Técnicas Avanzadas en Biotecnología

Curso: Segundo, segundo semestre

Nivel: Fundamental

Tipo: Obligatoria

ECTS: 6

Prerrequisitos: Ninguno. Se recomienda tener aprobada Bioquímica II y Análisis instrumental

Profesores:
Ane Sesma Galarraga
Aurora Fraile Pérez
Jesús Vicente Carbajosa
María Ángeles Ayllón Talavera
Pablo González-Melendi de León
Soledad Sacristán Benayas

Horarios:

  • Grupo 1: Viernes 8:30-13:30
  • Grupo 2: Viernes 14:30-19:30

Aula: A1 - A5

Prácticas: 24 horas de prácticas

Contenidos:

Práctica 1. Centrifugación

  • Explicación de componentes de centrifugas refrigeradas y ultracentrífugas. Cálculo de rpm a partir de g.
  • Ultracentrifugación en colchón de sacarosa para la purificación de un virus de plantas y posterior observación del pellet por microscopia.

Práctica 2. Histoquímica

  • Detección de muerte celular en hojas de plantas infectadas con virus, mediante la tinción de azul de tripán
  • Doble marcado de filamentos de actina (tinción con faloidina) y DNA (tinción con DAPI) en líneas celulares animales

Práctica 3: Cromatografía

  • de exclusión molecular para aislar DNA de hojas de plantas
  • de intercambio iónico para purificar proteínas de plantas

Práctica 4. Cuaderno de laboratorio. Medidas de seguridad

Práctica 5. Equipos e instalaciones del CBGP

Práctica 6. PCR y qRT-PCR

Práctica 7. Microscopía

  • Modos de imagen en microscopía óptica (iluminación Köhler, Nomarski)
  • Demostración de microscopios de fluorescencia (widefield vs. confocal)

Práctica 8. Electroforesis

  • Determinación del patrón de proteínas totales en hojas infectadas y no infectadas mediante tinción de coomassie
  • Western blot para la identificación de proteínas de la cubierta de un virus en hojas infectadas
  • Separación de proteínas mediante electroforesis bidimensional

Práctica 9. Manejo de bases de datos en el estudio de genomas y genómica comparativa

  • Utilización de las bases de datos para el análisis de genomas completos de organismos vegetales (Phytozome) y animales (Metazome)
  • Estudio demostrativo de la base de datos del genoma de Arabidopsis thaliana (TAIR)
  • Utilización de bases de datos para estudios de genómica comparativa (Plaza y PGDB)

Práctica 10. Análisis y presentación de datos

Exámenes y evaluación: continua

TIPO DE PRUEBA PORCENTAJE EN NOTA FINAL
Examen parcial liberatorio de las unidades 1-5 38%
Examen final del resto del temario y practicas 53%
Casos prácticos 10%

Actividades formativas:

ACTIVIDAD BREVE DESCRIPCIÓN HORAS
Presencial (teoría) Lección magistral 40
Clases de problemas Aprendizaje basado en problemas - Estudio de casos - Estudio dirigido . Resolución de ejercicios y problemas 8
Presencial de laboratorios y campo Aprendizaje cooperativo - Estudio de casos - Método del caso - Trabajo en grupo 24
Trabajo del alumno 80
Evaluación Continua, con un examen final 3

Temario:

1. Preparación de muestras biológicas

  • 1. Agua, tampones y disolventes en biotecnología
    • 1. Métodos de purificación y calidad del agua
    • 2. Tampones y disolventes
  • 2. Obtención y purificación de extractos biológicos
    • 1. Purificación de DNA
    • 2. Purificación de RNA
    • 3. Purificación de proteínas

2. Centrifugación

  • 3. Bases teóricas de la centrifugación
    • 1. Coeficiente de sedimentación
    • 2. Tipos de centrífugas y rotores
    • 3. Normas de seguridad
  • 4. Tipos y aplicaciones de las técnicas de centrifugación
    • 1. Centrifugación diferencial
    • 2. Centrifugación zonal
    • 3. Centrifugación

3. Métodos de detección

  • 5. Marcadores
    • 1.Fluorescencia
    • 2. Luminiscencia
    • 3.Radioisótopos
    • 4.Anticuerpos
  • 6. Citoquímica e histoquímica
    • 1. Tipos de colorantes y afinidad
    • 2. Enzimohistoquímica
    • 3. Inmunohistoquímica
    • 4. Hibridación in situ

4. Microscopía

  • 7. Preparación de muestras para microscopía
    • 1.Fijación
    • 2. Inclusión
    • 3. Microtomía
  • 8. Microscopía óptica
    • 1. Principios básicos
    • 2. Técnicas de imagen
    • 3. El microscopio de fluorescencia de widefield
  • 9. Microscopía confocal
    • 1.Concepto y componentes
    • 2.Adquisición de imágenes
    • 3.Comparación con el microscopio de fluorescencia de widefield
    • 4. Aplicaciones
    • 5. Otros tipos de microscopios confocales
  • 10. Microscopía electrónica y de fuerza atómica
    • 1.Microscopio electrónico de transmisión
    • 2. Microscopio electrónico de barrido
    • 3. Microscopio de fuerza atómica

5. Cromatografía

  • 11. Introducción a la cromatografía
    • 1.Principios de cromatografía
    • 2. Fase móvil y fase estacionaria
  • 12. Técnicas cromatográficas
    • 1. Intercambio iónico
    • 2. Exclusión
    • 3. Afinidad
    • 4. Adsorción

6. Electroforesis

  • 13. Introducción y tipos de electroforesis
    • 1.Principios generales de la electroforesis
    • 2. Electroforesis de ácidos nucleicos: northem y southem blot
    • 3. Electroforesis de porteínas: western blot
  • 14. Electroforesis bidimensional
    • 1. Preparación de la muestra
    • 2. Isoelectroenfoque
    • 3. Separación de proteínas en segunda dimensión
    • 4. Tinción y análisis de imagen

7. Amplificación de DNA mediante PCR y PCR cuantitativa

  • 15. PCR y qRT-PCR
    • 1.Introducción y principios básicos de la técnica de PCR
    • 2. Evolución hacia la qRT-PCR
  • 16. Apliaciones de le qRT-PCR
    • 1. Requerimientos de las muestras
    • 2. Métodos de cuantificación
    • 3. Determinación de la curva patrón en la cuantificación absoluta
    • 4. Cuantificación relativa, control endógeno, comparación de Ct

8. Técnicas de secuenciación de DNA

  • 17. Métodos de secuanciación
    • 1.Método químico (Maxam-Gilbert)
    • 2. Método de síntesis (Sanger-Coulson)
    • 3. Métodos de última generación: pirosecuenciación
    • 4. Estrategias de secuenciación masiva: jerárquica y aleatoria
  • 18. Bases de datos de secuencias de genomas
    • 1. Genómica comparativa
    • 2. Herramientas bioinformáticas

Resultados de aprendizaje y aplicaciones en Biotecnología:

  • Identificar los tipos de pureza del agua y relacionarlos con sus aplicaciones
  • Identificar los tipos de tampones y relacionarlos con sus usos.
  • Describir los tipos y aplicaciones de la centrifugación
  • Describir los distintos métodos de preparación de muestras biológicas en relación con la finalidad de la técnica
  • Identificar y describir los métodos de detección y sus aplicaciones
  • Identificar y describir los componentes de los distintos tipos de microscopios
  • Describir los usos y aplicaciones de las de las técnicas de microscopía
  • Describir los tipos de técnicas cromatográficas e identificar sus aplicaciones
  • Reconocer las técnicas de northern, southern y western blot y sus aplicaciones
  • Describir la electroforesis bidimensional
  • Describir las técnicas de PCR y qRT-PCR y sus aplicaciones
  • Describir los métodos de secuenciación de DNA
  • Consultar bases de datos de secuencias de genomas
  • Respetar las medidas de seguridad en el laboratorio y organizar el trabajo

Para más información, acude al siguiente enlace de la página web de la ETSIA:
https://www2.etsia.upm.es/intranet/GuiaDocenteBolonia/AsignaturaGD.php?CodigoAsig=25004223&NombreAsig=T%C3%A9cnicas%20Avanzadas%20en%20Biotecnolog%C3%ADa&GrupoAsig=0&CodAnio=1415&Titulacion=C&Curso=26

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