Programa de classes teòriques
Tema 1.- Àcids nucleics: ADN i ARN.
Estructura primaria dels àcids nucleics. Estructura secundaria. La doble hèlix de Watson i Crick. Altres conformacions del DNA. Autocomplementarietat. Nivells superiors d'estructuració del DNA procariota i eucariota. Topologia del DNA circular. Topoisomerases. Estructura de la cromatina. Tipus de RNA. Diferencies entre els mRNAs procariotes i eucariotes. Modificació i maduració del mRNA euacriota
Tema 2.- Anàlisi de l’organització interna d’un genoma
Contingut de DNA en organismes procariotes i eucariotes. La paradoxa del valor C. Estimació del nombre de gens en organismes eucariotes. Cinètiques Cot i les seves aplicacions. DNA repetitiu i DNA únic. Estructura general del gen eucariota: exons i introns. Gens de còpia única. Gens de còpia múltiple. Reordenació i intercanvi del material genètic: recombinació homòloga i no-homòloga, seqüències d'inserció i transposons. Amplificació gènica.
Tema 3.- Anàlisi molecular de l’expressió gènica
Cinètiques Rot per a l’anàlisi de la complexitat de poblacions de mRNA eucariota. Aplicació a l’estimació del nombre de gens i del número de gens comuns entre diferents cel.lules i teixits.
Tema 4.- Interació proteïna-àcid nucleic
Reconeixement a nivell molecular entre àcids nucleics i proteïnes. Interaccions específiques i inespecífiques. Patrons estructurals involucrats. Proteïnes reguladores i factors de transcripció.
Tema 5.- Mètodes d'aïllament, purificació i seqüenciació d'àcids nucleics.
Mètodes d'aïllament de DNA i RNA. Mètodes en dissolució. Mètodes cromatogràfics. Ultracentrifugació. Mètodes electroforètics. Tècniques de transferència. Marcatge d'àcids nucleics. Seqüenciació de DNA i RNA. Enzims de restricció. Mapes de restricció i aplicacions. Fonament dels mètodes de seqüenciació de Maxam i Gilbert i del Sanger. Automatitizació.
Tema 6.- La tecnologia del DNA recombinant. Introducció.
Operacions bàsiques de les tècniques del DNAr. Enzims
emprants en la manipulació d'àcids nucleics. Reacció de lligament. Obtenció d'una molècula recombinant. Obtenció del producte d'expressió d'un gen.
Tema 7.-Obtenció de gens o de fragments de DNA (RNA) per clonar.
Estratègies de creació i rastreig de genoteques. Genoteques genòmiques. Genoteques de cDNA. Localització i identificació de gens en casos d'alt nivell de dificultat.Recorregut comosòmic.Síntesi química d'oligonucleòtids. Aplicacions. Reacció en cadena de la polimerasa (PCR).
Tema 8.- Vectors i estratègies de clonatge.
Característiques generals d'un vector de clonatge i d'un vector d'expressió Vectors i estratègies de clonatge en procariotes. Vectors i estratègies de clonatge en organismes eucariotes. Vectors llançadora.
Mètodes de transformació. Detecció i selecció de recombinants.
Tema 9.- Obtenció del producte d'expressió d'un gen recombinant
Estratègies per a l'optimització de l'expressió de gens recmbinants. Localització cel.lular del producte d'expressió. Proteïnes de fusió. Solubilització, purificació i caracterització de proteïnes
recombinants.
Tema 10.- Mutagènesi dirigida i enginyeria de proteïnes
Tipus de mutagènesis. Mutagènesi dirigida per oligonucleòtid. Mutagènesi en cassette. Mètodes per augmentar l'eficiència de la mutagènesi. Enginyeria de proteïnes. Aplicació a l’anàlisi de la relació
estructura/plegament/funció de proteïnes i a la biotecnologia.Disseny de noves proteïnes.
Tema 11.- Aplicacions de les tècniques del DNA recombinant.
Aplicacions a l'anàlisi del control de l'expressió gènica: RNA contrasentit. Organismes transgènics. Substitució dirigida de gens. Altres aplicacions biotecnològiques del DNA recombinant: clìnica humana i animal, agricultura, agroquímica,...etc.
Tema 12.- Genòmica i Proteòmica.
Genoma, proteoma i trascriptoma. Bancs de dades. Combinació de mètodes de bioinformàtica, de tècniques de
seqüènciació de DNA i tècniques de DNA recombinant. Projecte genoma humà i altres projectes genoma. Microxips. Genòmica estructural o Proteòmica. Impacte d'aquestes noves tecnologies.
Programa de classes pràctiques
Clonatge i expressió d’un gen eucariota en cèl.lules procariotes.
L’objectiu d’aquesta pràctica és introduir l’alumne en
les tècniques d’ADN recombinanat. La pràctica suposa lligar un gen eucariota a un vector de clonatge, obtenció de cel.lules competents i transformació amb la barreja de lligament, selecció de cel.lules recombinants i expressió del gen eucariota.
La práctica té una durada de 25 hores (2,5 crèdits)
els quals es poden distribuir en cinc sessions de 5 hores. No es tracta d’experiments aïllats sinó d’un sol experiment que continua els cinc dies de pràctiques amb la finalitat d’acostar a l’alumne a la tasca real en un laboratori de recerca.