Universidad nacional de río cuarto facultad de ciencias exactas, fisicoquímicas y naturales departamentos de biología molecular, ciencias naturales y microbiologíA



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UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICOQUÍMICAS Y NATURALES

DEPARTAMENTOS DE BIOLOGÍA MOLECULAR, CIENCIAS NATURALES Y MICROBIOLOGÍA

____________________________________________________________________________________



CARRERA/S: Microbiología y Lic. en Ciencias Biológicas

ASIGNATURA: Biología Molecular y Celular (Microbiología) CÓDIGO: 2160

Biología Molecular y Celular B (Lic. en Biología) CÓDIGO: 2179


DOCENTE RESPONSABLES:

Dra María Inés Medina y Dra. Gloria Lucchesi (Departamento de Biología Molecular)



EQUIPO DOCENTE:

Dra Adriana Fabra (Departamento de Ciencias Naturales)

Dra Stella Castro (Departamento de Ciencias Naturales)

Dra. Estela E. Machado (Departamento de Biología Molecular)


Dra.Mirta Lasagno (Departamento de Microbiología e Inmunología)

Auxiliares y /o becarios asignados anualmente por cada Departamento


AÑO ACADÉMICO: 2012

RÉGIMEN DE LA ASIGNATURA: Cuatrimestral

REGIMEN DE CORRELATIVIDADES

Fisicoquímica B (2033) - Química Biológica (2110) para Microbiología

Fisicoquímica B (2033) - Química Biológica (2057) para Lic en Biología

CARGA HORARIA TOTAL: 112 h
TEÓRICAS- PRÁCTICAS (seminarios y problemas): 20 h LABORATORIO: 24 h
CARACTER DE LA ASIGNATURA: Obligatoria (Microbiología)

Optativa (Lic. En Cs. Biológicas)
A.CONTEXTUALIZACIÓN DE LA ASIGNATURA: 2do. año de Microbiología

5to. año de Lic en Cs. Biológicas,



B. OBJETIVOS PROPUESTOS

-Lograr una comprensión básica de los conocimientos en biología molecular y celular, proporcionando una explicación comparativa de los aspectos funcionales involucrados en la célula procariota y eucariota.

-Adquirir destreza en el manejo de técnicas de laboratorio básicas en Biología Molecular y Celular

-Lograr la resolución de situaciones problemáticas vinculadas con temáticas de la asignatura.


C. CONTENIDOS BÁSICOS DEL PROGRAMA A DESARROLLAR:

Sistemas y métodos en Biología Molecular. Biología celular. Transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana. Compartimentalización de la célula eucariota. Conceptos básicos de físico-química de ácidos nucleicos. Cromosoma bacteriano. Transcripción y RNA. Regulación de la transcripción en procariotas y eucariotas. Traducción en procariotas y eucariotas. Sistemas de transduccion de señales en eucariotas.


D. FUNDAMENTOS DE LOS CONTENIDOS:
E. ACTIVIDADES A DESARROLLAR:

CLASES TEÓRICAS

CLASES DE PROBLEMAS:

1.-Resolución de situaciones problemáticas referidas a estructura y función celular

2.-Acidos Nucleicos

3.- Replicación

4.-Transcripción

SEMINARIOS: Estructura y función celular

TEORICO-PRÁCTICOS: Sistemas de transducción
F. NÓMINA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

1.-Extracción y electroforesis de proteínas.

2.-Extracción de DNA plasmídico y corrida electroforética en gel de agarosa

3.-Inducción y represión enzimática en microorganismos


G. HORARIOS DE CLASES: Miercoles y viernes

CLASES DE CONSULTAS. Una vez por semana.


H. MODALIDAD DE EVALUACIÓN:

Exámenes Parciales: Se tomarán 3 exámenes parciales escritos.

Laboratorios y Teórico-Prácticos: Se tomará un cuestionario en dichas actividades. El trabajo práctico Nro. 3 se evaluará mediante la presentación de un informe de las tareas realizadas.

Clases de problemas: Resolución de situaciones problemáticas.

Seminarios: Exposición de temas contenidos en el programa. Esta tarea será calificada.

Examen final: escrito


CONDICIONES DE REGULARIDAD:

Para lograr la regularidad los alumnos deberán cumplir los siguientes requisitos mínimos:

Cumplimentar con asistencia del 80% las actividades de clases teóricas, teóricos-prácticas y seminarios y con asistencia del 80% a los trabajos prácticos.

Alcanzar una calificación mínima de 5, en las evaluaciones teóricos-prácticas, prácticos, seminarios y parciales.

En el caso de no alcanzarse dicho puntaje, cada actividad podrá ser recuperada una vez.

Aprobar los 3 parciales. Cada parcial se podrá recuperar una vez. Para aprobar el examen parcial se deberá tener el 50% del examen que equivale a una calificación de 5 puntos.


PROGRAMA ANALÍTICO

  1. CONTENIDOS:

UNIDAD 1: Sistemas y métodos en Biología Molecular. Métodos de estudio físicos. Ultracentrifugación: zonal y en gradientes equilibrados. Cromatografía. Electroforesis: conceptos generales, electroforesis de DNA y de proteínas. Hibridación a soportes sólidos: Southern blot, Northern blot, Westernblot y Colony blot. Microscopía electrónica. Concepto de clonado, organismo recombinante, transgénico y clon.

UNIDAD 2: Biología celular. Diferencias entre células eucariota y procariota: repaso de conceptos. Estructura y función del citoesqueleto en eucariotas: Microfilamentos de actina. Microtúbulos de tubulina y Filamentos intermedios. Cilios, flagelos, cuerpos basales y centríolos. Uniones intercelulares: unión estrecha, cinto de adhesión, desmosomas, hemidesmosomas, contacto focal, uniones comunicantes: unión de hendidura (gap junction) sinapsis química, plasmodesmo de la célula vegetal. Matriz extracelular: estructura. Citoesqueleto en procariotas. Membrana Plasmática: Fosfolípidos, Glicolípidos y Colesterol. Proteínas integrales y periféricas. Fluidez y asimetría de la bicapa.

UNIDAD 3: Transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana. Transporte pasivo. Difusión simple y facilitada. Canales de agua. Regulación del transporte de glucosa. Estructura de proteínas transportadoras y de proteínas canales. Canales dependientes de voltaje y ligando dependientes. Transporte activo. Translocación de grupo. Translocación de solutos unido a enzimas. P-ATPasas, V-ATPasas, F-ATPasas, ABC transportadores. Estructura y función. Transporte secundario. Cotransporte y contratransporte.

UNIDAD 4: Compartimentalización de la célula eucariota. Distribución de proteínas codificadas por el núcleo. Secuencias señal. Rol de las chaperonas. Transporte regulado. Transporte de transmembranas. Transporte vesicular. Funciones del Retículo endoplásmico rugoso, Aparato de Golgi y lisosomas. Secreción constitutiva y regulada. Exocitosis. Tipo de Endocitosis: Fagocitosis, Pinocitosis, Endocitosis mediada por receptores. Mecanismos moleculares del transporte vesicular.

UNIDAD 5: Conceptos básicos de físico-química de ácidos nucleicos. Estructura de RNA y DNA. Interacciones que estabilizan el DNA: Uniones puente Hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, apilamiento de bases, fuerza iónica, respiración (breathing). Extracción y análisis de ácidos nucleicos por electroforesis y ultracentrifugación.Desnaturalización térmica, química, biológica y alcalina. Hibridación. Hidrólisis química y biológica de ácidos nucleicos. Nucleasas. Marcado radioactivo de ácidos nucleicos. Secuenciamiento de ácidos nucleicos por el método de Sanger. PCR.

UNIDAD 6: Cromosoma bacteriano: composición química, estructura, tamaño y organización del cromosoma. Estructura topológica del ADN: lineal, circular y superenrollado. Topoisomerasas. Modelo de inversión de signo. Replicación de DNA. Regla básica para la replicación de todos los ácidos nucleicos. Enzimología de la replicación: reacción de polimerización y polimerasas. Etapas en la síntesis del ADN: , elongación y terminación de la replicación del ADN. Primosoma. DNA girasa. DNA ligasa. Concepto de replisoma. Genes involucrados en la replicación. Regulación de la iniciación de replicación. Conexión entre la replicación bacteriana y la división celular. La regla C+D. División celular y segregación cromosómica.

UNIDAD 7: Transcripción y RNA. Concepto de promotor, sitio de iniciación, terminador, unidad de transcripción. Síntesis enzimática de ARN en procariotas: transcripto primario, ARN mensajero. Estructura y vida media del ARN mensajero. Región de Shine-Dalgarno. ARN mensajero mono y policistrónico. Etapas de la reacción de transcripción: reconocimiento del molde, iniciación elongación y terminación. Secuencias consenso: región –10 y –35. ARN polimerasa, caracterización: enzima completa u holoenzima “core” y factor sigma. Factores sigma implicados en el inicio de la transcripción. Terminación de la transcripción rho dependiente y rho independiente. Diferencias en el ARN mensajero entre procariotas y eucariotas.

UNIDAD 8: Regulación de la transcripción. Conceptos de regulación en procariotas. Operón Lac. Concepto de inducción y represión enzimática versus activación enzimática. Concepto de operón, gen regulador, proteína represora. Operador. Inductores gratuitos. Síntesis de escape. Regulación positiva:Cap-AMPcíclico. Represión catabólica. Regulación de la transcripción en eucariotas. Control pretranscripcional. Elementos cis-trans como reguladores de la transcripción. Promotores. Promotores de los genes de clase II. Secuencias o elementos basales, proximales y distales del promotor. Aparato basal de transcripción: TFIID, IIB, IIA, IIF, IIG, IIH. TATA binding protein. TAFs. Factores de transcripción proximales e inducibles. Interacción de los factores de transcripción con la polimerasa. Iniciación de la transcripción a partir de diferentes promotores. Motivos de secuencia aminoacídica: cierre de leucina, dedos de zinc, hélice-bucle-hélice, hélice-giro-hélice, homeodominios. Dominios de dimerización, unión al DNA. Terminación. Regulación de la transcripción y diferenciación celular.: factores de transcripción que activan genes en tejidos específicos. Marcaje de sondas con 32P. Ej. Northern blot

UNIDAD 9: Traducción en procariotas y eucariotas. Código genético: experimentos que llevaron a su elucidación. Carácter “universal” y “degenerado”. Código genético de mitocondrias y cloroplastos: evidencias morfológicas, bioquímicas, genéticas y de biología molecular. Concepto de wobbling. TRNAs supresores. Modificaciones postransduccionales de proteínas. Chaperonas moleculares euca y procariotas. Canales de difusión específicos e inespecíficos. Porinas bacteriana: características estructurales y regulación de su expresión. Mecanismos de adaptación en microorganismos y su relación con fosforilación de proteínas. Conceptos de vías de señal en sistemas de fosforilación de dos componentes en microorganismos.

UNIDAD 10: Sistemas de transduccion de señales en eucariotas. Señales externas: hormonas, factores de crecimiento, neurotrasmisores. Receptores de membrana. Actividad tirosina quinasa y acoplados a proteinas unidoras de GTP. Proteinas G heterotriméricas y monoméricas. Ciclo de activación y factores que intervienen. Adenilato ciclasa y AMPc. Mecanismo de activación y función. Fosfolipasas. Diferentes tipos y reacciones que catalizan. Ciclo del inocitol fosfato. Segundos mensajeros. Proteína quinasas: diferentes tipos, reacciones que catalizan. Sistema de las guanilciclasa, GMPc. Proteína quinasas A, C, G y activadas por mitógenos (MAPKs). Esquema de la Cascada de las MAP quinasas


B. CRONOGRAMA DE CLASES Y PARCIALES



FECHA

ACTIVIDAD/TEMA

Miercoles 1º semana

De 8 a 10

De 14 a 16 hs (15/08)

TEÓRICO: U=1 TEÓRICO: U=1



Viernes 1º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (17/08)

TEÓRICO: U=2

TEÓRICO: U=2


Miercoles 2º semana

De 8 a 10 hs.

De 14 a 16 hs (22/08)

SEMINARIO

TEÓRICO: U=3


Viernes 2º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (24/08)

TEÓRICO: U=3 TEÓRICO: U=3



Miercoles 3º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (29/08)

SEMINARIO

TEÓRICO: U=4


Viernes 3º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (31/08)

TEORICO: U=4

TEORICO: U=4


Miercoles 4º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (05/09)

SEMINARIO/PROBLEMAS

SEMINARIO/PROBLEMAS


viernes 4º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (07/09)

T. PRACTICOS/PROBLEMAS

T. PRACTICOS/PROBLEMAS


Miercoles 5º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (12/09)

PRACTICOS/PROBLEMAS

T. PRACTICOS/PROBLEMAS


Viernes 5º semana

De 8 a 10hs

De 14 a 16 hs (14/09)

TEORICO: U=5

TEÓRICO: U=5


Miercoles 6º semana

De 8 a 10hs

De 14 a 16 hs (19/09)

PRIMER PARCIAL U 1-4

PROBLEMAS: U=5


Miercoles 6º semana

de 8 a 10

De 14 a 16 hs (26/09)

TEORICO: U=6 TEORICO: U=6



Viernes 7º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (28/09)

PROBLEMAS: U=6

TEORICO: U=7


Miércoles 7º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (03/10)

TEORICO: U=7 PROBLEMAS: U=7



Viernes 8º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (05/10)

TRABAJO PRACTICO

PROBLEMAS: U=7


Miércoles 8º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (10/10)

SEGUNDO PARCIAL U 5-7

TEORICO: U= 8


Miércoles 9º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs. (17/10)

TEORICO: U=9 TEORICO: U=9



Viernes 10º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (19/10)

TEORICO: U=10

TEORICO: U=10



Miércoles 10º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (24/10)

TEORICO: U=10

TEORICO: U=10


Viernes 11º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (26/10)


TEORICO: U= 10

TEORICO: U= 8



Miércoles 11º semana

De 8 a 10 hs

De 14 a 16 hs (31/10)

T. PRACTICO

T. PRACTICO


Viernes 12º semana

De 8-10 hs

De 14-16 hs (02/11)


T. PRACTICO

T. PRACTICO



Miércoles 12º semana

De 8 a 10 hs

De 14-16 hs (07/11)

TERCER PARCIAL



Viernes 13º

De 8-10 hs (09/11)

14-16 hs




Miércoles 13º semana

De 8 a 10 hs (14/11)

De 14 a 16 hs

Recuperatorio TERCER PARCIAL



Viernes 14º semana

De 8 a 10 hs (16/11)





Lunes 19/11













  1. BIBLIOGRAFÍA

Alberts et al. Introducción a la Biología Celular. 2006.2a Edición. Editorial Médica Panamericana.

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Keller G., Manak M. 1993. 2º Ed DNA Probes. Mac Millan Inc.

Lenhninger, A.L. Principios de Bioquímica.2006 2nd Edition Ed. Omega. Barcelona



Lewin, Benjamin. 2004. Genes VIII . Pearson - Mexico

Lodish H, Berk A, Matsudira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott M, Zipursky S, Darnell J. 2005. Biología Celular y Molecular. 5ta. Ed. Médica Panamericana

Luque, J. Herráez, A. 2002 Biología Molecular e Ingeniería Genética. Ed. Harcourt. Madrid.

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Stryer, L. 2004. 5ta. Edición . Bioquímica. Ed.Reverté . Barcelona



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