Curso académico: 2014 - 2015

FACULTAD DE CIENCIAS
·Universidad de Córdoba·
Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba
Curso académico: 2014 - 2015
DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
Titulación:
Asignatura:
BIOQUIMICA
Código:
BIOTECNOLOGIA
Curso en el que se imparte:
Carácter:
5ª
Créditos:
(Anual, 1er ó 2º
cuatrimestre)
Totales
LRU
9
ECTS
8
Idioma en el que se imparte:
4993
Español
ANUAL
Tipo:
Teóricos
Dirección web asignatura:
Optativa
(Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre
elección)
Prácticos
http://www3.uco.es/moodle/
DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES
Responsable ó
coordinador:
Nombre y apellidos
Departamento
Ubicación
Área de
conocimiento
Ángel Llamas Azúa
Bioquímica y
Biología Molecular
Edif. Severo Ochoa
Bioquímica y
Biología Molecular
David González Ballester
Bioquímica y
Biología Molecular
Edif. Severio Ochoa
Bioquímica y
Biología Molecular
Otros:
DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA
Descriptores
BOE
Situación
Desarrollo de la biotecnología y microorganismos. Técnicas moleculares útiles en biotecnología. Búsqueda de nuevos metabolitos y de
cepas
Microbianas. Biotransformación .Producción de Biomasa microbiana. Producción de proteínas, enzimas y productos. Producción de
metabolitos
Secundarios. Plantas transgénicas. Mejora vegetal por DNA recombinante. Animales transgénicos. Anticuerpos monoclonales. Obtención
de
Proteínas recombinantes Vacunas sintéticas. Patentes. Bioética.
Prerrequisitos: no hay
Contexto dentro de la Titulación: Los conocimientos y competencias a adquirir en esta asignatura se sitúan dentro del contexto de la
Licenciatura capacitando para desarrollar los conocimientos de Biotecnología molecular y sus aplicaciones a situaciones concretas
actuales.
Competencia
s
Recomendaciones: Para un seguimiento y aprovechamiento óptimo de la asignatura, se recomienda conocer las bases de la ingeniería
genética. Asimismo, es importante y obligatoria la asistencia del alumno a las distintas actividades de la asignaturas: clases, laboratorio,
tutorías, seminarios, etc
Transversales/genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis
Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio
Trabajo en equipo
Uso de Internet como medio de comunicación y como fuente de información
Capacidad de entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas
Específicas:
 Cognitivas (saber):
- Conocer como se determinan en el laboratorio biotecnológico los marcadores genéticos,
moleculares y bioquímicos asociados a las diferentes aplicaciones biotecnológicas, y ser
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capaz de evaluar de forma crítica como pueden usarse en el diagnóstico y en el pronóstico
de las enfermedades.
- Conocer los principios de manipulación de los ácidos nucleicos, así como las principales
técnicas que permiten el estudio de la expresión y función de los genes.
- Poseer las habilidades “cuantitativas” para el trabajo en el laboratorio bioquímico y
biotecnológico, incluyendo la capacidad de preparar reactivos para experimentos de manera
exacta y reproducible.
 Procedimentales/instrumentales (saber hacer):
-- Capacidad para trabajar de forma adecuada en un laboratorio biotecnológico con material biológico y químico, incluyendo seguridad,
manipulación, eliminación de residuos biológicos y químicos, y registro anotado de actividades.
-Destreza en el manejo de métodos de ingeniería genética
-Manipular con seguridad materiales biológicos transgénicos.
-Manejo de instrumentación estándar como la que se utiliza para investigaciones moleculares
- Análisis informáticos de secuencias
 Actitudinales (ser):
-Reconocer y valorar los procesos bioquímicos y biotecnológicos en la vida diaria.-Interpretar datos, plantear hipótesis y llegar a conclusiones
-Contrastar críticamente la información del trabajo del laboratorio con el obtenido de distintas fuentes.
-Reconocer y valorar los procesos moleculares de los organismos en la vida diaria.
-Ordenar, priorizar, explicar conceptos e ideas de forma autónoma
-Compromiso ético del trabajo molecular
Objetivos
Metodología
Nº de horas de
trabajo
del alumno
Esta asignatura tiene como finalidad el formar al alumno en las aproximaciones moleculares
relacionadas con el material genético, su replicación, transcripción, traducción y reparación. Además es
un objetivo fundamental el iniciar y formar en la metodología, y posibilidades de las técnicas de
ingeniería genética que son de uso rutinario en biotecnología.
Primer cuatrimestre (nº de horas):
 Clases teóricas:
 Clases prácticas:  Exposiciones y seminarios:
 Tutorías especializadas (presenciales o virtuales):
A) Colectivas:
B) Individuales:
 Realización de actividades académicas dirigidas:
A) Con presencia del profesor:
B) Sin presencia del profesor:
 Otro trabajo personal autónomo:
A) Horas de estudio:
B) Preparación de trabajo personal:
C) …
 Realización de exámenes
A) Examen escrito:
B) Exámenes orales (control del trabajo personal):
C) Examen práctico:
Segundo cuatrimestre (nº de horas):
 Clases teóricas:
 Clases prácticas:
 Exposiciones y seminarios:
 Tutorías especializadas (presenciales o virtuales):
A) Colectivas:
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B) Individuales:
 Realización de actividades académicas dirigidas:
A) Con presencia del profesor:
B) Sin presencia del profesor:
 Otro trabajo personal autónomo:
A) Horas de estudio:
B) Preparación de trabajo personal:
C) Actividades de trabajo no presencial:
 Realización de exámenes
A) Examen escrito:
B) Exámenes orales (control del trabajo personal):
C) Examen práctico:
Técnicas
Docentes
Señalar con una X
las técnicas que va a
utilizar en el
desarrollo de la
asignatura
Bloques
temáticos
Dividir el temario en
bloques
(sin nº máximo ni
mínimo)
Bibliografía
Sesiones académicas teóricas X
Sesiones académicas prácticas X
Exposición y debate X
Visitas y excursiones
Tutorías especializadas X
Otras (indicar) X Trabajo en el laboratorio de informática, para análisis de secuencias, genomas, estructuras, etc.
INTRODUCCIÓN
I. Tecnología del DNA recombinante
II. Biotecnología microbiana
III. Biotecnología vegetal
IV.Biotecnología animal
V. Otros aspectos de la Biotecnología
VI. Aspectos sociales de la Biotecnología
Bibliografía de Teoría
BIOTECHNOLOGY APPLICATIONS AND RESEARCH, P. N. Cheremisinoff and R.P. Ouellette (eds.), Technomic Publishing Company Inc., Pensilvania,
1985
MOLECULAR BIOTECHNOLOGY, S.B. Primrose, 2nd ed. Blackwell, Oxford 1991
MOLECULAR BIOTECHNOLOGY. PRINCIPLES & APPLICATIONS OF RECOMBINANT DNA, B.R. Glick y J.J. Pasternak, ASM Press, Washington, 1994
BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOTECNOLOGIA. J.M. Walker y E.B. Gingold, 2ª ed. 1997
ANTIBODIES: A PRACTICAL APPROACH, D. Catty, IRL Press, Oxford, 1988
BIOTECHNOLOGIE, R. Scriban, 4e ed. Technique et Documentation, Paris, 1993
BIOTECHNOLOGY. THE BIOLOGICAL PRINCIPLES, M.D. Trevan, S. Boffey, K.H. Goulding and P. Stanbury, Open University Press, Milton Keynes, 1987
BIOTECHNOLOGY. THE RENEWABLE FRONTIER, D.E. Koshland (ed.), AAAS Publications, Washington, 1986
BIOTECHNOLOGY PRINCIPLES, J.E. Smith, Van Nostrand Reinhold, Wokingham, 1985
BIOTECNOLOGÍA BÁSICA. J. Bu´lock y B. Kristiansen, Acribia, Zaragoza, 1991
BIOTECNOLOGÍA DE LA FERMENTACIÓN, O.P. Ward, Acribia, Zaragoza, 1991
COMPREHENSIVE BIOTECHNOLOGY. THE PRINCIPLES, APPLICATIONS AND REGULATIONS OF BIOTECHNOLOGY IN INDUSTRY, AGRICULTURE
AND MEDICINE, M. Moo-Young (ed.), Pergamon Press, Oxford, 1985
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CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, F.M. Ausubel, R. Brent, R.E. Kingston, D.D. Moore, J.G. Seidman, J.A. Smith y K. Struhl, WileyInterscience, Nueva York, 1987
FORMULAIRE DE GÉNIE GÉNÉTIQUE, G. Lucotte, Technique et Documentation, Paris, 1993
HANDBOOK OF ENZYME BIOTECHNOLOGY. A. Wiseman, Ellis Horwood Ltd., Chichester, 1985
INTRODUCCIÓN A LA BIOTECNOLOGÍA, C.M. Brown, I. Campbell and F.G. Priest, Acribia, Zaragoza, 1989
LA BIOCONVERSIÓN DE LA ENERGÍA, J.M. Vega, F. Castillo and J. Cárdenas, Pirámide, Madrid, 1983
MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, J. Sambrook, E.F. Fritsch and T. Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor,
1989
MONOCLONAL ANTIBODIES: PRINCIPLES AND PRACTICE, J.W. Goding (ed.), Academic Press, London, 1986
NEW STUDIES IN BIOTECHNOLOGY, J.E. Smith, 2nd.ed., Edward Arnold, London, 1988
PCR PROTOCOLS, M.A. Innis, D.H. Gelfand, J.J. Sninsky y T.J. White, Academic Press, Nueva York, 1990
PRINCIPLES OF GENE MANIPULATIONS, R.W. Old and S.B. Primrose, Blackwell, Oxford 1989
PROTEOME AND PROTEIN ANALYSIS, R.M. Kamp, D. Kyriakidis, T. Choli-Papadopoulou (eds.). Springer, 2000
RECOMBINANT DNA, J.D. Watson, M. Gilman, J. Witowski and M. Zoller, Scientific American Books, New York, 1992
TECHNIQUES DE CLONAGE MOLÉCULAIRE, G. Lucotte, Technique et Documentation, Paris,1991
THE USES OF LIFE. A HISTORY OF BIOTECHNOLOGY, R. Bud, Cambridge University Press, Cambridge, 1993
Técnicas de
evaluación
Enumerar, tomando
como referencia el
catálogo de la guía
común.
Incluir criterios de
evaluación y
calificación (referidos
a las competencias
trabajadas durante el
curso)
El rendimiento en la asignatura se evaluará considerando el rendimiento en la materia teórica. Asimismo, se valorará el desarrollo por
escrito de un proyecto de investigación en biotecnología.
NUMERO DE PARCIALES Y PLAZO DE VALIDEZ DE LA CALIFICACION DE ESTOS PARCIALES
Sin calificaciones parciales
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
El rendimiento en teoría se determinará de la calificación de un examen de preguntas cortas sobre la materia y contribuirá en un 50% a la
calificación global.
El rendimiento en el Proyecto se determinará a partir del interés, factibilidad, desarrollo y propuestas consignadas en el mismo y
contribuirá en un 50% a la calificación global.
A) Introducción
Programa de
contenidos
Teóricos:
Con indicación de las
competencias que se van
a trabajar en cada lección

Tema 1. La Biotecnología. Descripción y objetivos del curso. Introducción a la Biotecnología. Biotecnología clásica y nueva.
B) Tecnología del ADN recombinante


Tema 2. Clonación de genes. Estrategias para el aislamiento e identificación de genes. Bibliotecas genómicas y de cDNA. Utilización
de genotecas en plásmidos, fagos, cósmidos, YACs, y BACs. Paseo cromosómico. Genotecas sustractivas.
Tema 3. Expresión de genes clonados en procariotas. Expresión en procariotas a partir de promotores fuertes y regulables. Proteínas de
fusión. Optimización de la expresión.
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


Tema 4. Producción de proteína recombinante en eucariotas. Expresión en Saccharomyces y en otras levaduras. Expresión en células
de insectos. Expresión en mamíferos.
Tema 5. Ingeniería de proteínas. Mutagénesis dirigida y al azar en la ingeniería de proteínas. Efectos de la mutagénesis en las
propiedades estructurales, cinéticas, o biológicas de las proteínas: aplicaciones biotecnológicas.
Tema 6. Aplicaciones moleculares clínicas y forenses. Diagnósticos por hibridación con sondas. Polimorfismos de fragmentos de
restricción (RFLPs): Aplicaciones forenses. Diagnóstico molecular de enfermedades genéticas. RAPDS. Clonación de genes a partir de
RAPDS.
C) Biotecnología microbiana





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


Tema 7. Cultivo de microorganismos. Requerimientos nutricionales y metabólicos. Cultivos continuos, mixtos y con mezclas de sustratos.
Diseño y operación de los fermentadores. Optimización del proceso de fermentación.
Tema 8. Inmovilización de enzimas y de células. Metodologías de la inmovilización de proteínas y células. Ventajas e inconvenientes.
Ejemplos prácticos.
Tema 9. Producción de biomasa microbiana. Microorganismos inoculadores. Insecticidas microbianos: B. thuringiensis y baculovirus,
Cultivos iniciadores. Proteína unicelular. La biomasa como fuente de energía. Producción de amoniaco, hidrógeno y biogas. La fijación
del nitrógeno molecular.
Tema 10. Producción de metabolitos primarios. Estrategias para la producción y sobreproducción de metabolitos esenciales:
aminoácidos, vitaminas y nucleótidos. Generación de productos metabólicos terminales: etanol, butanol, acetona, ácido láctico.
Tema 11. Producción de metabolitos secundarios I. Biosíntesis de antibióticos: organismos productores, rutas y su control. Manipulación
genética de las rutas de biosíntesis de antibióticos. Biosíntesis de antibióticos y su regulación.
Tema 12. Producción de metabolitos secundarios Il. Producción de pigmentos. Producción de polisacáridos y polínieros microbianos.
Producción de hormonas esteroides.
Tema 13. Producción de proteínas, enzimas y productos farmacológicamente activos. Obtención de enzimas microbianas. Producción de
proteínas con potencial terapeútico. Producción de vacunas.
Tema 14. Biodegradación de sustancias tóxicas y contaminantes. Degradación de hidrocarburos alifáticos y aromáticos. Degradación de
nitrofenoles. Biodegradación de celulosa y lignina.
Tema 15. Biotecnología de la minería. Microorganismos implicados en la obtención de metales. Oxidación de sulfuros a sulfatos por
Thiobacillus. Biolixiviación directa e indirecta: factores y dificultades del proceso. Eliminación de metales pesados.
D) Biotecnología vegetal






Tema 16. Cultivo in vitro de células de plantas y protoplastos. El crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos in vitro. Medios y
hormonas. Cultivo de tejidos y órganos de plantas. Cultivo de células vegetales. Obtención de protoplastos. Regeneración de plantas
monocotiledóneas y dicotiledóneas. Aplicaciones del cultivo de células vegetales: Producción de compuestos complejos y plantas libres
de patógeno. Micropropagación y propagación a gran escala.
Tema 17. Mejora clásica. Importancia del germoplasma. Bancos de germoplasma. Programas de mejora por selección en plantas
autógamas y alógamas: perspectivas. Variación somaclonal. Híbridos interespecíficos e intergenéricos. Fusión de protoplastos:
perspectivas.
Tema 18. El genoma vegetal. Características. Requerimientos para la expresión de proteínas foráneas en plantas. Promotores y
terminadores. Especificidad tisular.
Tema 19. Plantas transgénicas. Vectores de plantas. Uso de genes delatores (GUS, luciferasa, CAT, GFP). Bloqueo de la expresión con
ARN antisentido.
Tema 20. Aplicaciones biotecnológicas I. Resistencia a herbicidas en plantas. Resistencia a insectos. Resistencia a infección por virus.
Plantas resistentes a hongos y bacterias. Plantas resistentes a la salinidad y estrés oxidativo.
Tema 21. Aplicaciones biotecnológicas II – Modificación de la cantidad y calidad de proteínas de plantas. Expresión de anticuerpos en
plantas. Ornamentación floral. Obtención de plantas androestériles.
E) Biotecnología animal


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

Tema 22. Cultivo in vitro de células de mamíferos. Equipos, medios de cultivo, antibióticos. Factores de crecimiento. Sueros. Líneas
celulares. Cultivo de células. Obtención de células animales. Almacenamiento y conservación de las células. Cultivos a pequeña escala
y a gran escala.
Tema 23. Aplicaciones del cultivo de células animales. Producción de vacunas. Producción de proteínas de interés terapeútico.
Clonación en células animales. Vectores. Producción de vacunas y sustancias terapeúticas por ingeniería genética.
Tema 24. producción de anticuerpos monoclonales. Purificación del antígeno. Inmunización. Medios de cultivo y selección. Escrutinio
(ELISA, RIA, Dot Blot, Western blotting). Congelación y descongelación de células. Generación de fluido ascítico.
Tema 25. Purificación de anticuerpos monoclonales. Cuantificación de las inmunoglobulinas. Pureza y subtipo. Obtención de anticuerpos
monoclonales por ingeniería genética.
Tema 26. Aplicación de los anticuerpos monoclonales. Anticuerpos catalíticos. Aplicaciones en técnicas preparativas de purificación de
proteínas y de compuestos de interés biológico-médico. Aplicación de los mAb en diagnóstico de enfermedades. Localización de
tumores. Terapia con mAb.
Tema 27. Animales transgénicos. Producción de animales transgénicos. Metodología de los ratones transgénicos: aplicaciones. Otros
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animales transgénicos: terneros, cabras, ovejas, cerdos y peces.

Tema 28. Terapia génica en humanos. Terapia génica ex vivo e in vivo. Sistemas de envío de genes. Oligonucleótidos antisentido como
agentes terapeúticos.
F) Otros aspectos de la Biotecnología.


Tema 29. Cartografía y secuenciación de genomas. Cartografia de cromosomas. Métodos moleculares. La ciencia genómica.
Secuenciación de genomas. Microchips de DNA.. Perspectivas futuras.
Tema 30. La proteómica: Metodología y estrategias para el análisis del proteoma. Identificación de proteínas. Análisis de fosfopéptidos.
Otros métodos de interés.
G) Aspectos sociales de la Biotecnología

Tema 31. Seguridad, patentes y ética en la investigación biotecnológica. Normas de seguridad y control de los procesos biotecnológicos.
La seguridad de los productos desarrollados por biotecnología. Aspectos legales, ecológicos y éticos de la biotecnología. Patentes de
productos y/o procesos biotecnológicos.

Programa de
contenidos
Prácticos:
Con indicación de las
competencias que se van
a trabajar:
Mecanismo de
Control y
Seguimiento:
Al margen de las
contempladas a nivel
general para toda la
experiencia piloto, se
recogerán aquí los
mecanismos concretos
que los docentes
propongan para el
seguimiento de cada
asignatura
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Distribución ECTS
(a) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. (b) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas.
(c)Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas.
Actividad
Actividad Docente
Materia
Evaluación
Horas
presenciales
Horas no
presenciales
Horas ECTS a
42 h
60 h b
102 h
-
-
-
20%
21 h
12
33 h
35%
6h
18
24 h
-
6
11
16,5h
3h
33h
36 h
78 h
134 h
212 h
Profesor
Alumno
Procedimiento
Peso en la nota
final
Teoría
Exposición de la
Teoría. Apoyo con
audiovisuales
Tomar apuntes, copiar el
material audiovisual
Tipo de preguntas. Se valorará
razonamiento y capacidad de síntesis
45 %
Ejercicios y
problemas
Respuestas y
soluciones
Apuntes. Formulación de
preguntas y dudas
Problemas numéricos. Se valorarán
razonamientos, unidades y convenios,
resultados, lenguaje, etc.
Clases en laboratorio
Prácticas de
laboratorio
Presentación de
normas. Explicación
de las prácticas
Cuaderno de laboratorio,
anotaciones, experimentos,
ejercicios, informe, etc.
Evaluación continuada, cuaderno,
ejercicios, informes, actitud
Actividades dirigidasc
Seminarios.
Distribución de los
trabajos, recomendar
bibliografía, orientar
Exposición del seminario en
el aula
Se valorará contenido, exposición,
presentación, y preparación, etc..
Teoría y prácticas
Discusión de las
materias teóricopráctica de modo
global y otros temas
de interés a alumnos
Preparar cuestiones y
participar en la pagina web
de la asignatuta
Teoría y/o problemas
Poner, vigilar y
corregir el examen.
Calificar globalmente
al alumno
Preparación de examen
(22 horas)
Realización de examen
(2 horas)
Clases en aula
Tutorias
Exámenes
Es una actividad no evaluable
TOTAL CARGA DOCENTE DEL ALUMNO
7
100%