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PROGRAMA DE ASIGNATURA

ANTECEDENTES GENERALES

NOMBRE DE LA ASIGNATURA BIOTECNOLOGIA MOLECULAR

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA BT 322

CARRERA BIOTECNOLOGIA

CURSO II AÑO. TERCER SEMESTRE

COORDINADOR RESPONSABLE ANA MERCADO SEGUEL

EQUIPO DOCENTE ANA MERCADO SEGUEL

JAVIER ORDOÑEZ

DANIELA REYES (LABORATORIO)

ÁREA DE LA ASIGNATURA BASICA

RÉGIMEN DE ESTUDIO SEMESTRAL

CARACTERÍSTICAS DE LAS HORAS 3 HORAS TEORICAS. 2 HORAS LABORATORIO

ASIGNATURAS PREVIAS NO TIENE

REQUISITO PARA BT 423 BIOTECNOLOGÍA ANALÍTICA

BT 424 BIOCATÁLISIS

FECHA DE INICIO 23 MARZO DE 2015

FECHA DE TERMINO 17 JULIO DE 2015

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

La asignatura describe las metodologías utilizadas en la manipulación de la expresión genética y que

sirven de base para el desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas de valor social y comercial.

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA FACULTAD: Ciencias del Mar y de Recursos Biológicos DEPARTAMENTO: Biotecnología CARRERA: Biotecnología

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OBJETIVOS

1. OBJETIVOS GENERALES

Contribuir al aprendizaje del alumno sobre las metodologías utilizadas en la manipulación de la

expresión genética y que sirven de base para el desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas.

Comprender cómo se almacena y expresa la información genética en procariontes y eucariontes,

estimulando al estudiante a comprender la base de la biología molecular clásica y contemporánea y

comprender las técnicas usadas para su estudio.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

2.1. Otorgar al alumno los conocimientos básicos de almacenamiento de la información genética y su

expresión en procariontes y eucariontes.

2.2. Familiarizar al estudiante con las técnicas de biología molecular utilizadas en distintas especies

(Eucariontes y procariontes).

2.3. Hacer que el estudiante utilice, seleccione y discrimine fuentes confiables de bases de datos con

información científica para el área de la biotecnología.

UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1. REVOLUCIÓN BIOTECNOLÓGICA

Unidad 2. SISTEMAS BIOLÓGICOS Y BIOLOGÍA MOLECULAR

1. Genética clásica y Genomas. Introducción. Repaso de genética clásica. Experimentos clásicos sobre la identidad del material genético. Conceptos de cromosoma y genoma. Tipos y características de los genomas. Genomas virales. Genomas bacterianos. Plásmidos. Genomas eucarióticos.

2. Estructura y propiedades del ADN. Estructura y nomenclatura de los nucleótidos. Estructura primaria:la cadena de polinucleótido. Estructura secundaria: modelo de Watson y Crick. Otras estructuras del ADN. Estructura terciaria y superenrrollamiento del ADN. Función del superenrrollamiento. Propiedades Físico-Químicas del ADN. Estructura y propiedades de los ARN. Características generales Estructura primaria: la cadena de polinucleótido. Estructura secundaria: ARN ribosómicos. Clases de ARN. Diversidad defunción. Propiedades Físico-Químicas del ARN.

3. Organización del material genético. Empaquetamiento del ADN en eucariotas. Propiedades de las histonas. Características del nucleosoma. Estructura de la cromatina. Empaquetamiento del ADN en procariotas. Conceptos de gen.

5. Replicación del material genético. Características generales. Mecanismo de replicación en procariotas. Inicio de la replicación. Elongación de la replicación. DNA polimerasas. Terminación. Replicación en organismos no procarióticos.

6. Reparación de ADN. Introducción: mutación y reparación. Agentes mutagénicos. Reparación de apareamientos incorrectos. Reparación de sitios AP. Reparación de corte por nucleótido. Reparación directa. Reparación propensa a error.

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7. Transcripción. Esquema general. Transcripción en procariotas: Iniciación, Elongación y Terminación. Transcripción en eucariotas. Transcripción reversa y aplicaciones.

8. Procesamiento del ARN. Procesamiento en procariotas: eliminación de secuencias flanqueantes, modificación de nucleótidos. Procesamiento en eucariotas: sintesis del “cap”, poliadenilación, eliminación de intrones, modificación de nucleótidos.

9. Código genético. Características del código genético. Estructura y función de los tRNAs. Balanceo codón-anticodón. Edición (“editing”) del RNA.Unidad II.- Tecnología del DNA recombinante

10. Modificaciones post-traduccionales y destinación de proteínas.

Unidad 3. TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE

1. Técnicas. Síntesis química, secuenciación y amplificación de ADN, PCR-Geles-Centrifugación-Síntesis ADN-Fragmentación del DNA - enzimas de restricción. Unión de moléculas de DNA. Transformación. Selección. Manipulación de la expresión génica en procariontes y eucariontes.

2. Purificación y análisis básico de ácidos nucleicos: Aislamiento de DNA y RNA; Cuantificación y denaturación; Cromatografia y electroforesis de Ac Nucleicos

3. Uso de enzimas en la modificacion de Ac Nucleicos. Ez restriccion, Ligasas, Methylases, DNA Polymerases, Nucleases, T4 Polynucleotido Kinase, Calf Intestinal Phosphatase

4. Técnicas de manipulación genética, de screening y selección.

5. Análisis de la expresión génica.

METODOLOGÍA

1. ESTRATEGIAS DEL APRENDIZAJE

Se realizarán clases expositivas y se utilizarán herramientas que permitan una participación activa del alumno en clases. Los alumnos deberán llegar al inicio de cada unidad temática habiendo leído o trabajado un material dado. Esta lectura o trabajo previo será evaluado a través de un control. Además, se incentivará la resolución de problemas de aplicabilidad profesional en forma permanente a través de guías de ejercicios que los alumnos deberán desarrollar en grupos, buscando siempre una participación activa de parte de ellos. En las horas prácticas se llevaron a cabo seminarios y trabajos en laboratorio.

2. TECNOLOGÍA, AUXILIARES DIDÁCTICOS Y EQUIPOS AUDIOVISUALES

- Utilización de Power Point y Data Show para la exposición de seminarios.

- Material de laboratorio y biológico en actividades prácticas.

EXIGENCIAS DE LA ASIGNATURA

- Asistencia 100% a actividades de trabajos prácticos (seminario o laboratorio).

EVALUACIÓN

EVALUACION.

La evaluación se realizará por medio de dos pruebas teóricas (30%, 30%), y una nota promedio por trabajos prácticos, es decir, seminarios y laboratorios (40%). En los laboratorios se incluyen notas parciales de informes y controles. En los seminarios se incluyen notas de controles, tareas y disertaciones.

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RENDICION DE EXAMEN

El examen final será rendido en forma oral u escrita por aquellos alumnos con nota inferior a 4,0 (cuatro coma cero) y no inferior a 3,0 (tres coma cero). La nota final para aquellos alumnos que rindan el examen se calculará en base a la nota de presentación al examen (60 %) y la nota del examen (40%).

BIBLIOGRAFIA BASICA

1). GENES IX. LEWIN, BENJAMIN, 9a ed. Ed. Jones and Bartlett Publishers , 2008, Boston, Estados Unidos. Código Biblioteca Central, Universidad de Antofagasta: 576.5 LEW 2008 ( 6 ejemplares)

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

1) MOLECULAR BIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY: A GUIDE FOR STUDENTS, KREUZER H. 3rd ed. ASM Press, 2008, Washington, D.C., USA. Código Biblioteca Cs. Mar, Universidad de Antofagasta: 572.8 KRE 2008. (2 ejemplares). 2) BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA CÉLULA. ALBERTS BRUCE, et al. 5a ed. Ed Omega, 2010, Barcelona, España. Código Biblioteca Central, Universidad de Antofagasta: 571.6 ALB 2010. (03 ejemplares).

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CRONOGRAMA

Profesores: Javier Ordoñez (JO); Daniela Reyes (DR), Ana Mercado (AM) Tipo de actividades: Teoría (T), Laboratorio (L) Horario: Martes de 15:00 a 18:15, Lab.1 (Ver grupos) / Viernes de 15:00 a 17:30, Sala M15. Fecha Actividad Tipo Prof.

Ma 24-03-2015 Introducción /Prueba de diagnóstico. Unidad 1. Genética clásica y Genomas.

T AM

Vi 27-03-2015 Seminario Resolución Guía de Ejercicios. NO SE HIZO T AM

Ma 31-03-2015 Unidad 2. Estructura y propiedades del ADN y ARN. Lectura libro “Genes”. Autor Lewin. Cap "Genes are DNA” Organización del material genético y Cap “The content of the genome”. NO SE HIZO

T JO

Vi 03-04-2015 Feriado

Ma 07-04-2015

Recuperación Seminario Resolución Guía de Ejercicios. Grupo 1 y 2 (por separado). Normas para el desarrollo del Laboratorio. Características generales del Informe. Polimorfismos, Marcadores moleculares, identificación.

T Sala M14

AM

Vi 10-04-2015

Unidad 5. Replicación del material genético. Lectura libro “Genes”. Autor Lewin. Cap “The replicon” y “DNA replication”. Unidad 6. Reparación de ADN. Lectura libro “Genes”. Autor Lewin. Cap “Recombination and Repair”.

T Sala M15

JO

Ma 14-04-2015 Semana chungunga, suspensión clases desde las 10:00 hrs

Vi 17-04-2015 Semana chungunga, suspensión clases desde las 10:00 hrs

Ma 21-04-2015 Unidad 7. Transcripción. Esquema general. Lectura Lewin Genes VIII, Capitulos 9 “Transcription” y 10 “The operon” Control N° 1 (Preguntas de cátedra y de la guía de ejercicios)

T Sala M14

JO

Vi 24-04-2015 Unidad 8. Procesamiento del ARN. Splicing, cap, poliA. Unidad 9. Código genético y traducción. Lectura Lewin Genes VIII, Capitulo 6 “Protein Synthesis”

T Sala M15

JO

Ma 28-04-2015 Laboratorio 1. Grupo 1. Mapping restriction sites on plasmid DNA L Lab 1

DR-AM

Vi 01-05-2015 Feriado

Ma 05-05-2015 Laboratorio 1. Grupo 2. Mapping restriction sites on plasmid DNA L Lab 1

DR-AM

Vi 08-05-2015 Control N°2 (Preguntas de cátedra y laboratorio) Unidad 10. Regulación de la expresión génica.

T Sala M15

JO

Ma 12-05-2015 Laboratorio 2. Grupo 1. Alu human typing using PCR L Lab 1

DR

Vi 15-05-2015 Unidad 10. Regulación de la expresión génica. Unidad 11. Modificaciones post-traduccionales y destino de las proteínas.

T Sala M15

AM

Ma 19-05-2015 Laboratorio 2. Grupo 2. Alu human typing using PCR L Lab 1

DR

Vi 22-05-2015 Receso universitario

Ma 26-05-2015 Laboratorio 3. Grupo 1. Transformacion E coli pBR322 L. Lab 1 DR

Vi 29-05-2015 1ª Evaluación escrita T M15 JO

Ma 02-06-2015 Laboratorio 3. Grupo 2. Transformacion E coli pBR322 L .Lab 1 DR

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Fecha Actividad Tipo Prof.

Vi 05-06-2015 Manipulación genética en en procariotas y eucariotas T/ M15 JO

Ma 09-06-2015 Laboratorio 4. Grupo 1. Mini-prep L/ Lab 1 DR

Vi 12-06-2015 Manipulación genética en células animales y en células vegetales T/ M15 AM

Ma 16-06-2015 Laboratorio 4. Grupo 2. Mini-prep L Lab 1 DR

Vi 19-06-2015 Control N°3 (Preguntas de cátedra y laboratorio). Técnicas para análisis de productos biotecnológicos

T/ M15 JO

Ma 23-06-2015 Revisión laboratorios L Lab 1 DR

Vi 26-06-2015 Técnicas para análisis de productos biotecnológicos T/ M15 JO

Ma 30-06-2015 Prueba de laboratorios L Lab 1 DR

Vi 03-07-2015 2a Evaluación Escrita T/ M15 DR

Ma 07-07-2015 Prueba recuperativa de Laboratorios L Lab 1 DR

Vi 10-07-2015 Repaso para ayudar a los exámenes T/ M15 JO

Ma 14-07-2015 Repaso para ayudar a los exámenes DR

Vi 17-07-2015 Receso universitario

Documento: Programa de la Asignatura …BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR… de la Carrera de Biotecnología de la Universidad de Antofagasta Creado por el Dpto. de Biotecnología de la Universidad de Antofagasta y visado por la Jefatura de la Carrera de Biotecnología. Autorizado por la Jefatura de la Carrera de Biotecnología de la Universidad de Antofagasta. Fecha de la Autorización: