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
Objetivos específicos:
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
- Programas que se aplican:
- 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
- Programas que se aplican:
- 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
Objetivos específicos:
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.
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
Objetivos específicos:
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).
- 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).
Metodología docente:
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
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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
Objetivos específicos:
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.
Bibliografía
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FILOGENIAS MOLECULARES Y ANÁLISIS DE SECUENCIAS
Objetivos específicos:
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
approaches. Nature 4: 275-284
- 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
http://evolution.genetics.washington.edu/phylip/software.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
http://www.ebi.ac.uk/embl
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/
http://www2.ebi.ac.uk/fasta3/
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http://paup.csit.fsu.edu/
http://mrbayes.csit.fsu.edu/
http://www.megasoftware.net/
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
Objetivos específicos:
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
Metodología docente:
- 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.
Bibliografía
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-----------------------------------------------------------------
BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA DEL CÁNCER
Objetivos específicos:
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:
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).
---------------------------------------------------------------
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS Y BIOSEGURIDAD
Objetivos específicos:
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
Objetivos específicos:
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.
Metodología docente:
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
Objetivos específicos:
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