programa analítico de biología molecular

UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPIRITU SANTO
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
ESCUELA DE MEDICINA
PROGRAMA ANALÍTICO DE BIOLOGÍA MOLECULAR
FOR DAC 12 VER 17 07 07
Materia
Código
Profesor
Créditos
N° horas Presenciales
N° horas No Presenciales
Año Lectivo
Periodo
Días de clases
Horario
Aula
1.
: Biología Molecular
: UMED151
: M.Sc. César Bedoya
:4
: 64
: 128
: 2008 - 2009
: Segundo semestre
: Lunes y Miércoles
: 18h00-19h20
: Paralelo 82
DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA
A partir del establecimiento de la estructura del ADN por Watson y Crick, ha sido posible
conocer la organización y funcionamiento del material genético tanto de los seres vivos
complejos como de los más simples. Además, aprovechando las propiedades químicas
universales de los ácidos nucleicos y del descubrimiento del funcionamiento de la
información genética emergió la biotecnología molecular que ha proporcionado nuevos
productos y servicios no vistos antes en la historia de la humanidad
Uno de los campos del conocimiento donde el impacto de los avances de la biología
molecular ha sido más evidente y profundo, es sin duda la medicina humana. Hoy en día
gracias a la comprensión de los diferentes niveles organización de nuestro genoma, de los
mecanismos de la expresión génica y sus formas de regulación, estamos en capacidad de
entender la fisiología humana y las interacciones de los seres vivos con el medio que les
rodea. Y si se añade la información generada sobre la biología molecular y celular de los
microorganismos, se obtiene un panorama más exacto de las variables biológicas que
gobiernan las relaciones huésped-patógeno.
Por lo tanto, el estudio de la biología molecular cobra gran interés para la preparación del
estudiante de medicina, porque lo inicia en el estudio del funcionamiento de los seres vivos
a nivel molecular y celular, permitiéndole comprender desde una mejor perspectiva, los
procesos que fundamentan la homeostasis. Este estudio es complementado con la
introducción del estudiante en el terreno de las aplicaciones de la tecnología del ADN
recombinante en medicina tanto en la obtención de productos como de metodologías que
ayuden al control y prevención de las enfermedades.
El interés del programa, pretende que el alumno adquiera bases sólidas en el conocimiento
del ADN y ARN, su estructura y funcionamiento, la síntesis de las proteínas, los mecanismos
de regulación de la expresión génica, el clonaje de genes y los métodos de amplificación de
ácidos nucleicos.
2.
JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
El curso de biología médica pertenece al eje formativo de las asignaturas de las Ciencias
Médicas, contribuye a la formación conceptual y metodológica, y a la construcción del
pensamiento crítico y racional del estudiante; porque establece los cimientos para entender
el funcionamiento de los procesos que rigen la vida humana, sus desordenes y sus
relaciones con las enfermedades y las posibilidades existentes para el control y prevención
de las patologías.
Como parte de las ciencias básicas, la biología molecular se desenvuelve en el campo de la
investigación científica. Por lo tanto, la información al respecto de la organización y
funcionamiento del material genético, proporcionará al estudiante de medicina un conjunto
de conocimientos que permitirán desenvolverse en forma sistemática, racional y pragmática.
3.
OBJETIVO GENERAL
Facilitar a los estudiantes el acceso a los conocimientos en estructura, organización y
funcionamiento del material genético y de las aplicaciones de la tecnología del ADN
recombinante en medicina. En tal propósito, se persigue que el estudiante desarrolle
competencias que lo asistan en su formación académica – científica.
3.1
OBJETIVO ESPECÍFICO
- Guiar al estudiante en el entendimiento de la estructura del genoma humano, replicación
del ADN, expresión y regulación de los genes.
- Introducir al estudiante en el campo de la tecnología del ADN recombinante utilizando una
perspectiva teórica-práctica.
- Proporcionar al estudiante una metodología científica que le permita entender a las
ciencias de la vida desde un punto de vista racional y crítico.
4. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS.
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Utilizar y comprender el lenguaje relacionado a los procesos biológicos moleculares.
Comprender los conceptos fundamentales en cada uno de los capítulos de estudio.
Preparar reportes técnico-científicos a partir de la investigación personal.
Integrar su aporte individual al trabajo en equipo y exponer sus resultados.
Identificar el propósito de las lecturas y explicarlos con el lenguaje y nivel apropiados.
Razonar la información científica en forma crítica y comprender sus implicaciones,
aplicaciones y limitaciones.
Ejecutar técnicas y procedimientos de trabajo práctico en el laboratorio.
Exponer oralmente trabajos de investigación en forma organizada con criterio y
creatividad utilizando los recursos técnicos que están a su alcance.
Discutir en grupo sobre los textos de consulta.
Integrar a su desarrollo personal los valores: honestidad, responsabilidad y ética.
5. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS DEL CURSO: UNIDADES
UNIDAD # 1. INTRODUCCIÓN Y ASPECTOS GENERALES EN EUCAROTES
1.1 Transmisión de la información genética
1.2 El ADN como material genético: Antecedentes
1.3 Características generales del genoma
UNIDAD # 2. ESTRUCTURA PRIMARIA DE ÁCIDOS NUCLEICOS
2.1 Aspectos generales
2.2 Estructura primaria
2.3 Formas de representación lineal
2.4 Dos tipos de ácidos nucleicos según su composición
2.5 Propiedades físico-químicas de los ácidos nucleicos
UNIDAD # 3. ESTRUCTURAS DE ORDEN SUPERIOR DE ADN Y ARN
3.1 Superenrollamiento
3.2 Estructura de los ARNs
3.3 Los ribosomas
UNIDAD # 4. CONDENSACIÓN DEL ADN CROMOSOMAL
4.1 Condensación del ADN en eucariotas
4.2 Estudio del cromosoma metafásico
4.3 Dotación genética en eucariotas
UNIDAD # 5. CICLO CELULAR
5.1 Introducción
5.2 La cromatina en la interfase
5.3 La división de células somáticas por mitosis
5.4 La división de células germinales primarias por meiosis
5.5 Unión de los gametos haploides durante la fecundación
UNIDAD # 6. ORGANIZACIÓN DEL GENOMA EUCARIÒTICO
6.1 Complejidad del genoma eucariótico
6.2 ADN de copia única, simple o no repetitivo
6.3 ADN repetitivo
UNIDAD # 7. REPLICACIÓN DEL ADN
7.1 Características generales de la replicación
7.2 Enzimología de la replicación
7.3 Etapas en el proceso de replicación
7.4 Replicación mitocondrial
UNIDAD # 8. TRANSCRIPCIÓN Y MADURACIÓN POSTRANSCRIPCIONAL
8.1 Introducción: conceptos generales
8.2 Enzimología de la transcripción: Mecanismos de la reacción de la ARN polimerasa
8.3 Transcripción del genoma mitocondrial
8.4 Características diferenciales de la maduración
8.5 Procesamiento del ARN mensajero
8.6 Maduración del ARN mitocondrial
UNIDAD # 9. EL CÓDIGO GENÉTICO Y SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
9.1 Antecedentes y propiedades generales del código
9.2 Asignación de codones a aminoácidos concretos y modelos de representación
9.3 Características de los ribosomas y de los ARN de transferencia
9.4 Fase I: Iniciación
9.5 Fase 2: Elongación o alargamiento de la cadena peptídica
9.6 Fase 3: Terminación
9.7 Tráfico o destino de las proteínas
9.8 Maduración o procesamiento del polipétido naciente
9.9 Plegamiento de proteínas
UNIDAD # 10. TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE.
10.1 Enzimas de restricción
10.2 Electroforesis de ácidos nucleicos
10.3 Vectores de clonaje y clonaje de moléculas de ADN
10.4 Preparación y marcaje de sondas nucleicas
10.5 Análisis molecular de la hibridación de ácidos nucleicos
10.6 Métodos de ensayo de hibridación
10.7 Amplificación in vitro del ADN: reacción en cadena de la polimerasa o PCR y sus
variantes
10.8 Otros métodos de amplificación de ácidos nucleicos: NASBA; MLPA, LAMP
10.9 Secuenciación del genoma humano y otros proyectos similares desarrollados
10.10 Diferentes aplicaciones del ADN recombinante en salud humana
Revisión y preparación para el examen final 18 de diciembre
6. METODOLOGÍA
El curso de Biología Molecular comprende 16 semanas, dividido en dos parciales de 4
semanas cada uno. Las actividades y evaluaciones se cumplen por igual en cada parcial.
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Enseñanza por transmisión verbal, mapas conceptuales, análisis deductivo e
inductivo
Clases interactivas y expositivas.
Discusión de los temas tratados
Exposiciones de los estudiantes sobre temas de investigación.
Clases con medios audiovisuales.
Trabajo práctico en el laboratorio individual y en equipo.
Talleres grupales para trabajos de aplicación de conceptos.
Actividades de motivación para alentar el desarrollo de honestidad y responsabilidad.
7. EVALUACIÓN:
De acuerdo con los objetivos planteados, el énfasis de la evaluación estará en el trabajo
formativo, complementado con la evaluación diagnóstica en periodos pertinentes y la
evaluación sumativa distribuida apropiadamente en fechas previamente señaladas.
Todas las actividades de los estudiantes son evaluadas bajo los siguientes criterios:
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Pertinencia
Claridad
Coherencia
Fundamento teórico científico
Cumplimiento
8. BIBLIOGRAFÍA:
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BÁSICA
José Luque Cabrera y Ángel Herráez Sánchez. Texto Ilustrado de Biología Molecular
e Ingeniería Genética: conceptos, técnicas y aplicaciones en ciencias de la salud.
Ediciones Harcourt S.A, primera edición, 2001.
Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky & Darnell. Biología Celular
y Molecular. Editorial Médica Panamericana, 5ª edición, 2005.
COMPLEMENTARIA
Helena Curtis & N. Sue Barnes. Biología. Editorial Médica Panamericana, 6a edición,
2004.
Griffiths, Miller, Suzuki, Lewontin & Gelbart. Genética. Editorial Interamericana
McGraw Hill, 5a edición, 1993
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FOLLETOS
Materiales proporcionados por el profesor
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PÁGINAS WEB
Iniciativa y creatividad del alumno
Dolan DNA Learning Center, sitio web de Cold Spring Harbor, http://www.dnalc.org
9. DATOS DEL PROFESOR:
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M.Sc. César Bedoya P
Magister en Biotecnología con mención en biología molecular en ingeniería genética
[email protected]