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.
Plan de contingencia
-Metodoloxías docentes que se manteñen
Todas
-Metodoloxías docentes que se modifican
Clase maxistral: No caso da docencia mixta, impartirase na aula mediante videoconferencia e simultaneamente a través das salas virtuais das respectivas universidades (Teams da UDC, aulas virtuais da UVigo) de forma sincrónica. Os alumnos dividiranse en dous grupos, de xeito que a metade deles asista de xeito presencial e a outra metade segue as explicacións a través das aulas virtuais. A asistencia ás aulas terá lugar alternativamente de tal xeito que o grupo que asista en persoa o primeiro día o faga virtualmente o segundo día, etc.
No caso de que a docencia sexa totalmente non presencial, impartirase a través das aulas virtuais das universidades. O profesor poderá subir presentacións / vídeos / clases comentadas ás plataformas de teledocencia e usar estas sesións para resolver cuestions ou dúbidas.
Eventos científicos: No caso de docencia mixta ou completamente non presencial, a actividade realizarase a través das salas virtuais das respectivas universidades.
Prácticas de laboratorio: No caso da docencia mixta, ao tratarse dun pequeno grupo, intentarase manter a presencialidade. No caso dun ensino totalmente non presencial, as actividades prácticas poderanse substituír por vídeos, simulacións ou casos prácticos que se poden desenvolver a través de aulas virtuais.
Saídas de estudo: No caso de ensinanzas mixtas ou completamente non presenciais que impidan a saída, esta actividade substituirase por un traballo cuxa nota terá o mesmo peso na nota final do alumno.
-Mecanismo non presencial de atención ao alumnado (titorías)
No caso da docencia mixta, as titorías poden ser presenciais no despacho dos profesores ou preferentemente a través das aulas virtuais. No caso dun ensino totalmente non presencial, realizarase a través de aulas virtuais. En todos os casos, pódense facer consultas por correo electrónico.
-Modificacións (se procede) dos contidos a impartir
Non se propoñen modificacións con respecto aos contido que se van a impartir.
-Bibliografía adicional para facilitar a autoaprendizaxe
Non se propón ningunha bibliografía adicional
-Outras modificacións
Non se propoñen outras modificacións
-Adaptacións da avaliación
Tanto na docencia mixta/híbrida coma na non presencial, o exame de preguntas obxectivas realizarase en liña a través de Faitic e Moodle. Neste caso, mentres se están a realizar as probas, o alumno debe estar conectado á aula virtual coa cámara activa e o micrófono desconectado (excepto para preguntar dúbidas).
Competencias del título
Código
Competencias del título
A3
Conocer las aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos, plantas y animales y saber manipularlos de cara a su aplicación biotecnológica.
A6
Conocer y saber aplicar en biotecnología técnicas convencionales, instrumentales así como tecnologías como la nanotecnología y teledetección.
B1
Capacidad de análisis y síntesis (localización de problemas e identificación de las causas y su tipología).
B2
Capacidad de organización y planificación de todos los recursos (humanos, materiales, información e infraestructuras).
B3
Capacidad de gestión de la información (con apoyo de tecnologías de la información y las comunicaciones).
B4
Capacidad de planificación y elaboración de estudios técnicos en biotecnología microbiana, vegetal y animal.
B5
Capacidad de identificar problemas, buscar soluciones y aplicarlas en un contexto biotecnológico profesional o de investigación.
B6
Capacidad de comunicación oral y escrita de los planes y decisiones tomadas.
B7
Capacidad para formular juicios sobre la problemática ética y social, actual y futura, que plantea la Biotecnología.
B8
Capacidad de comunicación eficazmente con la comunidad científica, profesional y académica, así como con otros sectores y medios de comunicación.
B10
Capacidad de Trabajo en un contexto de sostenibilidad, caracterizado por: sensibilidad por el medio ambiente y por los diferentes organismos que lo integran así como concienciación por el desarrollo sostenible.
B11
Racionamiento crítico y respeto profundo por la ética y la integridad intelectual.
B13
Aprendizaje autónomo.
B15
Sensibilización hacia la calidad, el respeto medioambiental y el consumo responsable de recursos y la recuperación de residuos.
Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje
Competencias del título
Identificar las aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos, plantas y animales y saber manipularlos de cara a su utilidad en el sector biotecnológico.
Aplicar en biotecnología las técnicas convencionales de análisis así como las técnicas de nanotecnología y teledetección
AM6
BM1 BM2 BM3 BM4 BM5 BM6 BM8 BM10 BM11 BM13 BM15
Contenidos
Tema
Subtema
CRISTALIZACIÓN DE PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS (AN) E INTRODUCCIÓN A LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X
Teoría de la cristalización. Técnicas básicas de cristalización de proteínas y ácidos nucleicos. Optimización de la cristalización. Difractómetros y sincrotrón.
DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL MEDIANTE CRISTALOGRAFÍA DE RAYOS X
Conceptos básicos. Cristales y simetría. Difracción de rayos X. El problema de la fase. Métodos de resolución estructural. Trazado de la cadena polipeptídica y refinamiento. El modelo final. Validación del modelo estructural. Modos de representación estructural. Complementariedad de las técnicas estructurales.
LA MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA APLICADA A LA DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL DE MACROMOLÉCULAS BIOLÓGICAS
Fundamentos de la microscopía electrónica. Preparación de las muestras: tinción negativa, criomicroscopía electrónica. Determinación estructural de especímenes biológicos.
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR: ESTRUCTURA DE AN Y PROTEÍNAS. ASPECTOS DINÁMICOS DE PROTEÍNAS
Introducción a la RMN: El fenómeno físico de RMN, condiciones para la RMN. Núcleos más estudiados: 1H, 13C, 15N. Magnetización macroscópica: principios básicos. Espectroscopia de pulsos: descripción básica de un experimento de pulsos. Instrumentación en RMN. La FID. El desplazamiento químico. Constantes de apantallamiento: contribuciones diamagnéticas, paramagnéticas y no locales. Desplazamiento químico de protón. Origen de los diferentes desplazamientos químicos. Desplazamiento de carbono-13 y nitrógeno-15. Acoplamiento espín-espín. Constantes de acoplamiento. La regla N+1. Espectros de primer orden. Procesos de relajación. Efecto nuclear Overhauser.
RMN Multidimensional: Principios Básicos. Tipos de experimentos. Experimentos homonucleares COSY, TOCSY, NOESY y ROESY. Experimentos HMQC, HSQC-Editado, HMBC. Experimento TROSY. Experimentos de eliminación de disolvente. Experimentos 3D de triple resonancia: HNCA, HN(CO)CA, CBC(CO)NH, CBCANH y NHCACB.
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
Introducción, fundamentos y características de los espectros de masas. Componentes Instrumentales. Modos de ionización en espectrometría de masas (ESI, MALDI; etc.). Tipos de analizadores. Espectrometría de masas en tándem. Aplicaciones cualitativas y cuantitativas. Acoplamientos con las técnicas cromatográficas ( cromatografía de gases – espectrometría de masas; cromatografía de líquido – espectrometría de masas). Aplicaciones de la espectrometría de masas en biotecnología.
TÉCNICAS BIOFÍSICAS DE CARACTERIZACIÓN DE PROTEÍNAS
Calorimetría, SAXS, ultracentrifugación, FTIR y dicroismo circular.
TÉCNICAS DE NANOBIOTECNOLOGÍA: APLICACIONES INDUSTRIALES, AL MEDIO AMBIENTE Y MEDICINA
Introducción. Conceptos básicos sobre la nanobiotecnología. Aplicaciones en el campo de la industria, el medio ambiente y la medicina
TÉCNICAS DE TELEDETECCIÓN: APLICACIÓN AL MEDIO AMBIENTE Y AGRICULTURA
Introducción. Técnicas de instrumentación en el ámbito de la hidrología y el medio ambiente. Técnicas de medición óptica: solidos en suspensión, materia orgánica,...Sistemas de control y monitorización utilizando autómatas programables. Ejemplo de aplicación en un reactor biológico. Sistemas de monitorización remota.
TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE IMAGEN EN BIOMEDICINA
Conceptos relacionados con la captación y tratamiento de imágenes biomédicas. Métodos de análisis de imagen aplicados habitualmente: filtrado, procesado morfológico, segmentación,etc.
Planificación
Metodologías / pruebas
Competéncias
Horas presenciales
Horas no presenciales / trabajo autónomo
Horas totales
Sesión magistral
A3 A6 B3 B13
32
48
80
Eventos científicos y/o divulgativos
B1 B7 B8 B11
4
6
10
Prácticas de laboratorio
A6 B2 B4 B5 B6 B10 B15
9
13.5
22.5
Salida de campo
A6 B5
8
12
20
Prueba objetiva
A6 B1 B3
2
15
17
Atención personalizada
0.5
0
0.5
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos
Metodologías
Metodologías
Descripción
Sesión magistral
Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con la finalidad de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje.
Eventos científicos y/o divulgativos
Actividades realizadas por el alumnado que implican la asistencia y/o participación en eventos científicos y/o divulgativos (congresos, jornadas, simposios, cursos, seminarios, conferencias, exposiciones, etc.) con el objetivo de profundizar en el conocimiento de temas de estudio relacionados con la materia. Estas actividades proporcionan al alumnado conocimientos y experiencias actuales que incorporan las últimas novedades referentes a un determinado ámbito de estudio. En este caso se celebrarán unas conferencias por el profesor de la Universidad de Porto Luis Manuel Ferreira de Melo sobre las ténicas de nanobiotecnología.
Prácticas de laboratorio
Metodología que permite que los estudiantes aprendan efectivamente a través de la realización de actividades de carácter práctico, tales como demostraciones, ejercicios, experimentos e investigaciones.
Salida de campo
Actividades desarrolladas en centros de investigación específicos dotados del instrumental necesario para la elaboración de una serie de trabajos prácticos.
Prueba objetiva
Prueba escrita utilizada para la evaluación del aprendizaje, cuyo rasgo distintivo es la posibilidad de determinar si las respuestas dadas son o no correctas. Constituye un instrumento de medida, elaborado rigurosamente, que permite evaluar conocimientos, capacidades, destrezas, rendimiento, aptitudes, actitudes, etc.
La prueba objetiva puede combinar distintos tipos de preguntas: preguntas de respuesta múltiple, de ordenación, de respuesta breve, de discriminación, de completar y/o de asociación. También se pode construir con un solo tipo de alguna de estas preguntas.
Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Descripción
Actividad académica desarrollada por el profesorado, individual o en pequeño grupo, que tiene como finalidad atender a las necesidades y consultas del alumnado relacionadas con el estudio y/o temas vinculados con la materia, proporcionándole orientación, apoyo y motivación en el proceso de aprendizaje. Esta actividad puede desarrollarse de forma presencial (directamente en el aula y en los momentos que el profesor tiene asignados a tutorías de despacho) o de forma no presencial (a través de correo electrónico o del campus virtual).
Para el alumnado con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia, el profesor adoptará las medidas que considere oportunas para no perjudicar su calificación.
Evaluación
Metodologías
Competéncias
Descripción
Calificación
Sesión magistral
A3 A6 B3 B13
Se valorará la asistencia, participación activa e implicación durante las sesiones magistrales
10
Eventos científicos y/o divulgativos
B1 B7 B8 B11
Se valorará la asistencia, participación activa e implicación durante las conferencias y charlas
10
Prácticas de laboratorio
A6 B2 B4 B5 B6 B10 B15
Se valorará la memoria de prácticas
15
Salida de campo
A6 B5
Se valorará el informe final resumen de las actividades realizadas durante la visita a los centros tecnológicos.
15
Prueba objetiva
A6 B1 B3
Examen final en el que se valorará la conjunción de todos los conocimientos adquiridos por el alumno a lo largo del curso, incluyendo las salidas y prácticas de laboratorio.
50
Observaciones evaluación
Para superar la materia será preciso obtener por lo menos la mitad de la
puntuación posible en cada uno de los apartados evaluables.Tendrán prioridad para optar a la Matrícula de Honor aquellos
alumnos que se presenten en la primera oportunidad
Fuentes de información
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.
Complementária
· Publicaciones 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, páginas con links a recursos bioinformáticos.
· Materiales disponibles en la página web de la materia
Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Ingeniería Genética y Transgénesis/610475101
Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Asignaturas que continúan el temario
Genómica y Proteómica/610475103
Bioinformática/610475104
Otros comentarios
Dado que parte de la bibliografía recomendada para esta materia se encuentra en
inglés, se recomienda tener conocimientos de esta lengua, por lo menos, a
nivel de comprensión de textos escritos.
(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías