Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Fundamentos bioquímicos de biotecnoloxía Código 610G02014
Titulación
Grao en Bioloxía
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Optativa 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Bioloxía
Coordinación
Becerra Fernandez, Manuel
Correo electrónico
manuel.becerra@udc.es
Profesorado
Becerra Fernandez, Manuel
Gonzalez Siso, Maria Isabel
Vizoso Vázquez, Ángel José
Correo electrónico
manuel.becerra@udc.es
isabel.gsiso@udc.es
a.vizoso@udc.es
Web
Descrición xeral A materia fundamentos bioquímicos de biotecnoloxía é claramente interdisciplinar, caracterizada pola reunión de conceptos e metodoloxías procedentes de numerosas ciencias para aplicalas tanto á investigación básica como á resolución de problemas prácticos e a obtención de bens e servizos. Esta vertente práctica conecta ao alumno co mundo empresarial dándolle unha visión desas aplicacións no mundo dos negocios o que pode facilitar a súa incorporación ao mercado laboral. Ademais é unha ciencia moi dinámica en continuo crecemento e expansión o que obriga a manterse ao día consultando fontes bibliográficas e artigos de investigación actualizados en lingua inglesa.
Plan de continxencia

Competencias do título
Código Competencias do título
A8 Illar, analizar e identificar biomoléculas.
A12 Manipular material xenético, realizar análises xenéticas e levar a cabo asesoramento xenético.
A13 Realizar o illamento e cultivo de microorganismos e virus.
A14 Desenvolver e aplicar produtos e procesos de microorganismos.
A15 Deseñar e aplicar procesos biotecnológicos.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B5 Traballar en colaboración.
B6 Organizar e planificar o traballo.
B8 Sintetizar a información.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer as técnicas actuais de Bioloxía Molecular, Enxeñaría metabólica e de proteínas e as súas principais aplicacións. A8
A12
A13
B2
Involucrarse na problemática e oportunidades relacionadas co manexo da biotecnoloxía. A14
A15
B5
B6
B8
Integración dos coñecementos adquiridos en forma separada doutras materias cursadas no tres primeiros anos, con forte exercicio do pensamento crítico. A8
A12
A13
B2
B5
B6
B8
Amplo dominio da linguaxe, as técnicas e as aplicacións da Bioloxía molecular e da Biotecnoloxía. A14
A15
B2
B5
B6
B8
Desenvolvemento da percepción das oportunidades que poden derivarse da aplicación de novas estratexias biotecnolóxicas. A14
A15
B2
B5
B6
B8

Contidos
Temas Subtemas
B1T1.-  INTRODUCIÓN
Concepto actual de Biotecnoloxía. Historia e desenvolvemento da Biotecnoloxía. Perspectivas.
B1T2.-  A BIOTECNOLOXÍA DA FERMENTACIÓN Clasificación das fermentacións microbianas. As industrias tradicionais de fermentación. Exemplos. O modo operativo nos procesos de fermentación.
B1T3.-  CLONACIÓN  DE  XENES Propósitos da clonación molecular. Etapas básicas da clonación de xenes. Obtención do DNA. Fragmentación do DNA: Enzimas de restrición. Unión de moléculas de DNA. Técnicas básicas: electroforesis e hibridación.
B1T4.-  VECTORES  DE  CLONACIÓN Concepto de DNA vector e características que debe cumprir. Organización dos vectores e tipos.
B1T5.-  XENOTECAS Concepto de xenoteca. Xenotecas de DNA xenómico. Xenotecas de cDNA. Xenotecas de expresión. Amplificación, almacenamento e replicación de xenotecas. Técnicas para a identificación de clons. Estratexias para confirmar a validez de clons. DNA microarrays.
B1T6.-  TRANSFORMACIÓN Sistemas de transformación. Selección de recombinantes. Expresión xénica e a súa amplificación.
B1T7.-  A  REACCIÓN  EN  CADEA  DA  POLIMERASA Fundamento do método. Automatización. Compoñentes e condicións da reacción. O deseño de cebadores. Fidelidade da reacción. Polimerasas. Principais variantes e as súas aplicacións.
B1T8.-  PRODUCIÓN  DE  PROTEÍNAS  HETERÓLOGAS  EN  BACTERIAS  E  LEVADURAS Selección de microorganismos. Vectores de expresión e/ou secreción. Expresión nas células transformadas. Secreción. Estabilidade. O proceso de recuperación e purificación post-cultivo. Aplicacións industriais. Exemplos.
B1T9.-OBTENCIÓN  DE  PROTEÍNAS  RECOMBINANTES  EN  CÉLULAS  ANIMAIS Manipulación xenética de células animais. Vectores de expresión e produción de proteínas en células de mamífero. Expresión de proteínas mediada por baculovirus en cultivos de células de insectos. Comparación da produción industrial heteróloga de proteínas en cultivos de bacterias, levaduras e células animais.
B1T10.-  ANIMAIS  TRANSXÉNICOS Introdución de xenes modificados no xenoma. Transxénicos puros e transxénicos quimera. Recombinación homóloga. Regulación específica dos transxenes. Inactivación xénica. RNA antisentido. Ribozimas. Ablación celular. Aplicacións como modelos de estudo. Aplicacións comerciais. Clonación en mamíferos.
B1T11.-  ENXEÑARÍA  XENÉTICA  DE  PLANTAS Cultivos in vitro. Técnicas de manipulación. A utilización de marcadores en diagnóstico, mellora e conservación da biodiversidade. Resistencia das plantas fronte as infeccións, saturacións de tensións e pragas. Plantas produtoras de proteínas de interese económico. Ensaios de campo de plantas transxénicas.
B2T1.-APLICACIÓNS DAS ENZIMAS NOS PROCESOS BIOTECNOLÓXICOS Perspectiva histórica. O desenvolvemento da industria enzimática.
B2T2.- A PRODUCIÓN DE ENZIMAS A ESCALA INDUSTRIAL Selección da fonte enzimática. Novos métodos de screening. Extremófilos. Procesamento post-fermentación.
B2T3.- ESTABILIDADE ENZIMÁTICA Introdución. Importancia industrial da estabilidade enzimática. Factores que inflúen na estabilidade. Modelos de desactivación. Estabilización de enzimas.
B2T4.- A INMOVILIZACIÓN DE BIOCATALIZADORES. XENERALIDADES. Concepto de biocatalizador inmobilizado. Vantaxes e inconvenientes da catálisis heteroxénea con relación á homoxénea. Desenvolvemento histórico. Elección do biocatalizador e do método. Inmovilización de cofactores. Determinación experimental da actividade enzimática con enzimas ou células inmobilizadas.
B2T5.- SISTEMAS DE INMOVILIZACIÓN Absorción. Atrapamiento. Ligazón covalente. Novos sistemas de inmovilización baseados na tecnoloxía do DNA recombinante. A utilización de enzimas en solventes orgánicos e en sistemas acuosos bifásicos.
B2T6.- EFECTO DA INMOVILIZACIÓN SOBRE A ACTIVIDADE DOS BIOCATALIZADORES Efectos sobre a molécula enzimática. Efectos de partición e difusión. Catálisis heteroxénea con células viables
B2T7.- APLICACIÓNS DOS BIOCATALIZADORES INMOVILIZADOS Biorreactores enzimáticos. Utilización na industria alimentaria. Enzimas inmobilizadas como axentes terapéuticos. Aplicacións analíticas. Órganos artificiais.
B2T8.- BIOSENSORES Concepto. Unidades funcionais dun biosensor. Principais campos de aplicación. A reacción biolóxica. Tipos de biosensores.
B2T9.- O DESEÑO DE PROTEÍNAS Introdución. Enxeñaría versus deseño de proteínas. Recoñecemento de zonas conservadas e con importancia funcional en familias de proteínas. Da secuencia á estrutura das proteínas: Predición. Deseño de novo de estruturas proteicas. Técnicas de mutaxénese dirixida. Proteínas híbridas.
B2T10.- A ENXEÑARÍA DE PROTEÍNAS A evolución artificial de proteínas. Estratexias. Variantes de DNA shuffling. Presentación en fagos e en levaduras
B2T11.- AS PROTEÍNAS DE DESEÑO NO DESENVOLVEMENTO DE BIOSENSORES Concepto de biosensor xenérico. Modificación de proteínas para adaptalas á súa función en biosensores.
B3T1.-A PRODUCIÓN DE ANTICORPOS MONOCLONAIS Bases conceptuais. A técnica de produción de anticorpos monoclonales. Aplicacións.
B3T2.- ANTICORPOS MONOCLONAIS RECOMBINANTES Anticorpos monoclonais humanizados. Anticorpos monoclonais de deseño. Construción de anticorpos catalíticos (abzimas).
B3T3.- ESTRATEXIAS E MÉTODOS PARA A OBTENCIÓN DE VACINAS Os sistemas clásicos para a obtención de vacinas. Determinantes antixénicos. Vacinas de subunidades. Vacinas de DNA. Seguridade das vacinas derivadas da biotecnoloxía.
B3T4.- APLICACIÓNS DA BIOTECNOLOXÍA NA INDUSTRIA FARMACÉUTICA Proteínas terapéuticas heterólogas. Proteínas terapéuticas modificadas. Deseño racional de fármacos. Farmacoxenómica.
B3T5.- CÉLULAS NAI Concepto. Tipos. Estado actual da investigación e aplicacións.
B3T6.- APLICACIÓNS DA BIOTECNOLOXÍA NA MEDICIÑA FORENSE Pegadas de DNA. Análise de minisatélites por Southern blotting. Metodoloxías baseadas na PCR.
B3T7.- O TRATAMENTO BIOTECNOLÓXICO DE LACTOSOROS Problemática contaminante e reutilización de soros lácteos.
B3T8.- O APROVEITAMENTO DOS RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS Importancia e posibilidades de utilización.
B3T9.- ASPECTOS ÉTICOS E LEGAIS DA BIOTECNOLOXÍA Seguridade de industrias biotecnolóxicas. A importancia da opinión pública. Directrices sociopolíticas. Propiedade intelectual. Patentes. A regulación da biotecnoloxía moderna: unha perspectiva histórica.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A8 A12 A13 A14 A15 21 42 63
Seminario A14 A15 B5 B6 B8 4 12 16
Solución de problemas A15 B2 3 3 6
Proba obxectiva A8 A12 A13 A14 A15 B8 2 20 22
Prácticas de laboratorio B2 B5 B6 14 28 42
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*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 coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.
Seminario Técnica de traballo en grupo que ten como finalidade a elaboración de documentos en powerpoint e word, e expostos en clase de seminarios, sobre un tema proposto polo profesor.
Os temas propostos indicaranse durante o desenvolvemento da materia.
Solución de problemas Técnica mediante a que se ten que resolver unha serie de problemas propostos polo profesor a partir dos coñecementos que se traballaron en clase.
Proba obxectiva Exame que avaliará os coñecementos teórico e prácticos adquiridos.
Prácticas de laboratorio Metodoloxía que permite que os estudantes aprendan efectivamente a través da realización de actividades de carácter práctico.

Atención personalizada
Metodoloxías
Seminario
Descrición
A atención personalizada que se describe en relación a estas metodoloxías concíbense como momentos de traballo presencial do alumno co profesor polo que implican unha participación obrigatoria para o alumno.
A forma e o momento en que se desenvolverá indicarase en relación a cada actividade ao longo do curso segundo o plan de traballo da materia.
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 perxudicar a súa cualificación.


Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Seminario A14 A15 B5 B6 B8 Avaliarase o seminario realizado polo alumno tendo en conta a capacidade para a extracción do máis relevante do total da información conseguida, a capacidade para traballar en grupo e a capacidade para expor en público.

15
Solución de problemas A15 B2 O profesor elaborará por cada bloque temático unha serie de cuestionarios con preguntas curtas, definicións de conceptos e ideas e problemas que o alumno terá que resolver individualmente e entregar ao profesor para a súa avaliación.

10
Prácticas de laboratorio B2 B5 B6 Realizarase unha proba obxectiva para avaliar os coñecementos adquiridos durante a realización das prácticas de laboratorio
15
Proba obxectiva A8 A12 A13 A14 A15 B8 Avaliarase mediante unha proba obxectiva os coñecementos adquiridos durante as clases expositivas e as clases en grupo reducido.

60
 
Observacións avaliación

A asistencia ás prácticas é obrigatoria. Para poder superar a materia, a calificación tanto das prácticas como da proba obxectiva deberán ser superiores a un 40% do máximo.

CONSIDERACIÓN DE ALUMNO
NON PRESENTADO (XANEIRO): Para obter a cualificación de non presentado, os
alumnos non poderán participar en máis do 20% das actividades avaliables
programadas. CONSIDERACIÓN DE ALUMNO NON PRESENTADO (XULLO): Para obter a
cualificación de non presentado bastará con non presentarse ás probas
obxectivas. Para a AVALIACIÓN NA CONVOCATORIA DE XULLO manteranse os mesmos
criterios que na convocatoria de Xaneiro: o alumno deberá entregar os boletíns
de problemas resoltos e a presentación power point resumo do seminario así como
realizar as probas obxectivas correspondentes ás sesións maxistrais e prácticas
de laboratorio. A cualificación das partes aprobadas na convocatoria de Xaneiro
manterase na de Xullo.

Para o alumnado con recoñecemento de dispensa académica de exención de asistencia, o   profesor   adoptará   as   medidas   que   considere   oportunas   para   non   perxudicar   a   súa   cualificación.


Fontes de información
Bibliografía básica Thiel, T., Bissen, S. T., Lyons, E. M. (2001). Biotechnology: DNA to Protein. A Laboratory Project in Molecular Biology. .
Walter, J. M. y Gingold. E. B (1997). Biología Molecular y Biotecnología . Zaragoza. Acribia
Perera, J., Tormo, A., García, J. L. (2002). Ingeniería Genética. Vol I. Preparación, análisis, manipulación y clonaje del DNA. . Madrid. Síntesis
Thieman, W. J., Palladino, M. A., Thieman, W. (2004). Introduction to Biotechnology. . Benjamin Cummings, Publisher
González Siso, M. I. (1999). La Biotecnología en el tratamiento de residuos industriales . A Coruña. Universidade da Coruña. Servicio de Publicacións
Wu, W., Welsh, M. J., Kaufman, P. B., Zhang, H. H. (1997). Methods in Gene Biotechnology . CRC Press
Wink, M. (2006). An introduction to molecular Biotechnology: from molecular biological fundamentals to methods and applications in modern biotechnology. Verlag Chemie, GmbH
Ratledge, C. (2002). Basic Biotechnology. Cambridge. Cambridge University Press
Cerdán Villanueva, M. E., Freire Picos, M. A., González Siso, M. I. y Rodríguez Torres, A. M. (1997). Biología Molecular. Avances y Técnicas generales . A Coruña. Universidade da Coruña
Barnum, S.R. (2005). Biotechnology: an introduction. Belmont: Thomson
Smith, J. E. (2006). Biotecnología. Zaragoza: Acribia, D.L.
Ninfa, A. J. (2010). Fundamental laboratory approaches for biochemistry and biotechnology. Hoboken: John Wiley and Sons
Perera, J., Tormo, A., García, J. L. (2002). Ingeniería Genética. Vol II. Expresión de DNA en sistemas heterólogos.. Madrid. Síntesis
Thieman, W. J. & Palladino, M.A. (2010). Introducción a la Biotecnología. Pearson
Thieman, William J. (2009). Introduction to biotechnology. San Francisco: Pearson
Glick, B. R. (2003). Molecular Biotechnology: Principles and Application of Recombinant DNA. Washington: American Society Microbiology
Christof, M. Niemeyer y Chad A. Mirkin (2004). Nanobiotechnology: concepts, applications and perspectives. Weinheim, Wiley-VCH
Schmid, R. D. (2003). Pocket guide to biotechnology and genetic engineering . Weinheim: Wiley-VCH
Gerd Gellisen Ed. (2005). Production of recombinant proteins: novel microbial and eukaryotic expression systems. Weinheim: Wiley-VCH
Luque, J., Herráez, A. (2001). Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética . Harcourt.
Borem, A., Santos, F. R., Bowen, D. E. (2003). Understanding Biotechnology. . New Jersey: Prentice Hall PTR

Bibliografía complementaria Varios (2006). Guía de empresas en el sector biotecnológico español. Madrid: Genoma España


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Bioquímica I/610G02011
Bioquímica II/610G02012
Bioquímica e Bioloxía Molecular/610G02013

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións


(*)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