Información de la asignatura

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

Metodología Bioquímica (Módulo Métodos Bioquímicos y Biología Molecular de Sistemas)

1.2. Carácter

Obligatoria

1.3. Nivel

531 - Grado (MECES 2)
829 - Estudios Propios (MECES 2)

1.4. Curso

531 - Graduado/a en Bioquímica: 2
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales: 1

1.5. Semestre

Primer semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español

1.8. Requisitos previos

Ninguno.

1.9. Recomendaciones

Se recomienda haber superado las materias impartidas en el primer año y tener buen conocimiento de inglés que permita al alumno leer bibliografía de consulta.

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

La asistencia a Clases Teóricas es muy recomendable. La asistencia a Seminarios y clases prácticas es obligatoria.

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Maria Isabel Correas Hornero

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias / Resultados del proceso de formación y aprendizaje

Competencias específicas

CE1.- Entender las bases físicas y químicas de los procesos biológicos a nivel celular y molecular y conocer las herramientas empleadas para investigarlas y adquirir las habilidades matemáticas, estadísticas e informáticas para obtener, analizar e interpretar datos de sistemas biológicos.

CE15.- Conocer los principios, instrumentación y métodos experimentales utilizados en Bioquímica y Biología Molecular, tanto in vivo como in vitro y sus aplicaciones.

CE16.- Conocer las técnicas básicas de cultivos celulares (con un énfasis en las células animales), así como las de procesamiento de células y tejidos para obtener preparaciones de orgánulos subcelulares.

CE17.- Adquirir la capacidad de trabajar de forma precisa, segura, reproducible, rigurosa y responsable con material biológico y químico en los laboratorios de Bioquímica y Biología Molecular.

CE19.- Capacidad de plantear hipótesis y resolver problemas empleando el método científico, así como de entender las limitaciones de las aproximaciones experimentales.

Competencias Generales

CG2.- Saber aplicar los conocimientos en Bioquímica y Biología Molecular al mundo profesional, especialmente en las áreas de investigación y docencia, y de actividades biosanitarias, incluyendo la capacidad de resolución de cuestiones y problemas en el ámbito de las Biociencias Moleculares utilizando el método científico.

CG3.- Capacidad de reunir e interpretar datos relevantes dentro del área de la Bioquímica y Biología Molecular, así como de extraer conclusiones y reflexionar críticamente sobre las mismas en distintos temas relevantes en el ámbito de las Biociencias Moleculares.

CG4.- Capacidad para transmitir información, ideas, problemas y soluciones dentro del área de la Bioquímica y Biología Molecular, incluyendo la capacidad de comunicar aspectos fundamentales de su actividad profesional a otros profesionales de su área, o de áreas afines, y a un público no especializado

CG5.- Haber desarrollado las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores de especialización con un alto grado de autonomía, incluyendo la capacidad de asimilación de las distintas innovaciones científicas y tecnológicas que se vayan produciendo en el ámbito de las Biociencias Moleculares.

Competencias transversales

CT1.- Capacidad de razonamiento crítico y autocrítico.

CT2.- Capacidad para trabajar en equipo de forma colaborativa y con responsabilidad compartida.

CT4.- Capacidad de aprendizaje y trabajo autónomo.

CT5.- Capacidad para aplicar los principios del método científico.

CT6.- Capacidad para reconocer y analizar un problema, identificando sus componentes esenciales, y planear una estrategia científica para resolverlo.

1.12.2. Resultados de aprendizaje

1. Resolver cuestiones y problemas en el área de la Bioquímica y la Biología Molecular a través de hipótesis científicas que puedan examinarse mediante el uso de las técnicas explicadas
2. Elegir entre un conjunto de técnicas básicas la más adecuada para abordar un determinado objetivo en el área de la Bioquímica y la Biología Molecular
3. Identificar los controles necesarios para llevar a cabo la experimentación bioquímica en las diferentes técnicas con las que el alumno se ha familiarizado en la asignatura.
4. Diseñar experimentos sencillos aplicando el conocimiento de las técnicas explicadas, entendiendo las limitaciones de las aproximaciones experimentales

1.12.3. Objetivos de la asignatura

El objetivo de esta asignatura es conseguir que el alumno comprenda las bases teóricas de un conjunto de técnicas ampliamente utilizadas en el campo de la Bioquímica y la Biología Molecular. En paralelo, se fomenta la resolución de problemas y la discusión de ejemplos prácticos para aprender a aplicar los conocimientos teóricos adquiridos. A través de la metodología docente empleada y las actividades formativas desarrolladas a lo largo del curso, el estudiante será capaz de alcanzar los resultados de aprendizaje.

1.13. Contenidos del programa

PROGRAMA DE TEORIA

AISLAMIENTO DE PARTICULAS SUBCELULARES

1. Introducción general. La experimentación en Bioquímica y Biologia Molecular. FRACCIONAMIENTO CELULAR. Introducción. Técnicas de rotura celular.

ELECTROFORESIS

2. Introducción. Comportamiento de una partícula en un campo eléctrico. Movilidad electroforética.

3. Electroforesis libre. Electroforesis de zona. Electroforesis en geles de poliacrilamida

4. Electroforesis de proteínas en condiciones desnaturalizantes y en condiciones nativas.

5. Técnicas de transferencia para proteínas.

6. Electroenfoque. Electroforesis bidimensional. Visualización de proteínas.

7. Electroforesis de ácidos nucleicos. Técnicas de transferencia para ácidos nucleicos.

8. Aplicaciones de la electroforesis a problemas de interés biológico.

9. Espectrometría de masas.

10. Proteómica cuantitativa

CENTRIFUGACIÓN

11. Comportamiento de una partícula en un campo centrífugo. Conceptos básicos: velocidad de sedimentación, coeficiente de sedimentación, tiempo de sedimentación, campo centífugo relativo.

12. Tipos de rotores. Tipos de centrífugas. Centrifugación diferencial.

13. Centrifugación en gradiente de densidad. Centrifugación por velocidad de sedimentación. Centrifugación por equilibrio de sedimentación. Diagrama S-.

14. Caracterización de un proceso de purificación de orgánulos subcelulares.

15. Centrifugación analítica: Principios generales y utilidad.

16. Aplicaciones generales de la centrifugación a problemas de interés biológico.

CROMATOGRAFÍA

17. Técnicas cromatográficas. Introducción. Reparto y adsorción

18. Cromatografía en columna: fundamentos y operaciones básicas.
19. Cromatografía de exclusión molecular: Fundamentos teóricos. Parámetros útiles.

20. Cromatografía de exclusión molecular: Tipos de soportes comerciales: propiedades y elección. Coeficiente de reparto y tamaño molecular.

21. Cromatografía de exclusión molecular: Separación por tamaño, eliminación de sales, cambio de tampón, etc. Ejemplos.

22. Cromatografía de intercambio iónico: Fundamentos teóricos. Tipos de soportes, propiedades y elección.

23: Cromatografía de intercambio iónico: Condiciones de unión de la muestra y de la elución de la misma. Importancia del gradiente de elución.

24. Cromatografía de intercambio iónico: Ventajas del método en columna frente al método por tandas o ‘batch’. Aplicaciones y ejemplos.

25. Cromatografía de afinidad: Fundamentos teóricos. Tipos de soportes. Soportes de grupos específicos. Unión/elución de la muestra.

26. Cromatografía de afinidad: Anticuerpos monoclonales y anticuerpos policlonales en cromatografía de afinidad para el estudio de interacciones entre proteínas. Ensayos de co-inmunoprecipitación.

27. Cromatografía de afinidad: Ensayos de pull-down.

28. Cromatografía líquida de alta resolución: Fundamentos teóricos. Tipos de soportes y su elección. Fase reversa. Ventajas frente a la cromatografía convencional. Aplicaciones.

TECNICAS DE MARCAJE DE MACROMOLÉCULAS. INMUNOTÉCNICAS

29. Métodos radioquímicos. Introducción. Leyes de desintegración radiactiva. Análisis de los resultados de las medidas de radiactividad. Autorradiografía.

30. Inmunotécnicas. Tipos de moléculas (antígeno/anticuerpo) con diferentes marcajes y su utilidad. Ventajas de las inmunotécnicas en fase sólida.

31.  Inmunotécnicas cuantitativas (ELISA RIA, etc.)

PROGRAMA DE SEMINARIOS

Los seminarios, impartidos en grupos mas reducidos, estarán destinados a la      

         Resolución de problemas

         Discusión de supuestos experimentales

         Comentario y discusión de algunas publicaciones especialmente relevantes para el desarrollo de algunas de las Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular.

1.14. Referencias de consulta

OBRAS DE CARÁCTER GENERAL

Entre las obras de carácter general, algunas editadas hace bastantes años, todavía son válidas para comprender algunos aspectos teóricos de las técnicas de separación:

         Métodos en Biociencias. Guillermo Bodega. Editorial Dextra.

Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular. David Freifelder.          Editorial Reverté. Disponible el texto completo en la red.

         Experimental Techniques in Biochemistry. Edited by Brewer, Pesce   and  Ashworth. Prentice Hall

         Guide to Protein Purification. Edited by Murray P. Deutscher. Methods         in Enzymology. Vol 182. Academia Press, Inc.

         Técnicas Instrumentales de Análisis en Bioquímica. Editor J. G.         Gavilanes. Editoral Síntesis

Principios y técnicas de Bioquímica Experimental. Bryan L. Williams, Keith Wilson. Ed. Omega

Instrumentos y técnicas de Bioquímica. Terrance G. Cooper. Ed. Reverté

An introduction to Practical Biochemistry. David T. Plummer. McGraw-Hill Book Company (UK) Limited (London)

OBRAS ESPECIFICAS

La Serie Genérica The Practical Approach Series, editada por Oxford University Press, está integrada por monografías que contiene algunos títulos de interés. Por ejemplo:

         Subcellular Fractionation. Edited by J. M. Gram. and D. Rickwood

         Gel Electrophoresis of Proteins. Edited by B. D. Hames and D. Rickwood

         Gel electrophoresis of Nucleic Acids: A practical approach. Edited    by D. Rickwood and B. D. Hames

         Protein Purification Methods. Edited by E. L. V. Harris and S. Angal

         Centrifugation. A Practical Approach. Edited by D. Rickwood

OTRAS OBRAS DE INTERÉS

         Proteins and Proteomics. Edited by Simpson. Cold Spring Harbor.

         Purifying Proteins for Proteomics. Edited by Simpson. Cold Spring      Harbor.

PAGINAS WEB

Existen hoy día un gran número de páginas web muy ilustrativas y didácticas sobre diferentes tipos de técnicas. Por ejemplo:

http://www.gelifesciences.com/aptrix/upp01077.nsf/content/protein_purification

Esta página ofrece información sobre varias técnicas de purificación de proteínas (principalmente técnicas cromatográficas) y animaciones sencillas que permiten entender de forma clara el fundamento de alguna de ellas.

http://www.molecularstation.com/protein

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

2.2. Relación de actividades formativas

Actividades formativas             Metodología de enseñanza-aprendizaje

Clases expositivas                    Clases “magistrales” con soporte de TIC,

                                               complementadas con discusiones con los

                                               estudiantes.

Seminarios                               Clases reducidas en la que se resuelven

                                               problemas teóricos y se discuten supuestos

                                               prácticos.

Tutorías Individuales                Sesiones concertadas para resolver dudas o

                                               comentar cualquier aspecto específico de la

                                               asignatura

Evaluación                               Pruebas orales y/o escritas (parciales y finales)

Estudio y trabajo                     Búsqueda de documentación

del Estudiante                          Resolución de problemas y casos prácticos

                                               Estudio y asimilación de los conceptos

                                               básicos de los temas tratados en clase

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

Los resultados del aprendizaje relacionados con las competencias enumeradas anteriormente serán evaluados como sigue:

TEORIA: Habrá un examen final al término del semestre en el que se incluirán todos los contenidos de la asignatura con un valor del 70 % de la nota final.

Durante el curso, se tendrá en cuenta la resolución de los problemas propuestos en clase, la participación e implicación en las discusiones, pregunta y debates, así como las evaluaciones de progreso realizadas, con un valor del 30% de la nota final.

De esta manera la formación adquirida por el estudiante a lo largo del curso se evaluará mediante diferentes métodos y además se realizará una evaluación final con todo el contenido de la materia con el fin de tener una visión global del aprendizaje y la adquisición de las competencias adquiridas por el estudiante.

3.1.1. Relación actividades de evaluación

3.2. Convocatoria extraordinaria

En la convocatoria extraordinaria  los procedimientos, criterios de evaluación y porcentaje en la calificación final serán los mismos que en la convocatoria ordinaria.

3.2.1. Relación actividades de evaluación

4. Cronograma orientativo