INSTITUTO DE BIOQUIMICA

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I. Programa de Estudio: BioqumicaII. Nombre del curso: Biologa Molecular (BIOQ230)

Tipo de curso:Obligatorio

Docente responsable terico Dra. M. Cecilia Rauch crauch@uach.cl

Docentes colaboradores:

Dr. Joel Asenjo joelasenjo@uach.clDr. Javier Canalesjavier.canales@uach.clDra. Margarita Conchamargaritaconcha@uach.clDr. Jaime Figueroajefigueroa@uach.clDr. Victor Olavarravolavarria@uach.clDra.Claudia Quezada claudiaquezada@uach.clDr. Rody San Martin rodysanmartin@uach.clDra.Ana Mara Zrragaanamariazarraga@uach.cl

Alumno ayudante: Valentina Arriagada (tesista de Bioqumica)

Nivel o Ciclo del curso: Pregrado, LicenciaturaPre-requisitos:BIOQ 221 y BIOQ251 aprobadosHoras tericas semanales : 4,5Horas prcticas semanales : 3,8Horas estudio personal : 8,7SCT : 11,1

Competencia(s) especficas a desarrollar: (Perfil de egreso de la carrera)

Enunciar los temas contingentes de la Bioqumica y Biologa Molecular reconociendo su impacto en el conocimiento de los seres vivos.

Resolver problemas propios del rea de la Biologa Molecular y proponer estrategias experimentales para la resolucin de problemas en este campo.

Desarrollar la capacidad de relacionar las leyes y principios fisiolgicos aplicndolos al estudio de las funciones del organismo humano a nivel celular, tisular y orgnico.

Conocer los principios y aplicaciones de los principales mtodos experimentales e instrumentacin utilizados en Bioqumica y Biologa Molecular, con nfasis en las tcnicas de aislamiento y caracterizacin de macromolculas biolgicas.

Saber aplicar protocolos experimentales de laboratorio dentro del rea de la Bioqumica y Biologa Molecular Horario clases y seminarios: Terico Lunes 9:5011:20 Sala 206 Ed. Nahmas Mircoles 9:5011:20 Sala 101 Produccin Animal Viernes 9:5011:20 Sala 202 Ed. Nahmas Prctico Martes 8:1012:50 Lab. Trabajos Prcticos N1

III. PLANEACIN y PRESENTACIN GENERAL

Resultados de Aprendizajes (Desempeos)

Actividades EducativasExperienciaHoras estimadas(Dedicacin semanal: 6 h presenciales + 6 h de estudio personal).Evaluacin

Tema 1.Metabolismo de bases nitrogenadas y regulacin. Clases expositivasSeminario bibliogrfico4 h presenciales4 h estudioPP1 Seminario 1

Tema2.Cintica de reasociacin de cidos nucleicos.Clases expositivas

2 h presenciales4h estudioPP1

Tema 3.Tcnicas de DNA recombinante e hibridacin molecularClase expositiva

4h presenciales6 h estudioPP1

Tema 4.Estructura del DNA

Clases expositivas

2h presenciales4 h estudioPP1

Tema5.Replicacin del DNA en bacterias y eucariontesClases expositivas

4 h presenciales8 h estudioPP1

Tema 6. Estructura de la Cromatina. Clases expositivas Seminario bibliogrfico2h presenciales4 h estudioPP1Seminario 2

Tema 7. Replicacin viral

Clase expositiva2 h presencialesPP1

Tema 8.Lesiones y Reparacin del DNAClase expositivaSeminario bibliogrfico4 h presenciales4 h estudioPP2Seminario 3

Tema 9. Estructura del RNA/TcnicasClase expositivaTaller problemas4 h presenciales6 h estudioPP2Taller

Tema 10 Transcripcin bacteriasClases expositivas4 h presenciales4 h estudioPP2

Tema 11. Regulacin

Clases expositivasSeminario bibliogrfico4 h presenciales4 h estudioPP2Seminario 4

Tema 12. Transcripcin en eucariontesClases expositivas

4 h presenciales6 h estudioPP2

Tema 13. Maduracin de transcritos

Clase expositiva2 h presenciales4 h estudioPP3

Tema 14. RegulacinClase expositiva Seminario bibliogrfico4 h presenciales6h estudioPP3Seminario 5

Tema 15. Ingeniera gentica TcnicasTaller resolucin problemas Clase expositivaTaller de problemas6h presenciales6 h estudioPP2Taller

Tema 16. Traduccin Bacterias y eucariontesClases expositivas

4 h presenciales4h estudioPP3

Tema 17. Regulacin post-transcripcional eucariontesClases expositivas

4 h presenciales6 h estudioPP3

Tema 18. Tcnicas Traduccin e interaccin protenasClases expositivas Seminario bibliogrfico4 h presenciales5 h estudioPP3Seminario 6

Simposio. Desarrollo terico. Presentacin y defensa pblica de un tema de investigacin especfico y actual del rea.Trabajo guiadoPresentaciones orales individuales en pblico1 semana1 semana

PreparacinPresentacin y defensa

IV. PLANIFICACIN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE DETALLETEMA

Inicio: Septiembre 2015Final: Diciembre 2015

TTULOMetabolismo de nucletidos

Contenidos Tema 1 Sntesis y degradacin de bases pricas y pirimdicas. Regulacin del metabolismo de nucletidos

Cintica de reasociacin de cidos nucleicos

Contenidos Tema 2Desnaturalizacin trmica de polinucletidos. Hipo e hipercromismo. Tipo de secuencias contenidas en el genoma: Secuencias nicas y repetidas y su organizacin. Hibridacin molecular. Genmica, genoma, gen. Homologa de genomas.

Tcnicas de DNA recombinante e hibridacin molecular

Contenidos Tema 3Fragmentacin de DNA. Enzimas modificadoras del DNA (endonucleasas de restriccin, polinucletido quinasas, fosfatasas, DNA ligasas). Marcaje de DNA, Southernblot, FISH, Secuenciacin de DNA y bases del PCR.

Estructura del DNA

Contenidos Tema 4Modelos estructurales de DNA y DNA topoisomerasas y su rol en replicacin.

Replicacin del DNA

Contenidos Tema 5Concepto de replicn. Origen de replicacin. Direccin de sntesis de DNA. DNA polimerasas, DNA ligasas. Caractersticas de la replicacin del DNA en procariontes y eucariontes. Fragmentos de Okazaki. Conceptos tericos y prcticos para su estudio.

Contenidos Tema 6Estructura de la Cromatina

Cromosoma: Organizacin del DNA cromosomal y empaquetamiento: eucarionte. Nucleosomas. DNA como molcula portadora de la informacin gnica. Transformacin.

Contenidos Tema 7Replicacin viral

Genoma DNA viral Modelo SV40/Papiloma virus

Contenidos Tema 8Lesiones y Reparacin del DNA

Dao del DNA, modificaciones qumicas y fsicas del DNA. Mecanismos de reparacin del DNA. Enfermedades relacionadas con defectos en los sistemas de reparacin del DNA.

Contenidos Tema 9Estructura del RNA/Tcnicas

Propiedades qumicas, estabilidad, estructuras secundaria, terciaria, tipos de RNAS.Northernblot, RT-PCR, extensin de partidor, hibridacin in situ, EMSA y DNA footprinting.

Contenidos Tema 10Transcripcin bacterias

RNA polimerasa. Iniciacin, elongacin y terminacin. Secuencias consenso, promotores, elementos reguladores, secuencias de trmino. Ciclo sigma, factores sigma alternativos.

Contenidos Tema 11Regulacin Transcripcional

Factores de transcripcin: constitutivos, reguladores dominios estructurales,Regulacin en procariontes: Organizacin y expresin de operones. Represin catablica, CAP.Regulacincis y trans.

Contenidos Tema 12Transcripcin en eucariontes

RNAs polimerasas. Iniciacin, elongacin y terminacin. Secuencias consenso, promotores, elementos reguladores.

Contenidos Tema 13Maduracin de mRNAs

Maquinarias de maduracin de mRNAs (capping, splicing, poliadenilacin), splicing alternativo

Contenidos Tema 14Regulacin Eucariontes

PIC, reguladores cis y trans, Enhancers, activadores, elementos respuesta, regulacin positiva y negativa. Hormonas. Factores de crecimiento. Genes hometicos. Remodelacin de la cromatina. Modificacin qumica de histonas y DNA. Hipersensibilidad a DNAasa

Contenidos Tema 15Ingeniera Gentica

Aislamiento de genes y caracterizacin de la expresin gnica a nivel de transcrito. Construccin y rastreo de genotecas de DNA genmico y cDNA, 5 RACE. qRT-PCR, y cuantificacin por mtodos basados en DNA ramificado.

Contenidos Tema 16Traduccin procariontes y eucariontes

Ribosomas, aminoacil-tRNAsintetasas y actividad correctora de errores, cdigo gentico.Mecanismos de sntesis proteica: iniciacin, elongacin y terminacin en procariontes. Inhibidores de la sntesis proteica. Aspectos relevantes y distintivos de la traduccin en eucariontescon nfasis en mecanismo de iniciacin. Traduccin dependiente de cap y traduccin dependiente de IRES

Contenidos Tema 17Regulacin Traduccional y postraduccional

Mecanismos de regulacin de la traduccin en eucariontes (miRNAs, quinasas del factor eIF-2, eIF4E-BP, uORFs, etc.)Vas de decaimiento regulado (elementos cis y trans, ej. ARE-BP) y no regulado de mRNAs (desadenilasas, decapping, exosoma 3).

Contenidos Tema 18Tcnicas traduccin

Ensayos de aminoacilacin de tRNAs, Perfiles polisomales, Expresin y aislamiento de protenas de fusin. Vectores de expresin, genes reporteros. Sistemas de transfeccin, sistemas para evaluar interaccin entre protenas in vitro e in vivo (pulldown, doble hbrido, FRET).

Bibliografa

La bibliografa pertinente (reviews, papers, clases) requeridos para la complementacin de los temas y seminarios a analizar se subir a Siveduc.A)LIBROS:Se sugiere utilizar libros como apoyo al material tratado en clases. 1. Principles of Biochemistry Lehninger,Albert L., Nelson, David L., Cox, Michael M. Barcelona: Omega, 2009. 2. Biochemistry. Berg, Jeremy M., Tymoczko, JL., Stryer, L.New York: Freeman, 2006. 3. Molecular Biology of the Cell Bruce Alberts et al, 5t ed. Garland Science, 2008. 4. Molecular Cell Biology, Lodish B et al, 4th edition 20025. Bioqumica. Mathews& van Holde, Bioqumica. 3 ed. Madrid: Pearson Educacin, 2002B) REVISTAS: Publicaciones cientficas en las revistas:Journal of Biological Chemistry http://www.jbc.orgCellhttp://www.cell.com/Journal of Molecular BiologyProceedings of the National Academy of Sciencehttp://www.pnas.org/Molecular CellularBiologyhttp://mcb.asm.org/

C) Guas de prctico del curso

2.- Programa de Actividades:

2.1. Clases Tericas (2 h c/u)

Sesiones N TemaDocente(s)Fecha(s)

1 IntroduccinM. C. RauchLu 07/Sep

2-3 Metabolismo de nucletidos y regulacinR. San MartinMi 09-Lu 14/Sep

4 Seminario 1 R. San MartinMi 16/Sep

5 Cintica de asociacinJ. FigueroaLu21/Sep

6-7 Tcnicas de DNAJ. AsenjoMi 23/Sep

8 Estructura del DNAJ. CanalesVi25/Sep

9-10 Replicacin del DNAJ. CanalesLu 28 Mi 30/Sep

11 Estructura de la Cromatina J. CanalesVi02/Oct

12 Seminario 2J. Canales/J. FigueroaLu05/Oct

13 Replicacin ViralV. OlavarraMi 07/Oct

14-15 Lesiones y Reparacin del DNAC. QuezadaVi 09-Mi 14/Oct

16Seminario 3C. Quezada/ V. OlavarraVi 16/Oct

17-18 Tcnicas para evaluacin RNA/TallerM.C. RauchLu19-Mi21/Oct

19-20 Transcripcin bacterias A. ZrragaVi 23-Lu 26/Oct

21-22 Regulacin Transcripcin bacterias A. ZrragaMi 28-Vi 30/Oct

23 Seminario 4A. Zrraga/M.C. RauchLu 02/Nov

24-25Transcripcin eucariontesR. San MartinMi 04-Vi 06/ Nov

26Maduracin de mRNAsM.C. RauchLu 09/Nov

27-28 Regulacin EucariontesR. San MartinMi 11-Vi 13/Nov

29 Seminario 5R. San Martin/M.C. RauchLu 16/Nov

30-31 Ingeniera Gentica M. ConchaMi 18-Vi 20/Nov

32 Taller problemasM. ConchaLu23/Nov

33-34 Traduccin proc. y eucaM.C. RauchMi 25-Vi 27/ Nov

35-36 Regulacin post-transcripcionalM. ConchaLu 30/nov-Ma 01/Dic

37-38 Tcnicas traduccinM. ConchaMi 02 y Vi 04/Dic

39 Seminario 6M. ConchaMi 09/Dic

40-41 Preparacin SimposioLu 14 y Mie 16/Dic

42-44 SimposioProf. TutoresVi 18- Lu 21 y Ma 22/Dic

2.2 Pruebas Parciales

NClasesDocente(s) Fecha(s)

11-13J. CanalesJ. FigueroaJ. AsenjoV. OlavarraMi14Oct

214-25A. ZrragaC. QuezadaM.C. RauchR. San Martin Mi 12Nov

3

26-38M. ConchaR. San MartinM.C. RauchVi11 Dic

Los alumnos que hayan faltado a una de las pruebas parciales debern rendir una prueba recuperativa de la prueba a la que faltaron.

2.3 Prcticos

Prctico TemaDocente(s)Fecha(s)

1.- Diseo de protocolosJ. AsenjoM. C. Rauch15Sep

2 Aislamiento de DNA plasmidial, anlisis espectrofotomtrico (semi-cuantificacin y razn 260/280).J. AsenjoM. C. Rauch

22 Sep

3 Anlisis de restriccin del DNA y separacin electrofortica en gel de agarosa J. AsenjoM. C. Rauch

29 Sep

4 Presentacin y Discusin deResultadosJ. AsenjoM. C. Rauch06Oct

5Aislamiento de DNA genmico, cuantificacin espectrofotomtrica

M. C. RauchR. Jara13 Oct

6 Efecto hipercrmico, fragmentacin mecnica y enzimtica y anlisis electrofortico

M. C. RauchR. Jara20Oct

7 Presentacin y Discusin de Resultados

M. C. RauchR. Jara27 Oct

8 Sntesis de cDNA total M.C. Rauch R. Jara

03 Nov

9 Optimizacin de un PCR- Electroforesis.M. C. RauchR. Jara

10 Nov

10 Presentacin y Discusin de ResultadosR. JaraM. C. Rauch

17Nov

Anexos al Programa

Calendarizacin:

1.- Horario de clases:

Segundo semestre 2015:Inicio clases 07 de septiembreFinalizacin clases 21 de diciembreDas no laborables (estimados): viernes 18 de septiembre, 12 Oct y 7 de diciembre.

Normas de Evaluacin:

La asistencia a seminarios, prcticos y talleres es obligatoria. La inasistencia a estas actividades debe ser debidamente justificada a travs de la Direccin de la Escuela de Bioqumica, de acuerdo a lo establecido en el Reglamento correspondiente.

La asistencia a clases tericas ser controlada y se exigir como mnimo un 70%. Las clases (pdf) se subirn previas a la sesin expositiva y se realizar una corta interrogacin inicial en forma aleatoria. La participacin durante clases y seminarios se ver reflejada en un 5% de la nota del curso

Pruebas de seminario y talleres:En el caso de las pruebas de seminario, algunos temas incluirn una prueba corta respecto de las materias vistas en las clases y del artculo cientfico a analizar. Dicha prueba se tomar al inicio de cada sesin de seminarios tericos. La inasistencia injustificada a ms de una prueba ser evaluada con nota 1,0. Adems aquellos alumnos que hayan faltado a 2 pruebas de seminario en forma justificada tendrn debern rendir al menos 1 prueba de seminario recuperativas.

Resolucin de problemas: En los talleres se les asignar problemas grupales que debern resolver y exponer durante la realizacin del taller. Las notas de dichos problemas se promediarn con las notas de seminario.

Informes de prctico y protocolos. Despus de cada bloque de prcticos (3) los alumnos completarn el cuaderno de protocolo, en el cual registrarn sus resultados, modificaciones realizadas y conclusiones del prctico y lo entregarn para revisin a los profesores a cargo en un plazo no mayor al viernes de la misma semana en la que se realice el ltimo prctico del bloque. Los cuadernos de protocolo se entregarn en secretara del Instituto a ms tardar a las 17 hrs del viernes sealado. Los cuadernos que no se entreguen en el plazo establecido tendrn un descuento significativo en la nota. Estos cuadernos sern evaluados tambin durante la sesin prctica.

Simposio de Seminarios grupales: Grupos de 2 alumnos mximo elegirn al menos 3 artculos de los ltimos 5 aos referentes a un tema asignado de reciente avance en reasde biologa moleculary que no ha sido abordado en profundidad en el curso. Los artculos elegidos debern ser visados por el profesor tutor, el cual los orientar durante el desarrollo del trabajo.El plazo lmite para definir los artculos a presentar ser el da 09 de octubre.

Cada grupo deber enviar los avances y la presentacin final (ppt) al correo electrnico de su profesor tutor y del Prof. responsable en los plazos establecidos. El incumplimiento de esta obligacin repercutir negativamente en su nota final.

El primer avance deber incluir ttulo, introduccin y metodologa.Plazo: 30 octubre

El segundo avance deber incluir adems los resultados seleccionados de los 3 trabajos.Plazo:20 noviembre

La presentacin final debe incluir el modelo final.

Evaluacin del simposio:La evaluacin incluir los siguientes aspectos:Reportes parciales del grado de avance: 20%

Presentacinoral25%(lenguaje cientfico, claridad, extensin, pertinencia)

Contenidos y Calidad del material presentado30% (hiptesis, objetivos, metodologa, resultados y conclusiones del trabajo, presentacin powerpoint).

Defensa del seminario25%

La evaluacin estar a cargo de los Profs. Resp. y Tutor.

Ponderacin:Promedio Pruebas parciales50%(3)Promedio Pruebas Seminario y Talleres15% (6+2)Simposio: 15% (1)Informes prctico y evaluacin de protocolos15% (3)Participacin 5% (todo el semestre)Nota de aprobacin 4,0

La asignatura no contempla examen final

Dra. M. Cecilia Rauch B.Dr.Alejandro Reyes P.Profesor ResponsableDirectorBIOQ230Inst. de Bioqumica y Microbiologa,

Valdivia, Septiembre 2015