Información de la asignatura

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

VIROLOGÍA

1.2. Carácter

531 - Obligatoria
829 - Optativa

1.3. Nivel

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

1.4. Curso

531 - Graduado/a en Bioquímica: 3
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales: 1

1.5. Semestre

Segundo semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español. 

1.8. Requisitos previos

Ninguno

1.9. Recomendaciones

-Los estudiantes deben poseer un nivel de inglés medio-alto y estar habituados a consultar bibliografía internacional en esta lengua en las bases de datos de ciencias biológicas y médicas.

-Debido a la estrecha relación de numerosos temas con otras materias, son muy recomendables conocimientos básicos-medios de Biología Molecular, Microbiología, Estructura de Macromoléculas y Genética Molecular.

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

La asistencia es muy recomendable y una asistencia mínima del 80% de las clases es obligatoria.

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Jose Maria Almendral del Rio

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias / Resultados del proceso de formación y aprendizaje

Los resultados del aprendizaje contribuyen a la adquisición de las siguientes competencias:

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.

CE6.- Comprender la estructura, organización, expresión, regulación y evolución de los genes en los organismos vivos, así como las bases moleculares de la variación genética y epigenética entre individuos.

CE10.- Tener una visión integrada del funcionamiento celular (incluyendo el metabolismo y la expresión génica), abarcando su regulación y la relación entre los diferentes compartimentos celulares.

CE11.- Tener una visión integrada de los sistemas de comunicación intercelular y de señalización intracelular que regulan la proliferación, diferenciación, desarrollo y función de los tejidos y órganos, para así comprender cómo la complejidad de las interacciones moleculares determina el fenotipo de los organismos vivos, con un énfasis especial en el organismo humano.

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

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

CG1.- Poseer y comprender los conocimientos fundamentales acerca de la organización y función de los sistemas biológicos en los niveles celular y molecular, siendo capaces de discernir los diferentes mecanismos moleculares y las transformaciones químicas responsables de un proceso biológico. Estos conocimientos se apoyarán en los libros de texto avanzadas, pero también incluirán algunos aspectos de fuentes de la literatura científica de la vanguardia del conocimiento en el ámbito de la Bioquímica y Biología Molecular.

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.

CT3.- Compromiso ético y preocupación por la deontología profesional.

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.

CT7.- Capacidad de utilizar las herramientas informáticas básicas para la comunicación, la búsqueda de información, y el tratamiento de datos en su actividad profesional.

CT8.- Capacidad de lectura de textos científicos en inglés.

CT9.- Capacidad de comunicar información científica de manera clara y eficaz, incluyendo la capacidad de presentar un trabajo, de forma oral y escrita, a una audiencia profesional, y la de entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas.

1.12.2. Resultados de aprendizaje

1. Describir la organización estructural básica pero diversa de los virus conocidos en el planeta.
2. Esquematizar los ciclos vitales más comunes para algunas familias de virus.
3. Entender los diversos mecanismos moleculares que rigen el ciclo vital de los virus desde el reconocimiento de receptores hasta la maduración de las partículas en los compartimentos celulares.
4. Explicar las interacciones de los virus con el sistema inmune y su importancia en la diversidad de enfermedades que causan.
5. Aplicar los conocimientos sobre la estructura y función de los virus al desarrollo de vectores de interés biotecnológico y biomédico.
6. Demostrar como el conocimiento sobre la estructura y organización genética de los virus pude aplicarse al desarrollo de vacunas efectivas y sus limitaciones.
7. Recopilar los datos genéticos que permitan trazar los parámetros evolutivos en un sistema de interacción virus-huésped determinado.
8. Examinar las conclusiones de análisis inmunológicos y genéticos en trabajos que asignan capacidad oncogénica no previamente reconocida a un virus humano.
9. Resumir en un texto con extensión limitada los conceptos más relevantes que pueden extraerse de publicaciones científicas sobre un problema de Virología complejo, por ejemplo los tipos de infecciones de Herpes en humanos.
10. Proponer nuevos ensayos que permitan ahondar en sus propiedades biológicas, en base a la información recopilada sobre las características genéticas de un virus.
11. Discriminar la distinta relevancia entre publicaciones relacionadas sobre la capacidad patogénica de un virus a nivel de población.
12. Interpretar en profundidad si los datos moleculares y estadísticos que se describen en una publicación de alto impacto científico avalan las conclusiones aportadas por los autores.

1.12.3. Objetivos de la asignatura

Esta asignatura aborda el mundo de los virus en un análisis a nivel molecular. Los virus son microbios que portan un conjunto de pocos genes, que les permiten replicarse dentro de las células y ser transferidos a otras. Es importante entender las bases estructurales y funcionales que rigen estos mecanismos.

Como agentes patógenos, se analizarán enfermedades víricas principales y emergentes en sanidad humana y animal, así como las respuestas específicas e inespecíficas de los huéspedes a la invasión viral y las estrategias de los virus para evadir estas respuestas.

En los aspectos terapéuticos, se abordarán las estrategias clásicas y actuales para obtener vacunas contra virus, y se describirán virus como vectores en terapia génica y en estrategias terapéuticas en desarrollo contra enfermedades diversas.

1.13. Contenidos del programa

PARTE A: NATURALEZA y CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS

1. Historia del concepto de virus. Descubrimiento y naturaleza de los virus. La Virología como disciplina científica en Medicina y Biología   Molecular.
2. Impacto de los virus en la Bioesfera: viromas y tipos de hospedadores.
3.  Taxonomía de los virus, definiciones de familias y otros taxones. Criterios evolutivos y fenotípicos. El Comité Internacional de     Taxonomía de Virus (ICTV). 

 Parte B: CULTIVO, AISLAMIENTO, VALORACIÓN Y DIAGNÓSTICO

4. Ensayos generales y métodos empleados en Virología.
5.   Cultivos de células primarias y líneas establecidas.
6.  Aislamiento, purificación y valoración de virus. Métodos físico- químicos y ensayos de infectividad. Lesiones focales, placas de lisis y dilución límite. Valoración de la virulencia.
7. Diagnóstico de infecciones virales. Valoración de proteínas virales y anticuerpos. Diagnóstico serológico (ELISA y otros métodos). Valoración y análisis de ácidos mucleicos: PCR y qPCR, secuenciación de genomas, análisis de mutaciones y variantes virales.

Parte C: ESTRUCTURA DE LOS VIRUS.

8. Estructuras básicas de las partículas  virales.
9. Técnicas biofísicas y microscópicas de análisis estructural. Cristalización, difracción y resolución. Tipos de simetrías  mas comunes: virus isométricos e helicoidales. Estructura de partículas virales a alta resolución: plegamientos e interacciones entre subunidades. Topología y funciones de dominios de las cápsidas virales.
10. Composición de las membranas virales. Glicoproteínas: funciones en   reconocimiento de receptores, fusión de membranas y ensamblaje.

Parte D: GENÉTICA Y EVOLUCIÓN

11. Análisis genético en virología: tipos de mutantes y funciones génicas. Mutagénesis dirigida.
12. Fidelidad de replicación y tasa de mutación. Partículas defectivas interferentes.
13. Dinámica evolutiva de las poblaciones virales: a) mecanismos de generación de diversidad genética y sus límites; b) mecanismos de  selección de variantes:  sistema inmune, rango de hospedador, etc. Emergencia y re-emergencia de infecciones virales. Virus, biodiversidad y cambio climático.

Parte E: INTERACCIONES VIRUS-CÉLULA

14. Tipos de infecciones virales: lisis, persistencia y transformación.
15.  Etapas en la infección: I. Adsorción: Reconocimiento de receptores II.  Entrada: endocitosis, fusión, des-capsidación. Cambios conformacionales y tráfico intracelular de partículas. III. Síntesis de macromoléculas virales. IV. Morfogénesis y salida. 
16. Alteraciones celulares producidas por la infección viral. Tipos de efectos citopáticos.
17. Mecanismos de parada de la síntesis de macromoléculas celulares. Control de la expresión génica, interacciones entre factores virales y celulares en el inicio de la traducción. Inmunidad innata y evasión por factores virales.
18. Ciclos vitales completos de algunos virus prototípicos de ADN y ARN con desarrollo nuclear y citoplasmático.

Parte F: BIOLOGÍA DE ALGUNAS FAMILIAS VIRALES

19. Picornavirus y Togavirus: ssRNA+ como material genético.
20. Rhabdovirus, Ortomyxovirus y Paramyxovirus: ssRNA- como material genético. Rabia. Gripe. Sarampión.
21. Reovirus: dsRNA como material genético.
22. Hepadnavirus y Retrovirus: transcripción en reverso del material genético. Oncogénesis por Retrovirus. VIH y Lentivirus.
23. Parvovirus y Circovirus: ssDNA como material genético. Patogenia y endogenización.
24.  Polyomavirus y Papillomavirus: virus con genoma dsDNA circular. Mecanismos de oncogénesis. Replicación de SV40.
25.  Adenovirus: virus con genoma dsDNA lineal.
26.  Herpesvirus y Poxvirus: virus complejos con genomas dsDNA. Tipos e incidencia de los Herpes humanos. Historia de la Viruela y Poxvirus actuales en la naturaleza. Vectores de Vaccinia.

Parte G: INTERACCIONES VIRUS-ORGANISMO

27. Dinámica de la infección viral en el organismo. Vías de entrada. Tipos de infecciones virales a nivel de organismo. Órganos diana.

28. Mecanismos de inmunidad innata. Interferones. Viremia y Aclarado.

29.  Inmunidad específica. Respuesta inmune humoral y celular frente a la infección viral. Vías de presentación antigénica.

30- Mecanismos de neutralización de virus por anticuerpos.

31.  Prevención de infecciones virales. Vacunas clásicas y recombinantes. Perspectivas para el control y la erradicación de algunos virus patógenos.

32. Virus como vectores en terapia génica. Virus oncolíticos. Virus en medicina regenerativa.

1.14. Referencias de consulta

LIBROS

• • King, A.M.Q., et al. (Eds) 2011. Virus Taxonomy. Nine Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Virology Division. International Union of Microbiological Societies. Elsevier. Academic Press.
  • Knipe, D.M. and Howley, P.M. (Editors) 2003. Fields Virology. Lippincott Williams & Wilkins. 4^th edition.
  • Tidona and Darai (eds). The Springer Index of Viruses. 2011. Springer .
  • Flint, S.J., Enquist, L.W., Racaniello, V.R. and Skalka, A.M. (Editor) 2003. Principles of Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Control of Animal Viruses. American Society Microbiology (ASM); 2nd edition.
  • Villarreal, L. P. 2005. Viruses and the evolution of life. ASM Press.
  • Carrasco, L. y Almendral del Río, J.M. 2006. Virus patógenos. Editorial Hélice.
  • Shors, T.,2009. Virus. Estudio molecular con orientación clínica. Panamericana
  • Current Topics Immunol. Virol. Volúmenes diversos.
  • N.H. Acheson. Fundamentals of Molecular Virology. J.Wiley &sons. 2007
  • E.K.Wagner, M.J.Hewlett. Basic Virology. Blackwell. 2004.
  • N. Nathanson. Viral Pathogenesis. Lippincott-Raven. 1997.

Revistas especializadas

- Virología/Virology: Journal of Virology/ Virology/ Journal of General Virology/Virus Research.

 -  Ciencias de la Vida/Biological Sciences: Nature, Science, Cell, PNAS, EMBO J.

-   Temas aplicados/Applied subjects: Vaccine, Gene Therapy, Human Gene Therapy, Nature Biotechnology, Trends in Biotechnology, etc.

Direcciones de Internet URLs

All the virology on the www: http://www.virology.net/

Bases de Datos de Virus:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/

The journal of Virology: http://www.asm.org/

Sociedad Española de Virología: http://www2.cbm.uam.es/sev/index.htm

-Taxonomía de Virus/Virus taxonomy on line:

http://www.virustaxonomyonline.com

-Scientific searches: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez

https://viralzone.expasy.org/

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

2.2. Relación de actividades formativas

1. Actividades presenciales

• Clases Teóricas. Clases con presentaciones (ppt) en pantalla de cada uno de los temas fundamentales del curso. La presentaciones estarán disponibles en red para los estudiantes con anterioridad a cada clase. Utilización de esquemas y dibujos en la pizarra, por red y/o en fotocopias. Al final de cada clase, pero también durante las exposiciones, se discutirán en profundidad los puntos complejos y las dudas surgidas.

2. Actividades dirigidas

• Exposiciones de alumnos. Grupos de dos-cuatro alumnos, prepararán un trabajo relevante en Virología, que expondrá con ilustraciones y debatirán en clase. El profesor se integrará en el debate de la exposición, aclarando dudas y en su caso deberá relacionar el debate con otros temas del curso.
• Asistencia a conferencias. Se recomendará la asistencia a conferencias de prestigio en temas específicos o relacionados con Virología que se impartan en el campus docente. Se anunciarán con dos semanas de antelación en la página de docencia en red.
• Seminarios científicos. De dos tipos; a) debates de las conferencias de Virología del campus, en los que el profesor, o un grupo de estudiantes, resumirán el contenido de la conferencia y debatirán sobre sus implicaciones; b) presentación y análisis crítico por el profesor de publicaciones actuales de gran impacto en Virología y debate en clase.

3 Tutorías

• Tutorías presenciales individuales o en grupos de trabajo sobre temas o dudas específicas surgidas durante el curso.
• Tutorías programadas. Son sesiones en grupos de estudiantes reducidos que habrán sido programadas para temas o bloques de temas específicos. Estarán reflejadas en el cronograma del curso, y se anunciarán con dos semanas de antelación en la página de docencia en red.
• Docencia en red, incluyendo consultas puntuales por e-mail, y clarificación de conceptos por imágenes, esquemas y referencias adecuadas.

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:

• Asistencia a clases. Se exigirá una asistencia mínima del 80% a las actividades presenciales para poder superar la asignatura. Se considera que es importante la asistencia a las actividades presenciales para adquirir los conocimientos y habilidades esenciales del curso.
• Presentación oral  (20% de la nota final). En este apartado se considerará el trabajo presentado en formato electrónico, su ilustración y calidad del contenido científico, así como la presentación oral y la capacidad de discusión en clase. La Presentación oral es obligatoria para poder aprobar la asignatura en la convocatoria ordinaria.
• Se realizará una prueba de Resolución de problemas y casos prácticos con un peso en la evaluación del 10%
• Prueba parcial de progresión (20% de la nota final) en la que se examinará la relación entre conceptos esenciales discutidos en clase. Aprobar esta prueba parcial no elimina la materia correspondiente para el examen final
• Examen final escrito (50% de la nota final). Se valorarán conceptos esenciales y su integración, mediante esquemas y diagramas, en varias preguntas específicas y/o respuestas múltiples de test.
• Aquellos alumnos que hayan realizado  la Presentación oral podrán conservar la calificación obtenida, si así lo desean, para la convocatoria extraordinaria de la asignatura
• Para superar la asignatura será necesario que la nota acumulada de las pruebas Parciales de Progresión, Casos Prácticos y Examen Final, sea al menos Aprobado, es decir supere 40% del máximo posible de todas las pruebas teóricas (80%)

3.1.1. Relación actividades de evaluación

3.2. Convocatoria extraordinaria

En la convocatoria extraordinaria se realizará un único examen escrito similar en formato al de la convocatoria ordinaria, que supondrá el 100% de la evaluación de la asignatura. No obstante, si el alumno manifiesta su deseo de mantener la nota obtenida en la Presentación Oral (hasta 20% de la nota final), el peso de este examen extraordinario se reducirá al 80% de la evaluación

3.2.1. Relación actividades de evaluación

4. Cronograma orientativo