dispoñibles na páxina web da materia
Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Enxeñaría xenética e transxénese/610475101
Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Materias que continúan o temario
Xenómica e Proteómica/610475103
Bioinformática/610475104
Observacións
Dado que parte da bibliografía recomendada para esta materia atópase en
inglés, é aconsellable ter coñecementos desta lingua, polo menos, a
nivel de comprensión de textos escritos.
(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica
da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do
órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías