Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico ASIGNATURA: PLAN DE ESTUDIOS: ANO ACADEMICO: CARRERA/S: PROFESOR A CARGO: OTROS DOCENTES: CUATRIMESTRE: BIOLOGÍA MOLECULAR E INMUNOLOGÍA 2012 y Planes de transición 2008 2014 1404-FARMACIA Dra. Silvia Adriana González Lic. María Rauddi 1er Cuatrimestre 1. OBJETIVOS: - Proveer al alumno los conocimientos, conceptos y fundamentos de tópicos esenciales de la biología molecular y de la inmunología. - Proveer al alumno los conocimientos, conceptos y fundamentos sobre el clonado, aislamiento de genes así como de sus transcriptos, y los polipéptidos codificados por éstos, dando especial énfasis en las estrategias utilizadas actualmente para la producción de biofármacos en la industria farmacéutica - Adiestrar al alumno en las técnicas moleculares e inmunológicas utilizadas para el diagnóstico y evaluación de enfermedades, así como para la producción de proteínas en sistemas recombinantes 2. CONTENIDOS: a. Contenidos Mínimos: Estructura de los ácidos nucleicos y mecanismos de replicación y transcripción. Técnicas de ADN recombinante. Secuenciación de ADN y bioinformática. Diagnóstico genético de enfermedades: su relevancia para el tratamiento terapéutico. Estrategias para estudiar las interacciones proteínaproteína y su aplicación en el desarrollo de nuevos fármacos. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): aplicaciones en diagnóstico, estudios de filiación y medicina forense. Sistemas recombinantes de expresión de proteínas: sistemas procariotes y eucariotes. Genómica, proteómica, metabolómica y farmacogenómica. Mecanismos epigenéticos de silenciamiento génico. ARNs interferentes y microARNs. Impronta genómica. Organismos modificados genéticamente. Animales transgénicos. Clonado de animales por transferencia nuclear. Células madre (“stem cells”) y aplicaciones terapéuticas. Mecanismos de la respuesta inmune innata: tipos celulares, receptores y vías de señalización involucrados. La respuesta inmune adaptativa. Antígenos. Anticuerpos. Inmunización activa y pasiva. Vacunas y adyuvantes. Proteínas del complejo principal de histocompatibilidad. Sistema del complemento. Autoinmunidad. Inmunodeficiencias. Tolerancia inmunológica. Ensayos inmunológicos para la detección, cuantificación y/o purificación de anticuerpos. Anticuerpos monoclonales. b. Contenidos Básicos: Unidad 1Tecnología de ADN recombinante: enzimas de restricción; plásmidos; fagos; etc. Clonado de genes: librerías genómicas y de ADN copia. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR), y RT-PCR. Aplicaciones de la metodología de PCR en tiempo real. Unidad 2Sistemas recombinantes para la expresión de proteínas: sistemas bacterianos y eucariotas: Ventajas y desventajas. Expresión en levadura; en células de mamífero; y en células de insecto: parámetros a considerar en cada sistema. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 1/5 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico Unidad 3Genoma, transcriptoma, proteoma, y metaboloma: Microchips de ácidos nucleicos "microarrays"); estrategias para estudiar las interacciones proteína-proteína; sistema del doble híbrido; "phage display", ensayos de captura específica de proteínas y de coinmunoprecipitación. Unidad 4Clonado de animales transgénicos: transferencia nuclear y transducción de genes en células; su utilización para la producción de biofármacos. Células madre troncales ("stem cells"): características de las células madre embrionarias versus las adultas. Reprogramación de células adultas por medio de la inducción de la expresión de factores de transcripcón específicos; su relevancia para el tratamiento terapéutico delas enfermedades neurodegenerativas y autoinmunes Unidad 5Composición del sistema inmune: Organos linfoides primarios y secundarios; tejido linfoide asociado a tejido cutáneo Células que participan de la respuesta inmune. Unidad 6Inmunidad innata: receptores tipo Toll, tipo RIG-I, y tipo NOD; vías de señalización involucradas; patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs) Unidad 7Inmunidad adaptativa: Receptor de células B; activación y expansión clonal; células de memoria. Inmunoglobulinas: dominios funcionales; isotipos. Anticuerpos monoclonales. Unidad 8Inmunidad mediada por células T: Receptor de células T; linfocitos T colaboradores y T citotóxicos. células presentadoras de antígeno; rol del complejo principal de histocompatibilidad. Citoquinas, quimioquinas, y mediadores de la respuesta celular: funciones biológicas Unidad 9Métodos y técnicas inmunológicos: ensayos ELISA; Western blotting, inmunoprecipitación de complejos antígeno-anticuerpo, RIA; etc. Citometría de flujo. Ensayos para la evaluación de la respuesta mediada por células T : ELISPOT: proliferación de células T; etc Unidad 10Sistema del complemento: vías clásica, alternativa, y de la lectina: componentes y mecanismos involucrados TP 1: Problemas y cuestionarios sobre ADN recombinante y bioinformática TP 2: Trabajo de Laboratorio. Aislamiento de ADN plasmídico y mapeo con enzimas de restricción TP 3: Trabajo de Laboratorio. Amplificación de genes por PCR a partir de muestras de ADN: aplicaciones en el diagnóstico de enfermedades y de patógenos TP 4: Problemas y cuestionarios sobre producción de proteínas recombinantes y sus aplicaciones en el área farmacéutica TP 5: Trabajo de Laboratorio. Producción y purificación de proteínas recombinantes TP 6: Genoma, transcriptoma, proteoma, y metaboloma. Resolución de Problemas y cuestionarios. TP 7: Taller: Discusión de trabajos científicos sobre células madre y reprogramación celular TP 8: Problemas y cuestionarios Sistema inmune.. TP 9: Problemas y cuestionarios. Inmunidad innata: receptores tipo Toll, tipo RIG-I, y tipo NOD; vías de señalización involucradas; PAMPs .. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 2/5 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico TP 10: Taller: Discusión de trabajos sobre la caracterización de anticuerpos de amplia capacidad de neutralización: su aplicación al desarrollo de vacunas contra influenza y HIV-1 TP 11: Problemas y cuestionarios Anticuerpos monoclonales: hibridomas. Obtención de anticuerpos monoclonales por técnicas de ADN recombinante TP 11: Presentación Trabajos de Alumnos. Inmunidad mediada por células T. Enfermedades relacionados al sistema inmune. TP 12: Discusión de trabajos científicos. Ensayos inmunológicos y sus aplicaciones TP 13: Presentación Trabajos de Alumnos. Vacunas. 3. BIBLIOGRAFIA 3.1 BASICA - Molecular Biology of the Cell. Bruce Alberts. Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff , Keith Roberts, Peter Walter.Fourth Edition. Garland Publishing, New York. 2002 - Introducción a la Inmunología Humana. L. Fainboim, J. Geffner. 5da ed, Edit Médica Panamericana, Buenos Aires, 2005 -Introducción a la Inmunología Humana L. Fainboim, J. Geffner. 6ta Edición. Ed. Panamericana. 2011 - Inmunología Celular y Molecular. A.K Abbas, A.H. Lichman, J.B. Pober. Interamericana- Mc. Graw Hill. (Versiones en Español 2da o en Inglés 4ta) - Immunobiology. Janeway, C.A., Travers, P., Walport, M., Shlomchik, M. 2001. Garland Science (New York & London). - Libros en las áreas de Biología Molecular e Inmunología, cuyas versiones completas se pueden obtener de: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=books 3.2 Adicional Lectura complementaria: Se discutirán trabajos científicos recientes en el área de inmunología publicados en revistas tales como “Nature ”, “Science”, “Proceedings of the National Academy of Sciences, USA”, "Trends in Immunology"; etc 4. METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA A-El curso se desarrollará a través de clases teóricas y prácticas combinadas con la lectura y discusión de artículos científicos. Todos los temas irán acompañados de una serie de problemas y cuestionarios con el objetivo de fijar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas y prácticas. B- Para los tópicos de Biología Molecular relacionados al área de la bioinformática, se trabajará en la sala de computación utilizando los programas de análisis de secuencias nucleotídicas y proteicas disponibles en GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) y en Expasy (expasy.org/tools/). Para la realización de las actividades prácticas, se cuenta con el siguiente equipamiento: micropipetas; fuentes de poder; cubas de electroforesis para ácidos nucleicos y para proteínas; microcentrífugas; transiluminador ultravioleta para la visualización de ácidos nucleicos; termociclador para las reacciones de PCR; aparatos para la electrotransferencia de geles; reactivos para Western blotting; y lector ELISA. 5. CRITERIOS DE EVALUACION Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 3/5 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico En primera instancia se realizará la evaluación diagnóstica que permitirá al docente conocer las características del grupo y a los alumnos conocer los saberes previos que le serán necesarios para el cursado de la asignatura. La evaluación del curso se realiza a través de: Un parcial teórico/práctico obligatorio e individual, Aprobación de trabajos prácticos Examen final Parcial Teórico-Práctico El parcial teórico/práctico debe rendirse en la fecha estipulada por la Facultad (ver Planificación de actividades). En caso que el alumno desapruebe el parcial cuenta con una instancia de recuperación. Si el alumno estuviese ausente (con causas justificadas o injustificadas) dispondrá de la fecha de recuperación El desaprobar o no asistir a la recuperación (teniendo el parcial desaprobado) tiene como consecuencia desaprobar el curso de la materia. Aprobación de Trabajos Prácticos Para aprobar los trabajos prácticos de laboratorio se requieren las siguientes condiciones. Asistencia a los Trabajos Prácticos (75%) Desarrollo de manualidades y criterio en el Laboratorio Resolución de los cuestionarios así como la lectura y exposición de trabajos originales Participación en las discusiones generales Presentación de los informes de Trabajo Práctico y aprobación Aprobación de los trabajos individuales o colectivos encomendados por la cátedra, cuestionarios, y/o resolución de problemas. Examen final Para estar en condiciones de rendir el examen final de la materia, los alumnos deberán cumplir con los siguientes requerimientos: a) Aprobar el parcial Teórico –Práctico b) Aprobar los trabajos prácticos, de acuerdo a las condiciones fijadas por la Cátedra c) Cumplir con las condiciones de asistencia de la asignatura. ANEXO I A1 - Carga Horaria - Modalidad de Enseñanza Modalidad Teóricas Act. Prácticas Horas cátedra 50 40 Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 4/5 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico Evaluaciones Total del curso 6 96 A2 – Carga Horaria de Actividades Prácticas Tipo Actividad Horas cátedra 1.- Resolución Problemas 12 2.- Prácticas de Laboratorio 22 3.- Prácticas de Simulación 4.- Prácticas de Programación 5.- Prácticas de Diseño y Proyecto 6.- Presentaciones Alumnos 6 7.- Trabajos de Campo y Visitas a Plantas Total Actividades Prácticas 40 Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 5/5