GUIAS DOCENTES CONTENIDOS, METODOLOGÍA DE...

GUIAS DOCENTES

CONTENIDOS, METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE,

CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN, BIBLIOGRAFÍA

RELEVANTE

MICROSCOPÍA DE FLUORESCENCIA

Objetivos específicos:

El principal objetivo del curso "Microscopía de Fluorescencia" es introducir a los

alumnos de doctorado en los aspectos básicos y actuales de dicha disciplina y en

particular, en los métodos fluorescentes más usados en histoquímica y citoquímica. Esta

asignatura de doctorado es de particular importancia para los interesados en temas de

biología celular y genética. A lo largo del curso se hace un especial énfasis en el estudio

de la constitución y propiedades de los fluorocromos más representativos y en sus

mecanismos de interacción con los componentes celulares y tisulares, poniendo también

de relieve la importancia e interés actual de los métodos de fluorescencia en numerosas

áreas (biología celular y molecular, genética, histología e histopatología, biotecnología,

bioquímica, biología del desarrollo, fisiología, farmacología, etc.).

Los objetivos concretos del curso se basan en que los participantes logren:

1. Familiarizarse con los fundamentos y alcances de la metodología de

fluorescencia.

2. Comprender los fenómenos físico-químicos que subyacen en las reacciones

fluorescentes inducidas sobre distintos tipos de sustratos biológicos.

3. Conocer el desarrollo actual y perspectivas futuras de los instrumentos

microscópicos que se utilizan para la metodología de fluorescencia.

4. Interpretar la influencia de diversos parámetros instrumentales y metodológicos

sobre las características microscópicas y espectrales de las reacciones fluorescentes.

5. Conocer las principales aplicaciones de la microscopía de fluorescencia en

histoquímica y citoquímica, y en particular las más actuales, correspondientes a técnicas

de marcaje fluorescente vital, inmuno-fluorescencia, actividad enzimática, hibridación,

y amplificación de señales.

Metodología:

Para conseguir estos objetivos, se propone el siguiente esquema docente con un

contenido de 32 horas teóricas y 8 horas prácticas. Se tratarán ocho bloques temáticos

correspondientes a un número variable de clases teóricas en las que se abordarán los

conceptos básicos de cada tema. Al final del curso, las sesiones de clases prácticas

complementarán y permitirán aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo de las

clases teóricas.

Propiedades de cromóforos y fluoróforos.

Tipos de colorantes y fluorocromos: iónicos, hidrófobos, no cargados, reactivos.

Resonancia. Base libre, pseudobase. Predicción de fluorescencia.

Efecto pantalla. Apagamiento.

Parámetros de fluorescencia e instrumentación.

Espectros de absorción y emisión.

Tipos de microscopio de fluorescencia.

Sustratos biológicos, autofluorescencia, proteína fluorescente verde.

Fenómenos de afinidad, selectividad, intensidad, estabilidad, competitividad.

Reacciones fluorescentes para cationes, lípidos y polisacáridos.

Concentración crítica de electrolito. Fluorescencia de complejos metálicos.

Indicadores de calcio y marcadores de calcificación.

Reacciones fluorescentes para lípidos y polisacáridos.

Reacciones fluorescentes para ácidos nucleicos.

Estructura del DNA. Reacción de Feulgen. Ensayo cometa.

Intercalación y unión a canal menor de ligandos fluorescentes.

Marcadores fluorescentes vitales.

Incorporación y selectividad de acumulación intracelular. Análisis QSAR.

Marcadores de orgánulos celulares, de viabilidad y de apoptosis.

Proteínas e inmunofluorescencia.

Reacciones iónicas, hidrofóbicas y covalentes para proteínas y aminoácidos.

Inmunofluorescencia indirecta. Tipos de marcadores.

Métodos enzimáticos y de hibridación fluorescente.

Histoquímica enzimática fluorescente. Amplificación de la señal.

Métodos de hibridación fluorescente. Ensayo TUNEL. GFP.

Métodos fluorimétricos y de imagen.

Documentación de resultados. Procesamiento y análisis de imagen.

Citofluorimetría de flujo.

Material necesario:

Para la realización de la parte práctica del curso se requiere fundamentalmente de

microscopios de fluorescencia, también equipados con iluminación de campo claro y

contraste de fases. Este material se encuentra disponible en los laboratorios docentes del

Departamento de Biología de la UAM, así como en los laboratorios de investigación de

los profesores participantes.

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HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS DE APLICACIÓN EN GENÉTICA Y

BIOLOGÍA CELULAR


El objetivo principal de la asignatura es facilitar al alumno el acceso a las herramientas

informáticas que le permitirán realizar diversas tareas imprescindibles para la

realización de su tesis, entre otras,

Proceso y análisis de datos:

Análisis y procesamiento de imágenes

Obtención de parámetros poblacionales

Análisis de ligamiento y construcción de mapas

Análisis estadístico de resultados

Modelización:

Diseño y manejo de algoritmos de simulación.

Análisis de procesos evolutivos.

Programa del curso

1.- Diseño de algoritmos de Simulación estocástica y determinística (0,5 Créditos.

Profesores: M. Díez y A. Gallego)

- Simulación de meiosis, recombinación y cálculo de gametos

- Simulación de procesos evolutivos a corto y largo plazo

- Modelización y evolución de secuencias

- Análisis y evolución de Bioformas y elementos celulares

- Programas que se aplican:

- Colección de Programas del Curso de Simulación

- Programas de Inteligencia artificial

- Programas de Investigación de los Profesores del Curso

2.- Análisis y Procesamiento de Imágenes (0,5 Créditos. Profesor: M. Díez)

- Dinámica celular

- Proteínas y Fragmentos de ADN

- Secuenciación

- Medición de estructuras celulares


- Image Tool

- Photoshop

- Sigmagel

3.- Genética de Poblaciones y Evolución (0,5 Créditos. Profesor: A. Gallego)

- Conservación de recursos genéticos

- Historia evolutiva de Poblaciones Naturales

- Micro y macroevolución

- Mejora Genética

- Programas que se utilizan:

- Genes

- Bottleneck

- Minbreed

- Genup & Pedigree viewer

- Populus

4.- Construcción de mapas y Análisis de Ligamiento (0,5 Créditos. Profesor: C. Benito)

- Probabilidad de Sobrecruzamiento y Frecuencia de recombinación

- Demostración de la existencia de Ligamiento

- Estimación de las distancias genéticas

- Programas que se utilizan:

- Linkage

- Mapmaker EXP, Mapmaker QTL

- JoinMap 3.0 y Map QTL

5.- Procesamiento de datos y Análisis numérico (1 Crédito. Profesores: C. Benito, M.

Díez y A. Gallego)

- Estimación de parámetros genéticos mediante modelos lineales

- Valoración estadística de Resultados


- Excell

- Statgraphics

- SPSS

- Matlab

Bibliografía más relevante

Además de artículos ya publicados estrechamente relacionados con el contenido de la

asignatura y de los manuales de los programas utilizados que se entregarán a los

alumnos para su lectura, se les recomendarán los siguientes libros:

- F. Nuez y J. M. Carrillo. (2000). Los marcadores genéticos en la mejora vegetal.

Editorial U. P. V. (Universidad Politécnica de Valencia).

- T. Stracham y P. Read (2003). Human Molecular Genetics (3ª edición). Editorial

BIOS Scientific Publishers. Ltd.

- F. Escolano et al. Inteligencia Artificial. Ed. Thomsom Paraninfo

Metodología

Para alcanzar los objetivos planteados, se ha dividido el curso en cinco bloques,

buscando la mayor coherencia interna posible. Al inicio de cada bloque se impartirá una

clase en la que se expondrán los conceptos teóricos básicos; las clases posteriores serán

prácticas, aplicándose las herramientas informáticas que se citan en el programa

adjunto, para la resolución de casos concretos relacionados con los conceptos teóricos

expuestos en la primera clase.

Cada año se revisará el temario y las aplicaciones a emplear, adaptándose tanto a la

evolución de las herramientas de software como a las necesidades e intereses de los

alumnos matriculados.

Material necesario

La realización correcta de las prácticas de esta asignatura, que constituyen el 66% de la

carga docente total, implica la utilización del siguiente material:

- Un ordenador por cada dos alumnos

- Software y licencias suficientes de aquellos programas que se utilicen y que no

sea de libre distribución.

Criterios de Evaluación

El sistema de evaluación se llevará a cabo de la siguiente manera:

Se evaluará de forma continúa el aprovechamiento del curso por los alumnos a través de

su comportamiento en las clases teóricas y prácticas. Este apartado supondrá un 20% de

la calificación final.

Los alumnos entregarán un trabajo escrito en el que a partir de los datos de marcadores

moleculares, datos numéricos e imágenes suministrados por el profesor, tendrán que

aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo del curso. Entregarán el trabajo

siguiendo el formato de un artículo científico: título, resumen, palabras clave,

introducción, material y métodos, resultados, discusión y bibliografía. Este apartado

supondrá un 40% de la calificación final

Además, llevarán a cabo una exposición oral de unos 15 minutos de duración sobre la

aplicación de una de las herramientas informáticas utilizadas en el curso en un trabajo

de investigación ya publicado. Este apartado supondrá un 40% de la calificación final.

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TÉCNICAS BÁSICAS EN CULTIVOS CELULARES ANIMALES

3 CRÉDITOS


El objetivo general del curso de doctorado es que los alumnos adquieran conocimientos

de la metodología básica relacionada con los cultivos celulares animales para su

aplicación en su área de investigación. Para ello, se propone el siguiente esquema con

un contenido de 20 horas teóricas y 10 horas prácticas:

Características generales de los cultivos. Manipulación básica de líneas celulares

establecidas:

Tripsinización. Congelación, descongelación. Siembra.

Determinación de las curvas de crecimiento celular.

Estimación de la viabilidad celular (Colorimétricos, Exclusión de colorantes,

Clonogenicidad)

Identificación morfológica de orgánulos celulares

Determimación de actividades enzimáticas

Visualización por microscopía de campo claro y fluorescencia

Transfecciones celulares.

Estables

Transitorias.

Evaluación del citoesqueleto y la adhesión celular

Marcaje directo de componentes del citoesqueleto

Inmunofluorescencia indirecta

Electroforesis de proteínas y Western blot

Ensayos de adhesión

Determinación de los mecanismos de muerte celular (apoptosis y necrosis)

Vías de señalización implicadas en la apoptosis

Evaluación morfológica mediante microscopía óptica

Pruebas bioquímicas

Metodología:

Los objetivos planteados se han dividido en 6 bloques relacionados entre ellos, y

ordenados de acuerdo a su grado de complejidad. Cada bloque se iniciará con una

sesión teórica de los conceptos básicos implicados con el correspondiente objetivo, para

continuar con una sesión práctica donde el alumno aplicará los conocimientos teóricos

impartidos.

El temario se adaptará cada curso académico en función de la satisfacción general tanto

del profesorado que lo imparte como del alumnado.

El curso contará con la participación de expertos, que contribuirán con seminarios a

enriquecer algunas de las materias recogidas en el programa.

Material necesario:

Para la realización de la parte práctica del curso se requiere diverso aparataje, incluido:

cabina de flujo laminar, incubador de Co2, microscopios invertidos, microscopios de

campo claro, contraste de fase y fluorescencia., cubetas y fuentes de electroforesis. Este

equipamiento se localiza en los laboratorios docentes del Departamento de Biología de

la UAM, así como en los laboratorios de investigación de los profesores participantes.

Programa:

1.- CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS CULTIVOS. MANIPULACIÓN

BÁSICA (M. Cañete)

Introducción a los cultivos. Equipamiento básico. Cultivos primarios. Líneas

celulares establecidas.

Manipulación básica de líneas celulares establecidas. Tripsinización.

Congelación, descongelación. Siembra. Determinación de las curvas de crecimiento

celular

2.- ESTIMACIÓN DE LA VIABILIDAD CELULAR (M. Cañete)

Método experimental. Estimación de la viabilidad celular. Ensayo con colorantes

vitales y hemocitómetro con azul tripan. Ensayo de clonogenicidad. Ensayo

colorimétrico del MTT.

Estructuras y orgánulos celulares. Identificación morfológica de orgánulos en

microscopía óptica.

3.- TRANSFECCIONES CELULARES (A. Juarranz)

Transfecciones estables

Transitorias. Métodos básicos.

4.- EVALUACIÓN DEL CITOESQUELETO Y LA ADHESIÓN CELULAR (A.

Juarranz)

Evaluación del citoesqueleto celular (microtúbulos, microfilamentos y

filamentos intermedios). Marcaje directo de algunos componentes (Taxol para

microtúbulos, Faloidina para microfilamentos).

Determinación mediante Inmunofluorescencia indirecta

Electroforesis de proteínas y Western blot

Ensayos de adhesión. Cristal violeta, adhesión a fibronectina

5.- DETERMINACIÓN DE LOS MECANISMOS DE MUERTE CELULAR

(APOPTOSIS Y NECROSIS) (A. Villanueva)

Muerte celular: apoptosis y necrosis.

Vías de desencadenamiento de la muerte celular programada

Evaluación morfológica mediante microscopía óptica

Pruebas bioquímicas

Bibliografía:

Además de artículos actualizados relacionados con el programa del curso, a los alumnos

se les entregará las citas básicas de cada bloque que se detallan a continuación:

Celis, J.E. and Dejgaard, K.: Vital staining of mitochondria with rhodamine 123 and

acidic organelles with acridine orange. In: Cell Biology, A Laboratory Handbook.

Academic Press, New York, London (1994).

Dolmans, D. J.: Photodynamic therapy for cancer. Nature Reviews Cancer 3: 380-387

(2003)

Freshney, R.I.: Culture of Animal Cells. A Manual of Basic Technique. Alan R. Liss,

Inc., New York, 1987.

Mather, P.J. and Barnes, D.: Methods in Cell Biology, Animal Cell Culture Methods.

Academic Press, New York, (1998).

Jordan,M.A., Wilson, L.: Microtubules and actin filaments: dynamic targets for cancer

chemotherapy. Current Opinion in Cel Biology, 10:123-130 (1998).

Schwartz, L. M. and Osborne, B. A.: Methods in Cell Biology, vol. 46. Academic Press,

New York, (1995).

Verhaegen, S.: Microscopical study of cell death via apotosis. European Microscopy

and Analysis, 1: 1-33, (1998).

Zimmermann et al.: The machinery of programmed cell death. Pharmacology &

Therapeutics 92: 57-70 (2001).

Evaluación:

Para un curso de estas características el método de evaluación elegido es el continuo. Se

evaluará al alumno de forma continua a través de su interés en las clases teóricas, así

como por su habilidad para manejar la metodología aprendida en cada bloque. La

calificación final de cada alumno será la media aritmética de las calificaciones dadas

por cada uno de los tres profesores implicados directamente en la impartición del curso.

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DETERMINACIÓN DE MARCADORES CELULARES MEDIANTE

MICROSCOPIA CONFOCAL

Objetivos específicos: que los alumnos se familiaricen con técnicas de

inmunofluorescencia y microscopia confocal. Mediante el empleo de estas

herramientas, habituales en los laboratorios de biología celular y del desarrollo, y

utilizando como modelo de estudio Drosophila melanogaster y cultivos celulares, los

alumnos aprenderán a colocalizar determinantes antigénicos dentro de la célula y a

hacer seguimientos a lo largo del desarrollo.

Contenido: En este curso, básicamente práctico, se emplea la microscopía confocal

para determinar marcadores celulares tanto de células en cultivo como de sistema

nervioso de Drosophila melanogaster

Metodología docente:

2 bloques teórico-prácticos: Cada bloque se iniciará con una sesión teórica de la técnica

y su aplicación práctica, para continuar con una sesión práctica donde el alumno

aplicará los conocimientos teóricos impartidos.

Criterios y métodos de evaluación.

100% Evaluación continua.

20% Asistencia, 60% Participación e implicación y 20% Resultados obtenidos

Bibliografía recomendada:

Frankham, R, J. D. Ballou y D. A. Briscoe. 2002. Introduction to Conservation

Genetics. Cambridge University Press.

Hedrick, PW. 2005. Genetics of populations. Third Edition. Jones and Bartlett

Publishers.

Falconer, D.S. y T. F. C. Mackay Introducción a la genética cuantitativa. Acribia,

Zaragoza, 2001.

Lacy, R. 2005. Vortex 9.58. (Recurso en red).

Otros recursos:

Aulas dotadas de video proyector y ordenadores portátiles. Aulas de informática en las

se dispone de ordenadores con los programas necesarios para llevar a cabo el trabajo

práctico y con acceso a internet. Biblioteca general del centro y de la que se encuentra

en el Departamento de Genética.

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ENVEJECIMIENTO Y MUERTE CELULAR

Objetivos Específicos: Que los alumnos aprendan las bases celulares y moleculares que

desencadenan los procesos de envejecimiento y muerte celular, tanto en situaciones

fisiológicas como asociado a diversas patologías relacionadas con la senescencia. Se

discutirán aspectos generales del proceso, los recursos metodológicos disponibles en la

actualidad y las diversas líneas de investigación relacionadas con ambos procesos.

Se presentaran las líneas de investigación en las que trabaja actualmente en este campo

de la biología.

Contenidos:

Se proporcionará a los alumnos una base teórica según el siguiente programa:

1. Introducción a las teorías del envejecimiento.

2. Senescencia y daño del ADN.

3. Principales teorías: Estrés oxidativo, restricción calórica, acortamiento

telomérico.

4. Envejecimiento y rutas endocrinas.

5. Introducción a la muerte celular programada: apoptosis y otros tipos de muerte

celular.

6. Modelos animales de estudio de la muerte celular: función fisiológica y

patológica.

7. Apoptosis en el sistema inmune.

8. Factores tróficos endocrinos y muerte celular.

9. Muerte celular en la generación-degeneración. Relación entre cancerización

celular y envejecimiento

La organización del curso consiste en exposiciones impartidas por cada profesor,

seguidas de una discusión-debate en la cual se hará comprender a los alumnos la

relevancia del tema expuesto, se resolverán dudas tanto metodológicas como teóricas, se

les plantearán preguntas sobre el tema y se les animará a plantear las dudas que les ha

sugerido la charla. Para estas sesiones teóricas se cuenta con la colaboración de

investigadores expertos en las áreas de neurobiología, inmunología y cáncer.

Ocasionalmente se podrá realizar una práctica de laboratorio relacionada con la temática

del curso, siguiendo los guiones proporcionados por los profesores y bajo su

supervisión.

Evaluación:

Antes del comienzo del curso, los profesores entregarán a cada alumno 2 artículos

de revisión o de investigación actual relacionados con la temática del curso que los

alumnos deben estudiar a fondo y presentar. Para la evaluación se tendrá en cuenta la

asistencia, la participación activa en las discusiones diarias y la exposición y defensa del

trabajo preparado por cada alumno.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

Bertram C, Hass R (2008). Cellular responses to reactive oxygen species-

induced DNA damage and aging. Biol Chem 389(3):211-20.

Bredesen DE (2007). Key Note Lecture: Toward a mechanistic taxonomy for

cell death programs. Stroke 38: 652-660.

Galluzi L, Maiuri MC, Vitale I, Zischka H, Castedo M, Zitvogel L, Kroemer G

(2007). Cell death modalities: classification and pathophysiological

implications. Cell Death Differ 14: 1237-1243.

Golstein P, Kroemer G (2007). A multiplicity of cell death pathways. EMBO

reports 8: 829-833.

Guarente L (2008). Mitochondria--a nexus for aging, calorie restriction, and

sirtuins?. Cell 132(2):171-6.

Ju Z, Choudhury AR, Rudolph KL (2007). A dual role of p21 in stem cell aging.

Ann N Y Acad Sci 1100:333-44.

Ju Z, Rudolph L (2008). Telomere dysfunction and stem cell ageing. Biochimie.

90(1):24-32.

Maiuri MC, Zalckvar E, Kimchi A, Kroemer G (2007). Self-eating and self-

killing: crosstalk between autophagy and apoptosis. Nat Rev Mol Cell Biol 8:

741-752.

Niedernhofer LJ, Robbins PD (2008). Signaling mechanisms involved in the

response to genotoxic stress and regulating lifespan. Int J Biochem Cell Biol

40(2):176-80.

Okouchi M, Ekshyyan O, Maracine M, Aw TY (2007). Neuronal Apoptosis in

Neurodegeneration. Antioxid Red Signal 9: 1059-1096.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18208352?ordinalpos=4&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum





Pinton P, Rizzuto R (2008). p66Shc, oxidative stress and aging: importing a

lifespan determinant into mitochondria. Cell Cycle 7(3):304-8.

Rattan SI (2008). Increased molecular damage and heterogeneity as the basis of

aging. Biol Chem 389(3):267-72.

Riedl SJ, Salvesen G (2007). The apoptosome: signalling platform of cell death.

Nat Rev Mol Cell Biol 8: 405-413.

Sedding DG (2008). FoxO transcription factors in oxidative stress response and

ageing--a new fork on the way to longevity? Biol Chem. 389(3):279-83.

Taylor RC, Cullen SP, Martin SJ (2008). Apoptosis: controlled demolition at the

cellular level. Nat Rev Mol Cell Biol 9: 231-241.

Esta bibliografía se actualizará al comienzo del curso.

Otros recursos: Aulas dotadas de ordenadores y de cañón. Biblioteca general de ambos

centros y accesos institucionales a las revistas.

http://apored.rediris.es Página divulgativa de la “Red Española de Apoptosis”

http://www.celldeath-apoptosis.org Página de la "cell death society" con multitud de

información sobre congresos y reuniones.

http://vl.bwh.harvard.edu/apoptosis.shtml Página de la biblioteca virtual dedicada a

la apoptosis. Definiciones y artículos divulgativos.

http://www.nobel.se/medicine/laureates/2002 Con el discurso que dieron los premios

Nobel de 2002: S. Brenner, H.R. Horvitz, J.E. Sulston.

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MITOS Y MECANISMOS DE LA MEIOSIS


El curso propone una puesta al día de los conocimientos sobre los distintos aspectos del

proceso meiótico (apareamiento, recombinación y segregación), desde una perspectiva

fundamentalmente derivada del análisis del comportamiento cromosómico, pero

teniendo en cuenta otros niveles de análisis (moleculares, evolutivos, etc.).

Manejo de bibliografía específica con elaboración de un seminario que resulte de

utilidad para ensayar una práctica básica y habitual en cualquier grupo de investigación,

y que, a su vez, suponga una referencia para la evaluación de los estudiantes.

Los contenidos esenciales de este curso forman parte de un curso sobre meiosis que se

ha impartido en la UCM desde 1999, y también del que con el título de “Biología del

cromosoma” han impartido los profesores de la UAM durante más de 10 años. Para este

nuevo curso se presenta una programación en grandes bloques que permite subdividirlos

en más o menos apartados (y por tanto dedicar más o menos tiempo) en función de los

avances que en cada caso se vayan produciendo.

- INTRODUCCIÓN (presentación del curso)

- LA COHESIÓN DE CROMÄTIDAS HERMANAS Y LA CONDENSACIÓN

CROMOSÓMICA (diferencias entre mitosis y meiosis; el papel de los complejos de

cohesinas, condensitas y el armazón de proteínas no histónicas).




http://apored.rediris.es/

http://www.celldeath-apoptosis.org/

http://vl.bwh.harvard.edu/apoptosis.shtml

http://www.nobel.se/medicine/laureates/2002

- EL APAREAMIENTO Y LA SINAPSIS ENTRE CROMOSOMAS HOMÓLOGOS

(el reconocimiento de cromosomas homólogos como paso previo a la sinapsis; la

formación del complejo sinaptonémico)

- LA RECOMBINACIÓN (el intercambio de información entre homólogos: modelos

moleculares de recombinación; recombinación recíproca y no recíproca, los quiasmas:

dónde, cuándo y por qué se forman, los puntos calientes de recombinación).

-EL COMPORTAMIENTO DE LOS CROMOSOMAS SEXUALES (Comparación

entre los cromosomas de insectos, marsupiales y euterios; segregación en sistemas

asinápticos).

- LA SEGREGACIÓN DE LOS AUTOSOMAS EN ANAFASE I (cómo, cuándo y por

qué se separan los cromosomas; diferencias entre la primera y la segunda división

meiótica; estructura y función de los complejos de cohesinas; cohesión de brazos y

cohesión centromérica; estructura y función del huso acromático; estructura y función

de los centrómeros y los cinetocoros).


El curso comprende una serie de seminarios que responden a los grandes apartados

planteados en el programa y que impartirán los profesores en sesiones de entre dos y

cuatro horas (incluyendo la discusión con los estudiantes y entre los propios profesores).

Adicionalmente, cada estudiante debe presentar un resumen crítico de un artículo de la

especialidad (seleccionado por los profesores) y que se les asignará el primer día del

curso durante la presentación del mismo. Este trabajo que consta de una presentación

oral y una discusión con el estudiante, en la que estarán presentes todos los profesores,

es parte sustancial de la evaluación final.

Como material complementario el primer día del curso se entregará a cada estudiante un

CD con la documentación necesaria para seguir el curso.

Criterios y métodos de evaluación:

La calificación resultará de la valoración que hagan los profesores sobre el resumen

escrito y la presentación que realice cada estudiante sobre el artículo asignado. Esta

calificiación se modulará teniendo en cuenta la actitud y el trabajo de cada estudiante en

las sesiones de discusión.

No obstante, y en función del número de estudiantes matriculados, no se descarta la

realización de una prueba escrita sobre los contenidos del curso.

Bibliografía

-Brouard J, de Massy B (2007). Playing hyde and seek with mammalian meiotic

crossover spots. Trend Genet 23:301-309

-Gerton JL, Hawley S (2005). Homologous chromosome interactions in meiosis:

diversity amidst conservation. Nature Rev Genet 6: 477487

-Guacci V (2007). Sister chromatid cohesión: the cohesin cleavage model does not ring

true. Genes to Cells 12: 693-708

- Hagstrom KA, Meyer BJ (2003). Condensin and cohesin: more than chromosome

compactor and glue. Nature Rev Gent 4: 520-534

- Hoyer-Fender S (2003). Molecular aspects of XY body formation. Cytogenet. Genome

Res 103:245-255

- Hudson DF, Vagnarelli P, Gassmann R, Earnshaw WC (2003). Condesin is required

for nonhistone protein assembly and structural integrity of vertebrate mitotic

chromosomes. Developmental Cell 5:323-336

- Jordan P (2006). Initiation of homologous chromosome pairing during meiosis.

Biochem Soc Trans 34:545-549

- Kapoor TM and Compton, DA (2002). Searching for the middle ground: mechanisms

of chromosome alignment during mitosis. J Cell Biol 157:551-556

- Kleckner N, Storlazzi A, Zickler D (2003). Correlation variation in meiotic pachytene

SC length and total crossover/chiasma frequency under conditions of constant

DNA length. Trends Genet 19:623-628

- Lanctôt, C, Cheutin T, Cremer, M., Cavalli G, Cremer T (2007). Dynamic genome

architecture in the nuclear space: regulation of gene expression in three

dimensions. Nat Rev Genet 8:104-115

- McIntosh JR, Grishchuk EL, West RR (2002). Chromosome-microtubule interactions

during mitosis. Annu Rev Cell Dev Biol 18:193-219

-Mézard C, Vignard J, Drouaud J, Mercier R (2007). The road to crossovers: plants

have to say. Trends Genet 23:91-99

- Millband DN, Campbell L, Hardwick G (2002). The awesome power of multiple

model systems: interpreting the complex nature of spindle checkpoint. Trends

Cell Biol 12:205-209

- Nasmyth K, Haering CH (2005). The structure and function of SMC and Kleisin

complexes. Ann Rev Biochem 74:595-648

- Neale, MJ, Keeney S (2006). Clarifying the mechanics of DNA strand exchange in

meiotic recombination. Nature 442:153-158

Ono T, Losada A, Hirano M, Myers MP, Neuwald AF, Hirano T (2003). Differential

contribution odf condensin I and condensin II to mitotic chromosome

architecture in vertebrate cells. Cell 115: 109-121

-Page SL, Hawley S (2004) The genetics and molecular biology of the synaptonemal

complex. Ann Rev Cell Dev Biol 20:525-558

- Petronczki M, Siomos F, Nasmyth K (2003). Un ménage à quatre: the molecular

biology of chromosome segregation in meiosis. Cell 112:423-40

- Swedlow JR, Hirano T (2003). The making of the mitotic chromosome: modern

insights into classical questions. Molecular Cell 11: 557-569

- Turner JMA (2007). Meiotic sex chromosome inactivation. Development 134:1823-

1831

- Watanabe Y (2004). Modifying sister chromatid cohesion for meiosis. J. Cell Sci.

117:4017-4023

- Wells JL, Pryce, DW, McFarlane RJ (2006). Homologous chromosome pairing in

Schizosaccharomyces pombe. Yeast 23:977-989

- Zickler D, Kleckner N (1999). Meiotic chromosomes: integrating structure and

function. Ann Rev Genet 33: 603-754

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EVOLUCIÓN DE GENOMAS


El objetivo principal de la asignatura es que los alumnos conozcan distintos aspectos de

los genomas de animales y plantas. En primer lugar se considerarán las distintas

técnicas moleculares y citogenéticas empleadas en el análisis de los genomas. En

segundo lugar, y utilizando la información disponible del genoma de diferentes

especies, consideradas como organismos modelo, se estudiará la evolución del genoma

de eucariotas superiores a diferentes niveles: tipos de secuencias y organización,

sintenia, estructura cromosómica y nivel ploídico,

Un segundo objetivo persigue fomentar en los alumnos su capacidad de análisis de un

problema determinado y ofrecerles la oportunidad de realizar una exposición

fundamentada en público de sus conclusiones.

Programa:

Arquitectura de los genomas. Organismos eucariotas: genoma nuclear y genoma de

orgánulos. Anatomía del genoma de procariotas. Contenido en DNA repetido de los

genomas.

Análisis de los genomas. Mapas genéticos y físicos de los genomas. Genómica

comparada.

Estabilidad y variación de los genomas. La replicación de los genoma. Mantenimiento

de los extremos en moléculas lineales. Coordinación entre replicación y división celular.

Estructura y evolución de centrómeros.

Reordenaciones cromosómicas y evolución de genomas. Las duplicaciones y la

formación de nuevos genes. Alteración de la ordenación de los genes en los distintos

grupos taxonómicos. Origen de las reordenaciones cromosómicas.

La poliploidía como fenómeno evolutivo. Tipos de poliploides. Fertilidad de los

poliploides. Poliploidía en el reino animal y vegetal. Cambios genéticos y epigenéticos

asociados con la poliploidía.

Los elementos genéticos móviles. Elementos de clase I: retrotransposones con y sin

LTR. Elementos de clase II: transposones, MITEs. Origen de los elementos móviles.

Papel de los elementos móviles en la estructura, evolución y función de los genomas.

Genomas de orgánulos celulares. Organización del DNA mitocondrial. Organización

del DNA de cloroplastos. Replicación. Expresión: intrones, editing. Código genético.

Evolución del DNA mitocondrial. Papel de los orgánulos en la evolución de la célula

eucariota.

Metodología

Para alcanzar los objetivos planteados, el curso constará de dos tipos de actividades.

Uno, de carácter básico, consistirá en un conjunto de clases (lecciones magistrales) que

serán impartidas por los profesores implicados. Como apoyo de las clases se pretende

invitar, para impartir algunas conferencias, a investigadores expertos en temas incluidos

en el programa. Un segundo tipo de actividades dirigido a fomentar la participación

activa del alumno consistirá en la elaboración y presentación oral por los alumnos de un

trabajo relacionado con alguno de los temas recogidos en el programa del curso. El

primer día del curso se entregará un CD a cada alumno con artículos seleccionados de

entre los incluidos en la bibliografía antes indicada, o que aparecen citados en ella. A

cada alumno se le asignará uno o unos pocos de esos artículos para que realice su

trabajo y prepare una presentación. La exposición de los trabajos tendrá lugar los

últimos días del curso y a ella asistirán todos los alumnos y profesores que participarán

en la discusión de cada uno de los temas.

Criterios de evaluación

Por un lado, se practicará un seguimiento continuo del interés del alumno en el curso

mediante la presentación diaria de un resumen del tema tratado en cada clase. El

resumen lo realizará individualmente y lo presentará al día siguiente al de la exposición.

El conjunto de los resúmenes entregados a lo largo de la asignatura serán calificados y

constituirán el 45% de la nota.

Por otro lado, se calificará la exposición oral que cada alumno realizará sobre un trabajo

de investigación relacionado con aspectos concretos de la asignatura, teniendo en cuenta

tanto el contenido de la exposición como su elaboración formal. Esta calificación

constituirá otro 45% de la nota.

Por último, el porcentaje restante (10%) será adjudicado de acuerdo con la actitud del

alumno a lo largo del curso. Para ello, los profesores tendrán en cuenta,

fundamentalmente, su participación en las clases y el desarrollo de su capacidad crítica,

que podrá manifestarse también en las discusiones de las presentaciones orales.

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FILOGENIAS MOLECULARES Y ANÁLISIS DE SECUENCIAS


El objetivo principal de la asignatura es que los alumnos conozcan los diferentes tipos

de técnicas y marcadores genéticos, así como su empleo para estudiar la biodiversidad,

estimar la variabilidad y establecer relaciones entre las poblaciones. También

introducirles en el análisis de secuencias de DNA y proteínas. Para ello proponemos el

siguiente esquema:

Los diferentes tipos de marcadores genéticos

Análisis de secuencias

Manejo de bases de datos.

Búsqueda de motivos.

Alineamiento de secuencias.

Análisis evolutivo.

Cuantificación de la Variabilidad genética:

Dentro de una población.

Entre poblaciones.

Sistemática y Clasificación: Taxonomía

Concepto de especie.

Establecimiento de relaciones filogenéticas.

Cálculo de la diversidad genética.

Construcción de árboles filogenéticos

Diagnóstico molecular

Criterios de selección de secuencias

Técnicas de diagnóstico: PCR convencional, PCR a tiempo real, biochips.

Aplicaciones concretas. Elaboración de proyectos de diagnóstico

Programa:

(4 créditos)

1.- LOS MARCADORES GENÉTICOS

- Los diferentes tipos de marcadores genéticos y su empleo a lo largo de la historia:

ISOENZIMAS, RFLPs, PCR, RAPDs, Inter-microsatélites (ISSRs), AFLPs,

Minisatélites, Microsatélites y SNPs: Definición, tipo de variabilidad que detectan, tipo

de herencia. Comparación de las ventajas e inconvenientes de cada uno de los

marcadores moleculares analizados.

- Práctica: Interpretación de patrones obtenidos con diferentes tipos de marcadores

moleculares. Lectura de artículos científicos relacionados con el tema y discusión de los

resultados.

2.- ANÁLISIS DE SECUENCIAS

- Búsqueda de secuencias de DNA y proteínas en las bases de datos: Genbank, EMBL,

Swiss-Prot. Alineamiento de secuencias de DNA y proteínas: similitud y homología.

Alineamiento por pares: BLAST, FASTA. Búsqueda de motivos o patrones en las bases

de datos. Alineamientos múltiples.

- Práctica: Búsqueda de secuencias utilizando los programas FASTA y BLAST.

Establecimiento de relaciones filogenéticas con CLUSTAL y MEGA 3.1. Lectura de

artículos científicos relacionados con el tema y discusión de los resultados.

3.- CUANTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD GENÉTICA

- ESTRUCTURA GENÉTICA DE LAS POBLACIONES: Poblaciones y acervos

genéticos. Variación genética y evolución. Frecuencias génicas y genotípicas. Modelos

de estructura de las poblaciones. La ley de equilibrio de Hrdy-Weinberg.

- MEDIDAS DE VARIACIÓN DENTRO DE UNA POBLACIÓN: Frecuencias

alélicas, porcentaje de loci polimórficos, riqueza alélica, número efectivo de alelos por

locus, heterocigosidad observada y esperada de un locus y de una población.

- MEDIDAS DE VARIACIÓN ENTRE POBLACIONES: Homogeneidad de

frecuencias alélicas. Parámetros de Nei: Diversidad genética total, diversidad genética

media dentro de las poblaciones y diversidad genética entre poblaciones. Coeficiente de

diferenciación genética. Flujo génico.

- EVOLUCIÓN MOLECULAR: constancia de la tasa de sustitución y reloj molecular.

Estimación del número de sustituciones nucleotídicas: modelo de Jukes y Cantor y

modelo de Kimura dos parámetros. Estimación del número de sustituciones sinónimas

y no sinónimas. Sesgo en el uso de codones.

- Práctica: Empleo de los programas informáticos GENESTAT, NTSYS y AMOVA.

Lectura de artículos científicos relacionados con el tema y discusión de los resultados.

4.- SISTEMÁTICA Y CLASIFICACIÓN: TAXONOMÍA Y ESTABLECIMIENTO

DE RELACIONES FILOGENÉTICAS

- MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN

- ESPECIACIÓN: CONCEPTO DE ESPECIE

- EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

Tipos de caracteres

Patrones de evolución

Diferenciación genética durante la evolución: Filogenias genéticas

- CONSTRUCCIÓN DEL ÁRBOL

Principios de inferencia filogenética: Distancias y parsimonia.

Métodos de construcción del árbol: Agrupamiento (UPGMA, NJ,?).

Optimización (máxima parsimonia, máxima verosimilitud, evolución mínima).

Búsqueda del mejor árbol.

- Práctica: Establecimiento de relaciones filogenéticas con diferentes tipos de

marcadores y los programas ARLEQUIN, CONVERT, NTSYS, PHYLIP, POPGENE,

STRUCTURE, TFPGA y WINBOOT.

5.- APLICACIONES AL DIAGNÓSTICO

-DETECCIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE ESPECIES E INDIVIDUOS

EN DIFERENTES MATRICES.

- SELECCIÓN DE SECUENCIAS Y ESTIMACIÓN DE NIVELES DE

VARIABILIDAD.

-PCR CONVENCIONAL, PCR CUANTITATIVA, BIOCHIPS

-ELECCIÓN DE CEBADORES Y SECUENCIAS DIAGNÓSTICO

-EXPRESIÓN DE GENES CRÍTICOS. RT-PCR.

-VALIDACIÓN DE PROTOCOLOS

-APLICACIONES EN FITOPATOLOGÍA, CLÍNICA, SEGURIDAD

ALIMENTARIA, GENÉTICA HUMANA

Práctica: Elaboración de proyectos de diagnóstico. Discusión y evaluación.

Bibliografía:

Además de artículos ya publicados estrechamente relacionados con el contenido de la

asignatura que se entregarán a los alumnos para su lectura, se les recomendarán los

siguientes libros:

- Avise, J. C. (2004). Molecular markers. Natural history and evolution. (2ª edición).

Sinauer.

- Attwood, T.K; Parry-Smith, D.J (2002) Introducción a la bioinformática. Prentice

Hall.

- Fontdevila, A.; A. Moya (1999). Introducción a la genética de poblaciones. Síntesis.

- Fontdevila, A.; A. Moya (2003). Evolución. Origen, adaptación y divergencia de las

especies. Síntesis

- Frankham, R.; J. D. Ballou; D. A. Briscoe (2002). Introduction to conservation

genetics. Cambridge University Press.

- Freeman, S.; J. Herron (2002). Análisis Evolutivo (2ª edición). Prentice Hall.

- Graur, D.; W-H Li (2000). Fundamentals of Molecular Evolution (2ª edición). Sinauer.

- Hall, B. G. (2004). Phylogenetic trees made easy. A how-to manual for molecular

biologists. (2ª edición). Sinauer.

- Holder, M.; P. O. Lewis (2003) Phylogeny estimation: traditional and Bayesian

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- Nei, M.; S. Kumar (2000). Molecular evolution and phylogenetics. Oxford University

Press.

- Page, R. D. M.; E. C. Holmes (1998). Molecular evolution. A phylogenetic approach.

Blackwell Science.

- Ridley, M. (2003). Evolution (3 ed). Blackwell Science.

- Saunders, G.C.; H.C. Parkers (eds) (1999). Analytical Molecular Biology: quality and

validation. Royal Society of Chemistry,

Cambridge, U.K.

- Soler, M. (2002) Evolución. La base de la biología. Editorial Manuel Soler.

- Stearns, S. C.; R. F. Hoekstra (2000). Evolution, an introduction. Oxford University

Press.

Páginas de internet

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http://www.ucmp.berkeley.edu/subway/phylo/phylosoft.html

http://www.zi.ku.dk/eunet/Pages/gensoft.html

Metodología:

Para alcanzar los objetivos planteados, se ha dividido el curso en cuatro bloques,

buscando la mayor coherencia interna posible. Al inicio de cada bloque se impartirán

varias clases en las que se expondrán los conceptos teóricos básicos; las clases

posteriores serán prácticas, aplicándose los programas informáticos que se citan para la

resolución de casos concretos relacionados con los conceptos teóricos previamente

expuestos.

Cada año se revisará el temario y las aplicaciones a emplear, adaptándose tanto a la

evolución del software como a las necesidades e intereses de los alumnos matriculados.

Cada año se invitará a investigadores expertos en el tema para impartir algunas de las

clases.

Material necesario

La realización correcta de las prácticas de esta asignatura, implica la utilización del

siguiente material:

- Un ordenador por cada dos alumnos

- Software y licencias suficientes de aquellos programas que se utilicen y que no

sean de libre distribución.

- Equipamiento necesario para PCR.

Criterios de Evaluación

El sistema de evaluación se llevará a cabo de la siguiente manera:

Se evaluará de forma continua el aprovechamiento del curso por los alumnos a través de

su comportamiento en las clases teóricas y prácticas. Este apartado supondrá un 20% de

la calificación final.

Los alumnos entregarán un trabajo escrito en el que a partir de los datos de marcadores

moleculares o de secuencias en distintas variedades y/o especies vegetales o animales

suministrados por el profesor, tendrán que aplicar los conocimientos adquiridos a lo

largo del curso. Entregarán el trabajo siguiendo el formato de un artículo científico:

título, resumen, palabras clave, introducción, material y métodos, resultados, discusión

y bibliografía. Este apartado supondrá un 40% de la calificación final

Además, llevarán a cabo una exposición oral de unos 15 minutos de duración sobre un

trabajo de investigación ya publicado o en realización sobre un tema directamente

relacionado con el contenido del curso. Este apartado supondrá un 40% de la

calificación final.

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SEMINARIOS SOBRE LA MUTACIÓN


Esta asignatura pretende facilitar a los alumnos una actualización de los conocimientos

sobre distintos aspectos del fenómeno genético de la mutación, abarcando desde los

aspectos moleculares hasta los evolutivos.

Se intenta también que los alumnos manejen la bibliografía recomendada sobre el tema

y elaboren y presenten en público un pequeño seminario seguido de discusión, para que

les sirva como ensayo de un procedimiento básico de trabajo en los grupos de

investigación.

Esta asignatura de Doctorado ha sido impartida desde el curso 1999/2000 hasta el

2007/08, dentro del programa de Doctorado de Genética de la UCM y del programa

interuniversitario UCM/UAM de Genética y Biología Celular, contando con buena

aceptación por parte de los alumnos.

Programa:

- INTRODUCCIÓN

- MICROMUTACIÓN

- REPARACIÓN DEL DAÑO GENÉTICO

- MACROMUTACIÓN

- “IMPRINTING” GENÉTICO

- EPIGENÉTICA

- ELEMENTOS MÓVILES Y MUTACIÓN

- EVOLUCIÓN: DIVERSIDAD VS UNIDAD

- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LOS GENES

- MUTACIÓN ESPONTÁNEA SOBRE CARACTERES MORFOLÓGICOS Y

COMPONENTES DE EFICACIA

-VARIABILIDAD GENÉTICA EN POBLACIONES NATURALES, DETECCIÓN,

CUANTIFICACIÓN Y SIGNIFICADO

- MUTACIÓN CROMOSÓMICA Y EVOLUCIÓN


- El curso consta de seminarios impartidos por varios profesores de los departamentos

involucrados en el programa y de presentaciones elaboradas por los alumnos sobre un

tema científico relacionado con los aspectos considerados en la asignatura. A lo largo de

los seminarios, se establece un debate activo de tal forma que los alumnos pueden

plantear dudas, debatirlas en común y se realiza una discusión colectiva sobre los temas

tratados. En la parte final del curso las presentaciones se exponen y se discuten en

público para que los alumnos se impliquen mucho más en el mismo y de una forma más

activa y participativa. Se contempla la posibilidad de incluir profesores invitados en

alguna de las sesiones.

- El primer día del curso se reparte a los alumnos un CD que contiene una selección de

artículos que utilizarán para elaborar sus presentaciones, así como otros artículos y

revisiones que se consideran útiles para ellos. Todos los alumnos reciben la misma

información, aunque cada uno elabore su presentación sobre un tema concreto.

Criterios y métodos de evaluación.

Evaluación continua: al final de cada seminario se reservarán 15 minutos para que los

alumnos elaboren un resumen del mismo que entregarán al profesor. La valoración de

los resúmenes y de la intervención del alumno durante los seminarios supone un 50% de

la calificación.

La valoración de los aspectos científicos y metodológicos de la presentación supone el

otro 50% de la calificación.

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- Science (2001). 293: Issue 5532. Monográfico

-Tong W, Cortes U, .Wang Z (2001). Poly(ADP-ribose)polymerase: a guardian angel

protecting the genome and suppresing tumorigenesis. Biochimica et Biophysica

(BBA)-Reviews on cancer 1552: 27-37.

- van Hoffen A et al.( 2003). Nucleotide excision repair and its interplay with

transcription. Toxicology 193: 79-90.

- Wessler S R (2006). Eukaryotic transposable elements: Teaching old genomes new

tricks. The implicit genome (Caporale L, ed.). Oxford University Press. USA.

- Wicker T, Sabot F, Hua-Van A, Bennetzen JL, Capy P, Chalhoub B, Flavell A, Leroy

P, Morgante M, Panaud O (2007) A unified classification system for eukaryotic

transposable elements. Nat Rev Genet 8: 973-982

- Wilkins JF, Haig D (2003). What good is genomic imprinting: the function of parent-

specific gene expression. Nat Rev Genet 4:359-68

-----------------------------------------------------------------

BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA DEL CÁNCER


Se pretende que el alumno adquiera una visión general de las alteraciones celulares que

conllevan a la aparición de tumores. Este objetivo general puede ser desglosado en los

tres apartados de objetivos específicos que se indican a continuación:

Analizar los procesos biológicos en la iniciación y progresión de los tumores

Familiarizarse con la metodología para el estudio del cáncer

Generar una visión integral del cáncer: desde el laboratorio de investigación a la clínica

y viceversa

Metodología:

http://www.plantbio.uga.edu/wesslerlab/The_Implicit_Genome.pdf



Para conseguir estos objetivos, se dedicarán alrededor de unas 20 horas para explicar los

contenidos teóricos recogidos en el programa, mientras que las 10 horas restantes se

utilizarán como seminarios para la presentación y discusión, por parte del alumno, de

publicaciones científicas así como para la observación microscópica de preparaciones

histológicas que permitan relacionar los conocimientos teóricos con ejemplos prácticos.

La parte teórica se dividirá en 3 bloques temáticos en los que se abordarán los conceptos

básicos.

Aspectos generales: se introducirá al alumno en la biología celular y genética del

cáncer.

Procesos biológicos del cáncer: se tratarán aspectos relacionados con la proliferación,

muerte celular y angiogénesis tumoral.

Modelos experimentales de estudio: se analizarán modelos experimentales animales y

humanos para el estudio de la iniciación y progresión de tumores.

El temario que se propone podrá sufrir modificaciones cada curso académico en función

de la satisfacción general tanto del alumnado como del profesorado que lo imparte.

El curso contará con la participación de expertos en varios de los temas que se

proponen, que sin duda enriquecerán los aspectos tratados. Concretamente se cuenta con

expertos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) del Instituto de

Investigaciones Biomédicas (IIB), del Hospital de la Princesa y de La Paz (Madrid).

Material necesario:

Dado que el curso es eminentemente teórico, el material didáctico que se requiere se

limita básicamente a un ordenador y a un cañón de proyección para ilustrar las

explicaciones de los diferentes temas tratados. Para las sesiones de microscopía, el

Dpto. de Biología de la UAM dispone del equipamiento microscópico necesario.

Programa:

Aspectos generales

- Introducción al cáncer desde la biología molecular/celular (M. Quintanilla).

- Anatomopatología clínica del cáncer (A. Gamallo).

- Aspectos básicos del desarrollo embrionario temprano (A. Juarranz).

- Introducción a la genética del cáncer (J.C. Cigudosa).

Procesos biológicos implicados en el cáncer

- Control de la proliferación y del ciclo celular (M. Fernández, IIB).

- Apoptosis y cáncer (L. Del Peso, Fac. Medicina, UAM).

- Migración e invasión (A. Cano, IIB).

- Proteasas de matriz extracelular y metástasis (A. García, Hosp. Princesa).

- Angiogénesis y cáncer (B. Jimenez, IIB).

- Biología de sistemas y cáncer (J. Poyatos, CNIO)

Modelos experimentales

- Snail: desde el desarrollo embrionario al cáncer. (A. Nieto, IIB)

- Carcinogénesis química de piel de ratón como modelo experimental para el

estudio del cáncer. (M. Quintanilla)

- Cáncer de colon. (A. Muñoz, IIB)

- Timidilato sintetasa en el cáncer de colon. (C. Gamallo).

- Cáncer ginecológico ( J. Palacios, CNIO). Síndrome Vhl (von Hippel-Lindau)

(L. Del Peso Fac. Medicina, UAM)

- Alteraciones cromosómicas y su relación con el cáncer hematopoyético (J.C.

Cigudosa).

- Telomerasas y cáncer (M. Blasco, CNIO y J.C. Cigudosa).

- Nuevas tecnologías: microarrays/proteómica (J. Dopazo, CNIO).

- Avances en terapias de cáncer (J. Castro, Hospital de la Paz y A. Juarranz).

Evaluación:

El alumno será evaluado de forma continua a través de su interés en las clases teóricas,

así como en su capacidad de sintetizar las publicaciones científicas, previamente

seleccionadas, y que, a modo de seminario, expondrán ante sus compañeros y

profesores. La calificación final que reciba cada alumno será la acordada entre los

cuatro profesores responsables del curso.

Hanahan D, Weinberg RA. The hallmarks of cancer. Cell, 100: 57-70, 2000.

Bissell MJ, Radisky DJ. Putting tumours in context. Nature Rev Cancer. 1: 46-54

(2001)

Hahn W, Weinberg RA. Modelling the molecular circuitry of cancer. Nature Rev

Cancer. 2: 331-341 (2002).

Malumbres M., Barbacid M.. Cell cycle kinases and cancer. Curr Opin Gent Dev

17: 60-65 (2007).

Marsh S, McLeod HL. Cancer pharmacogenetics. Br J Cancer. 90: 8-11 (2004).

Peinado H, Portillo F, Cano A. Transcriptional regulation of cadherins during

development and carcinogenesis. Int J Dev Biol. 48: 365-375 (2004).

Yu J, Zhang L. Apoptosis in human cancer cells. Curr Opin Oncol. 16: 19-24

(2004).

Verheul H, Voest E, Schlingemann R. Are tumours angiogenesis-dependent?

J Pathol. 202: 5-13 (2004).

de Cárcer G, de Castro IP, Malumbres M.Targeting cell cycle kinases for cancer

therapy. Curr Med Chem. 14: 969-85 (2007).

Vermeulen L, Sprick MR, Kemper K, Stassi G, Medema JP. Cancer stem cells - old

concepts, new insights. Cell Death Differ. [Epub ahead of print] (2008).

LinksEstève MA, Carré M, Braguer D.Microtubules in apoptosis induction: are they

necessary?. Curr Cancer Drug Targets. 7: 713-29 (2007).

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ORGANISMOS TRANSGÉNICOS Y BIOSEGURIDAD


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=14685088&dopt=Abstract

Existe actualmente una gran preocupación por los peligros que pudieran tener para la

salud y el medioambiente la obtención, liberación voluntaria y comercialización de

organismos modificados genéticamente obtenidos mediante técnicas de ingeniería

genética. Y por tanto, un gran interés por las normas establecidas para su utilización

segura o bioseguridad.

El objetivo principal de esta asignatura es proporcionar al alumno las herramientas

necesarias para que disponga de criterio científico en materia de bioseguridad relativa a

los organismos transgénicos, darle a conocer la normativa europea al respecto y su

transposición a la legislación española, así como una panorámica actual de su situación

en el resto del mundo.

Para ello, los objetivos pedagógicos que planteamos son, por una parte el conocimiento

de los aspectos técnicos particulares que pudieran hacer que los OMGs tuvieran efectos

perjudiciales sobre la salud o el medioambiente, así como de las herramientas

tecnológicas de que se dispone para evitarlos. Por otra parte, el conocimiento de los

fundamentos científicos y la metodología de la evaluación de riesgos y de los

procedimientos establecidos para la aprobación caso por caso de su liberación

controlada y su comercialización.

Programa:

Introducción. ¿Qué son los Organismos Modificados Genéticamente (GMOs)?.

Técnicas de DNA recombinante e ingeniería genética.

Los microorganismos y la Ingeniería Genética : Microorganismos transgénicos.

Obtención, manejo y aplicaciones de Bacterias y levaduras modificadas

genéticamente. Empleo de microorganismos GMs en la eliminación de contaminantes

del suelo o en la degradación de mareas negras. Problemas y riesgos del empleo de

microorganismos GMs.

La Biotecnología y los animales: Animales transgénicos. Clonación. Técnicas

reproductivas en mamíferos. Animales transgénicos, métodos de obtención. Utilidad de

los animales transgénicos. Aplicación de estas técnicas a la conservación: ¿Es un

problema el salmón transgénico desde el punto de vista ambiental?. Situaciones

extremas: ¿Es posible recuperar al tigre de tasmania o a los dinosaurios?

Plantas transgénicas. Agricultura y mejora genética tradicionales. Obtención de plantas

transgénicas. Características obtenidas mediante transgénesis. Ventajas ambientales:

plantas transgénicas para detoxificación de suelos contaminados. Disminución del uso

de productos fitosanitarios.

Riesgos ambientales de las plantas GMs: Mantenimiento del transgén en el suelo y

modificación de los microrganismos. Transferencia horizontal. Pérdida de variabilidad

genética en plantas cultivadas. Transferencia de transgenes a plantas de la misma

especie o de otras especies. Invasión de espacios no cultivados y desplazamiento de

especies. Efectos nocivos sobre especies ?no blanco?: insectos fitófagos y

polinizadores, interacciones tritróficas.

Soluciones a los posibles riesgos de las plantas GMs: Control de la diseminación del

transgén: herencia materna, androesterilidad, inviabilidad de la semilla, cleistogamia,

apomixis. Eliminación de los genes marcadores, eliminación del transgén.

Legislación sobre Bioseguridad. Regulación del uso de organismos modificados

genéticamente. Comparación de las distintas normativas sobre la manipulación genética

de los seres vivos.

Metodología:

Las ideas básicas y los datos científicos más relevantes serán explicados por los

profesores de la asignatura, y complementados por otros expertos en bioseguridad que

serán invitados a presentar algún aspecto específico de su especialidad. Los alumnos

dispondrán desde el principio de la asignatura de la bibliografía más relevante. Además,

cada alumno tendrá que realizar una breve exposición de un artículo de investigación,

seleccionado por el profesor, relativo a algún aspecto concreto de las materias que se

tratan durante el curso.

Evaluación:

Los conocimientos y capacidades adquiridas por los alumnos se evaluarán a través de

resúmenes (máximo un folio) realizados en los 15 minutos finales de las clases, de la

breve exposición de un artículo de investigación y de la realización de un trabajo

(máximo tres folios) que los alumnos presentarán una semana después de acabar las

clases de la asignatura, y en el que tendrán que contestar a diversas cuestiones

relacionadas con los temas desarrollados durante el curso, que les serán planteadas por

los profesores.

Bibliografía:

Baker John M., Nathaniel D. Hawkins, Jane L. Ward, Alison Lovegrove, Johnathan A.

Napier, Peter R. Shewry and Michael H. Beale (2006) A metabolomic study of

substantial equivalence of field-grown genetically modified wheat Plant

Biotechnology Journal 4: 381–392

Baudo MM, Lyons R, Powers S, Pastori GM, Edwards KJ, Holdsworth MJ, Shewry PR.

(2006) Wheat grain comparative transcriptomics Transgenesis has less impact

on the transcriptome of wheat grain than conventional breeding. Plant

Biotechnology Journal 4: 369–380

Bartsch D., Schuphan (2002) Lessons we can learn from ecological biosafety research.

J. of Biotechnology 98: 71-77

Cerdeira AL, SDuke O (2006).The Current Status and Environmental Impacts of

Glyphosate-Resistant Crops: A Review. J. Environ. Qual. 35:1633–1658

Conner, A.J., Glare T.R., Nap J-P. (2003) The release of genetically modified crops into

the environment. Part I. Overview of current status and regulations. The Plant

Journal 33: 1-18. Part II. Overview of ecological risk assessment. The Plant

Journal 33: 19-46

Collares T, D.C. Bongalhardo, Deschamps J.C., Moreira H.L.M. (2005)

Transgenic animals: The melding of molecular biology and animal reproduction Anim.

Reprod.,.2: 11-27

Faria CA, Wackers FL, Pritchard J, Barrett DA, Turlings TCJ (2007) High

Susceptibility of Bt Maize to Aphids Enhances the Performance of Parasitoids of

Lepidopteran Pests. PLoS ONE 2(7): e600. doi:10.1371/journal.pone.0000600

Galli C., R. Duchi, G. Crotti, P. Turini, N. Ponderato, S. Colleoni, I. Lagutina and G.

Lazzari. (2003) Bovine embryo technologies . Theriogenology. 59: 599-616.

Goldbach R, Bucher E, Prins M (2003) Resistance mechanisms to plant viruses: an

overview. Virus Research 92, 207-212.

Groott A.T., Dicke M. (2002) Insect resistant transgenic plants in a multi-trophic

context. The Plant Journal 31: 387-406

Guertler P, Lutz B, Kuehn R, Meyer HHD, Einspanier R, Killermann B, Albrecht C

(2007) Fate of recombinant DNA and Cry1Ab protein after ingestion and

dispersal of genetically modified maize in comparison to rapeseed by fallow

deer (Dama dama). Eur J Wildl Res DOI 10.1007/s10344-007-0104-4

Houdebine LM (2002) The methods to generate transgenic animals and to control gene

expression. Journal of Biotechnology 98: 145:160.

Houdebine LM (2002) Transgenesis to improve animal production. Livestock

Production. Science 74: 255-268.

Lutz B, Wiedemann S, Einspanier R, Mayer J, Albrecht C (2005) Degradation of

Cry1Ab Protein from Genetically Modified Maize in the Bovine Gastrointestinal

Tract. J. Agric. Food Chem 53:1453-1456

Rogers DJ, Reid RE, Rogers JJ, Addison SJ (2007) Prediction of the naturalisation

potential and weediness risk of transgenic cotton in Australia. Agriculture,

Ecosystems and Environment 119 : 177–189

Robl JM, P. Kasinathan, E. Sullivan, Y. Kuriowa, K. Tomizuka and I. Ishida (2003).

Artificial chromosome vectors and expression of complex proteins in transgenic

animals. Theriogenology 59: 107-113.

Romeis J, Bartsch D, Bigler F, Candolfi MP, Gielkens MMC, Hartley SE, Hellmich RL,

Huesing JE, Jepson PC, Layton R, Quemada H, Raybould A, Rose RI,

Schiemann J, Sears M K, Shelton AM, Sweet J, Vaituzis Z, Wolt JD (2008)

Assessment of risk of insect-resistant transgenic crops to nontarget arthropods.

Nature Biotechnology 26: 203-208

Sandermann H (2006) Plant biotechnology: ecological case studies on herbicide

resistance. TRENDS in Plant Science.11 : 324-328

Stewart C.N.Jr., Halfhill M.D., Warwich S.I. (2003), Transgenic introgression from

genetically modified crops to their wild relatives. Nature Review Genetics 4:

806-817

Tepfer M (2002) Risk Assessment of Virus-resistant Transgenic Plants. Annu Rev

Phytopathol 40, 467-491.

The Farm Scale Evaluations of spring-sown genetically modified crops. (2003)

Philosophical Transactions: Biological Science. Royal Society London B 358 ,

10 artículos.

- Directiva 2001/18/CE del Parlamento Europeo del Consejo, de 12 de marzo de 2001,

sobre la liberación intencional en el medio ambiente de organismos modificados

genéticamente y por la que se deroga la Directiva 90/220/CEE del Consejo.

(Junto con la Decisión de la Comisión 2002/623 y las tres Decisiones del

Consejo 2002/811, 2002/812 y 2002/813 que la complementan, y el

Reglamento 1830/2003 sobre Trazabilidad y etiquetado de OMG y alimentos y

piensos que los contengan).

- Ley 9/2003, de 25 de abril, por la que se establece el Régimen jurídico de la

utilización confinada, liberación voluntaria y comercialización de organismos

modificados genéticamente.

- Ley 26/2007, de 23 de octubre, de Responsabilidad Medioambiental.

- REGLAMENTO (CE) No 1830/2003 DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL

CONSEJO de 22 de septiembre de 2003 relativo a la trazabilidad y al etiquetado

de organismos modificados genéticamente y a la trazabilidad de los alimentos y

piensos producidos a partir de éstos

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LA BASE GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN

Objetivos específicos

Se trata de proporcionar el conocimiento básico de las propiedades genéticas

relacionadas con la pérdida de diversidad y el aumento del riesgo de extinción de las

poblaciones amenazadas, que deben ser objeto de consideración en los programas de

conservación. Descriptores: censo efectivo, deriva, diversidad genética, depresión

consanguínea, potencial adaptativo, selección natural, deterioro mutacional.

Programa:

1.- Descripción básica de la variabilidad poblacional identificable a nivel genético.

2. - Descripción genética básica de las poblaciones respecto de los caracteres

cuantitativos.

3.- Efectos del censo finito poblacional sobre la constitución genética de las

poblaciones: consanguinidad y cambios genéticos en poblaciones fragmentadas

4.- Efectos de la reducción del censo poblacional y la fragmentación del hábitat sobre

las propiedades genéticas de los caracteres cuantitativos: depresión consanguínea.

5.- La mutación espontánea como fuente de diversidad genética y de deterioro de las

poblaciones.

6.- La migración como agente de cambio genético y como freno del proceso dispersivo

en poblaciones fragmentadas.

7.- La selección natural como causa determinante de la adaptación y factor limitante de

la variabilidad genética.

8.- Efectos conjuntos de las diferentes fuerzas evolutivas sobre la constitución genética

de las poblaciones y su impacto en situaciones de riesgo.

9. - Discusión de las repercusiones genéticas de las estrategias de manejo de

poblaciones “ex situ”.

10.- Introducción a las estrategias genéticas de manejo de poblaciones “in situ” y sus

repercusiones.

Bibliografía:

Allendorf, F. W. y Luikart, G. (2007) Conservation and the Genetics of Populations,

Blackwell, Oxford

Frankham, R, J. D. Ballou y D. A. Briscoe. 2002. Introduction to Conservation

Genetics. Cambridge University Press.

Hedrick, PW. 2005. Genetics of populations. Third Edition. Jones and Bartlett

Publishers.

Fontdevila, A.; A. Moya 1999. Introducción a la genética de poblaciones. Síntesis

Falconer, D.S. y T. F. C. Mackay Introducción a la genética cuantitativa. Acribia,

Zaragoza, 2001.

Lacy, R. 2005. Vortex 9.58. (Recurso en red).

-------------------------------------------------------------------

GESTIÓN GENÉTICA DE PROGRAMAS DE CONSERVACIÓN


Introducción a la problemática de la conservación de especies en peligro de extinción.

Análisis, teórico y a través de simulación por ordenador, de los beneficios y desventajas

de los diferentes sistemas de manejo de las poblaciones.


Clases teóricas

Temario:

1.- Medidas de variabilidad genética.

2.- Análisis genealógico. Teoría: número de fundadores, numero de genomas

equivalentes. Cálculo.

3.- Criterios en la gestión genética de programas de conservación.

4.- Elección de reproductores.

5.- Sistemas de apareamientos.

6.- Utilización de nuevas tecnología reproductivas y moleculares.

7.- Poblaciones subdivididas. Teoría. Índices de diversidad genética.

8.- Unidades de conservación. Criterios para establecer prioridades.

9.- Ejemplos prácticos de programas de conservación.

Se desarrollarán actividades prácticas mediante utilización de programas de ordenador

Evaluación:

Valoración de la participación en las actividades del curso y de un examen.

Bibliografía

Introduction to Conservation Genetics. R. Frankham, J. D. Ballou y D. A. Briscoe.

2002. Cambridge University Press.

Genebanks and the conservation of farm animal genetic resources. J. K. Oldenbroek.

1999. DLO Institute for Animal Science and Health, Lelystad, The Netherlands.

Otros recursos

Aulas dotadas de video proyector y ordenadores portátiles. Aulas de informática en las

se dispone de ordenadores con los programas necesarios para llevar acabo el trabajo

práctico y con acceso a internet. Biblioteca general del centro y de la que se encuentra

en el Departamento de Genética.

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REDACCIÓN DE ARTÍCULOS CIENTÍFICOS


La publicación de los resultados científicos es una parte de la actividad investigadora

tan importante como el diseño experimental y la propia obtención de datos.

En las clases prácticas de la licenciatura se suele enseñar a los alumnos a conseguir

resultados, pero casi nunca a elaborarlos de la manera que se exige en una publicación

científica. En este curso de doctorado se pretende enseñar a los estudiantes a pensar

sobre los datos, a presentarlos de la mejor manera posible, así como mostrar a los

futuros investigadores cada uno de los pasos que conducen desde el diseño del

experimento a su publicación en una revista científica de relevancia internacional.

También se dedica algún tiempo a enseñar la manera adecuada de presentar los

resultados en congresos, presentaciones orales o paneles.

Metodología:

Partiendo de un trabajo de investigación ya publicado en una buena revista científica, a

los alumnos se les proporcionan copias de los resultados en bruto de ese trabajo, tal

como ellos pueden tener los resultados de su propia tesis. Al principio del curso nunca

se les proporciona el trabajo ya publicado.

A partir de esos datos cada alumno debe escribir el trabajo en inglés para publicarlo en

una buena revista, siguiendo el siguiente esquema:

Explicación de las técnicas para confeccionar tablas, gráficos, figuras y dibujos

científicos. Los alumnos crean sus propias tablas con los datos que se les han

proporcionado o con los datos de su propia investigación.

Crítica de las tablas confeccionadas por los alumnos. Comparación de unas con otras

para que quede patente cómo los mismos resultados se pueden exponer de muchas

maneras. Explicación de la técnica para escribir los resultados.

Se reparten a los alumnos trabajos mal escritos para que ellos mismos hagan críticas. Se

hacen notar las malas traducciones, el spanglish, las exposiciones incomprensibles, los

juicios de valor, las redundancias y demás defectos reiterados en los trabajos de

investigación mal escritos, así como la importancia de la precisión en el leguaje

científico.

Explicación de las instrucciones a los autores de las revistas. Explicación del índice de

impacto. Los alumnos escriben el apartado de Resultados. Crítica y comparación con el

que fue realmente publicado.

Explicación del apartado de Material y Métodos en relación con el concepto de Método

Científico. Los alumnos escriben el apartado de Material y Métodos. Crítica y

comparación con el que fue realmente publicado.

La Introducción. Para que los alumnos de distintas procedencias puedan escribir la

introducción, se les proporciona una lista desordenada de citas bibliográficas resumidas

de las que tienen que escoger cuáles y en qué orden deben citar en este apartado. Los

alumnos escriben la introducción. Crítica y comparación con la que fue realmente

publicada.

La Discusión se escribirá empleando el mismo sistema que para la introducción.

La bibliografía. El Título y el resumen se escriben notando la importancia de atraer al

lector. Se hacen las cartas a los editores y supuestas contestaciones a evaluadores del

trabajo escrito.

Se concluye con el simulacro de un congreso, en el que los alumnos hacen

presentaciones de sus propios resultados de la tesis doctoral.

Criterios de evaluación.

Se exige la asistencia continuada a clase y la entrega de la introducción, material y

métodos, etc., que los alumnos hayan escrito. Además se pide que entreguen un trabajo

escrito como si fuera a ser enviado a una revista a aquellos alumnos que estén

realizando tesis doctoral aunque en este caso deben utilizar sus propios datos. Los

alumnos que no estén realizando tesis serán evaluados sólo por sus entregas a lo largo

del curso.

Se corrigen los trabajos presentados y se discuten con los alumnos en privado.

Programa:

1. La necesidad de publicar artículos de investigación

Investigar y comunicar. El escritor y el lector de artículos de investigación. El artículo

formal de investigación. Libros, monografías, revistas científicas.

2. Fuentes de información.

Problemas, preguntas y fuentes de información. Bibliografía. Artículos. Revisiones.

Minirevisiones. Bases de datos

3. Datos, Tablas y Gráficos

Toma de datos. Organización de los datos en tablas. Presentación de tablas. Impacto

visual. Gráficos. Figuras. Ilustraciones.

4. Introducción y Discusión.

Planteamiento de problemas. El título. Compartir el conocimiento. Saber empezar y

saber acabar.

5. Redacción en castellano.

Redacción de artículos científicos en castellano. Tesis y tesinas. Diferencias entre las

tesis y los artículos.

6. Redacción de artículos en inglés.

Problemas comunes del escritor hispanohablante. La importancia de la gramática..

Algunos trucos.

7. Comunicación oral.

Dotes de comunicador. Diferencias entre la comunicación oral y escrita.

8. La publicación.

La elección de revista. Índices de impacto. Instrucciones a autores. Contestación a

árbitros y editores.

Bibliografía

ACS Style Guide: A Manual for Authors and Editors, 2nd ed.; Dodd, J. S., Ed.;

American Chemical Society: Washington, DC, (1997).

Becker H.S.Tricks of the Trade. How to think about your research while you're doing it.

The University of Chicago Press (1997)

Booth, W.C., Colomb G.G., Williams J.M., The Craft of Research. The University of

Chicago Press (1995)

Chicago Manual of Style: For Authors, Editors, and Publishers, 14th ed.; Grossman, J.,

Ed.; University of Chicago Press: Chicago (1993).

Day, R. How to Write and Publish a Scientific Paper; Oryx Press: Phoenix, (1998).

Huth, E. J. Scientific Style and Format: The CBE Manual for Authors, Editors, and

Publishers, 6th ed.; Cambridge University Press: New York, 1994.

McMillan V E. Writing Papers in the Biological Sciences, Bedford Books, Boston,

(1997)

Norman G. Cómo escribir un artículo científico en inglés. Editorial Hélice (1999)

O’Connor M., Woodford F.P. Writing Scientific Papers in English. Elsevier (1976)

S. Ramón y Cajal (1852-1934) Reglas y Consejos sobre Investigación Científica (Los

Tónicos de la Voluntad) En Obras Literiarias Completas. Ed. Aguilar (1961)

Turabian K.T.A manual for writers of term papers, theses and disertations. The

University of Chicago Press (1996)

Recursos en la red

En Internet se pueden encontrar numerosos manuales acerca de la redacción de artículos

científicos. Sirvan de ejemplo:

http://www.amstat.org/publications/JCGS/sci.pdf

http://abacus.bates.edu/~ganderso/biology/resources/writing/HTWgeneral.html

http://www.columbia.edu/cu/biology/ug/research/paper.html

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