Download Guía Docente FBAIV (a extinguir)

Guía docente de la asignatura
Fundamentos de Biología Aplicada IV
(Plan 1997 a extinguir)
1. Plan de estudios en que se integra
Licenciatura en Biología
2. Coordinación
Coordinador general de la asignatura
Aurelio Moraleda Muñoz ([email protected])
Departamento de Microbiología. Facultad de Ciencias.
Coordinadores de los distintos módulos
Módulo de Microbiología
Aurelio Moraleda Muñoz ([email protected])
Departamento de Microbiología. Facultad de Ciencias.
Módulo de Bioquímica
Ana Linares Gil ([email protected])
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I. Facultad de Ciencias.
Módulo de Inmunología
María Teresa Cabrera Castillo ([email protected])
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular III e Inmunología.
Facultad de Medicina.
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3. Programa de la asignatura
Módulo de Microbiología
A. Programa de prácticas de laboratorio
A.1. Técnicas generales
1. Preparación de medios de cultivo.
2. Métodos de esterilización.
A.2. Técnicas de aislamiento recuento e identificación de microorganismos en
alimentos
3. Análisis microbiológico de huevos y ovoproductos. Detección, aislamiento e identificación de
Salmonella.
4. Aislamiento de levaduras de vino. Observación y determinación de caracteres fenotípicos.
A.3. Técnicas de aislamiento, selección, recuento e identificación de
microorganismos de suelos y lodos
5. Aislamiento de microorganismos productores de antibióticos.
6. Determinación del espectro de acción de antibióticos.
7. Aislamiento de fijadores de nitrógeno aerobios de vida libre.
A.4. Técnicas del control del crecimiento
8. Efecto de la temperatura sobre el crecimiento bacteriano.
9. Cálculo de la concentración mínima inhibitoria de un antibiótico.
A.5. Manejo y observación de hongos filamentosos de interés industrial
10. Técnicas de cultivo de hongos filamentosos.
11. Observaciones al microscopio.
B. Programa de teoría
1. Técnicas moleculares utilizadas en taxonomía bacteriana.
2. Métodos moleculares en la identificación de microorganismos.
3. Genómica bacteriana.
4. Genómica funcional (principales técnicas en Transcriptómica y Proteómica).
5. Biosensores microbianos (I).
6. Biosensores microbianos (II).
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Módulo de Bioquímica
A. Programa de prácticas de laboratorio
A.1. Bloque I: Electroforesis
1. Electroforesis en gel.
2. Electroforesis nativa y desnaturalizante.
3. Electroforesis en gel de poliacrilamida.
4. Electroforesis en gel de agarosa.
A.2. Bloque II: Cuantificación del ADN por citometría de flujo
5. Preparación del cultivo de células.
6. Marcaje del DNA.
7. Citometría de flujo.
8. Cuantificación del DNA.
9. Interpretación de resultados.
10. Aplicación de la técnica.
A.3. Bloque III: Centrifugación
11. Centrifugación diferencial.
12. Centrifugación en gradiente.
13. Aislamiento de fracciones subcelulares.
14. Evaluación de la eficacia de la separación mediante determinación de enzimas
marcadoras.
A.4. Bloque IV: Cromatografía
15. Introducción a la cromatografía.
16. Cromatografía plana.
17. Cromatografía de gases.
18. Cromatografía líquida.
19. Otras técnicas cromatográficas.
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Módulo de Inmunología
A. Programa de prácticas de laboratorio
Práctica 1: Identificación de antígenos en células en suspensión por citometría de flujo
Objetivos:
 Los alumnos deberán conocer el fundamento del citómetro de flujo y sus aplicaciones más importantes.
 Sabrán la información que nos da el citómetro sobre las distintas poblaciones celulares, fundamentalmente
aplicado a poblaciones sanguíneas.
 Deberán conocer como se pueden identificar distintas moléculas en la superficie de una célula; y como de esta
forma se pueden diferenciar células que bajo microscopia rutinaria es muy difícil o imposible.
 Deberán aprender las utilidades más importantes de los anticuerpos monoclonales, y como con ellos se
pueden identificar esas moléculas de la superficie de la célula.
 Reforzaran el conocimiento de los marcadores más importantes de distintas subpoblaciones linfocitarias (CD3,
CD4, CD8, CD19, CD56).
 Asimilarán la diferencia entre inmunofluorescencia directa e indirecta, con ejemplos prácticos del citómetro.
 Comprenderán su aplicación al estudio de inmunodeficiencias (ej. SIDA) y al estudio de las leucemias.
Práctica 2: Detección de autoanticuerpos por inmunofluorescencia
Objetivos:
 Aprender a determinar ANA (anticuerpos antinucleares) en el suero de pacientes sospechosos de padecer una
determinada enfermedad autoinmune.
 Deberán conocer el fundamento de la técnica de screening, basada en la reacción antígeno-anticuerpo que se
produce entre un antígeno nuclear de la línea celular Hep-2 fijada a un porta y el anticuerpo presente o no en el
suero del paciente.
 Comprenderán la técnica de inmunofluorescencia indirecta, para la visualización de la reacción antígenoanticuerpo.
 Deberán saber hacer una semi-cuantificación de la cantidad de anticuerpo presente en el suero (titulación del
suero) mediante el uso de diluciones seriadas.
 Interpretar los distintos patrones de tinción que aparecen con la técnica de Inmunofluorescencia.
Práctica 3: Determinación del fenotipo HLA: Técnica de microcitotoxicidad mediada por
complemento.
Objetivos:
 Conocerán otra forma de visualizar la reacción antígeno-anticuerpo.
 Aprenderán como el complemento produce la lisis celular tras su activación por la unión antígeno-anticuerpo.
 Los alumnos deberán conocer como se realiza un tipaje HLA de clase I serológico.
 Reforzarán el concepto de polimorfismo y alelo.
 Comprenderán mejor el concepto de determinante antigénico compartido: aprendiendo a distinguir entre
especificidades públicas y privadas.
 Comprenderán que los anticuerpos policlonales (sueros) no son muy específicos.
 Comprenderán las aplicaciones clínicas de un tipaje HLA
B. Programa de teoría
Tema 1: Introducción a la inmunología:
Objetivos:
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Comprender el concepto de sistema inmunológico y respuesta inmunológica
Conocer las diferencias sustanciales entre la respuesta innata y la adaptativa.
Diferenciar entre los dos brazos de la inmunidad adaptativa: humoral y celular.
Esbozar los conceptos: Especificidad, diversidad, memoria, especialización, autolimitación, y tolerancia.
Diferenciar entre respuestas inmunitarias primaria y secundaria.
Tema 2: Células, órganos y tejidos del sistema inmune:
Objetivos:
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Representar los estadios de maduración de las células hematopoyéticas.
Explicar que es y en que se fundamenta la nomenclatura CD.
Identificar las estirpes celulares por sus características y sus marcadores CD más exclusivos.
Conocer las cantidades relativas de las distintas células en los diferentes órganos.
Diferenciar entre órgano linfoide primario y secundario.
Situar los órganos linfoides dentro del organismo.
Describir el tráfico de linfocitos y células presentadoras de antígeno entre los órganos linfoides.
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Tema 3: Características y componentes de la inmunidad innata o inespecífica:
Objetivos:
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Enumerar los componentes de la inmunidad innata.
Describir las funciones de las células inmunitarias no linfoides.
Explicar el reconocimiento del microorganismo por el sistema inmunológico innato.
Definir el concepto de complemento y citoquinas.
Describir el modo de acción de las células NK.
Describir la finalidad de la fagocitosis y las moléculas implicadas en ella.
Predecir si fagocitosis y estallido respiratorio (oxidativo) tienen efecto antimicrobiano sobre bacterias y/o
virus.
Tema 4: Estructura y propiedades de las inmunoglobulinas:
Objetivos:
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Esquematizar la estructura de las inmunoglobulinas.
Distinguir entre la función de la región variable y la constante.
Especificar el concepto de región hipervariable.
Conocer la estructura del complejo BCR.
Diferenciar entre las distintas clases y subclases de inmunoglobulinas.
Comprender el concepto de receptor Fc.
Describir las funciones generales de los anticuerpos y específicas de isotipo.
Tema 5: Organización y expresión de los genes de las inmunoglobulinas:
Objetivos:
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

Describir la organización de los loci génicos de las inmunoglobulinas.
Detallar la secuencia de acontecimientos génicos que explican la diversidad de las inmunoglobulinas.
Describir los acontecimientos que permiten el cambio de isotipo de inmunoglobulina.
Predecir cuando se produce el cambio de isotipo.
Discutir que fase del reordenamiento es dependiente o independiente de antígeno.
Discutir el concepto de maduración de afinidad y sus consecuencias.
Tema 6: Antígenos y reacciones antígeno-anticuerpo. Anticuerpos monoclonales y
policlonales:
Objetivos:
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Definir el concepto de anticuerpo.
Explicar los conceptos de especificidad, afinidad, avidez y valencia.
Precisar los conceptos de antígeno, epítopo, hapteno, transportador e inmunógeno.
Predecir si un linfocito puede ser específico frente a más de un antígeno.
Distinguir entre antígeno timo-dependiente y timo-independiente.
Diferenciar entre anticuerpo policlonal y monoclonal.
Tema 7: Sistema principal de histocompatibilidad (MHC): genes y moléculas.
Objetivos:
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Definir el concepto de molécula del Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC).
Nombrar y localizar los genes del MHC.
Explicar cómo se heredan y expresan los genes del sistema HLA.
Definir el concepto de alelo y la importancia del polimorfismo.
Esquematizar la estructura de las moléculas del MHC de clase I y clase II.
Conocer la distribución celular de las moléculas del MHC.
Diferenciar las moléculas HLA clásicas de las no clásicas.
Tema 8: Procesamiento y presentación antigénica. Reconocimiento del antígeno por la
célula T.
Objetivos:
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Detallar la función presentadora de péptidos de las moléculas del MHC.
Conocer el concepto de células presentadoras de antígenos (APC).
Enumerar las células presentadoras de antígenos.
Predecir si las células T pueden reconocer antígenos no-proteicos.
Explicar el concepto de procesamiento antigénico y las moléculas que intervienen en él.
Razonar si un péptido de un determinado microorganismo será presentado por una molécula del MHC de
clase I o clase II.
Tema 9: Receptor para el antígeno y co-receptores de la célula T. Selección tímica:
Objetivos:
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Representar la estructura del complejo TCR/CD3.
Identificar la función de cada componente del complejo TCR/CD3.
Representar los loci génicos del TCR.
Explicar los reordenamientos de los genes del TCR.
Explicar las principales diferencias entre TCR e inmunoglobulinas.
Discutir el papel de las moléculas accesorias y/o coestimuladoras en la activación del linfocito T.
Detallar los procesos de selección en el timo.
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Tema 10: Activación celular (células T y células B):
Objetivos:
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Describir los mecanismos y vías de transmisión de las señales de activación de la célula T.
Describir las fases de la respuesta inmunológica humoral.
Explicar el papel de las proteínas de complemento en la activación de los linfocitos B.
Describir las consecuencias funcionales de la activación de la célula B.
Discutir la función de las células T en la respuesta humoral a antígenos proteicos
Predecir cuando un linfocito B va a presentar antígeno a un linfocito T.
Explicar cuando se forma el centro germinal y los procesos que ocurren en el.
Tema 11: Regulación de la respuesta inmunitaria y tolerancia inmunológica:
Objetivos:
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Explicar el concepto de tolerancia.
Predecir qué ocurrirá si fallaran los mecanismos de tolerancia.
Describir los distintos mecanismos por los que se genera tolerancia.
Justificar la importancia de la señal de peligro en la tolerancia periférica.
Pronosticar si péptidos de proteínas no presentes en el timo son o no propios respecto al sistema
inmunológico.
 Explicar el papel de las células reguladoras.
Tema 12: Citoquinas:
Objetivos:
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Definir el concepto de citoquina.
Describir las propiedades generales de las citoquinas.
Clasificar las citoquinas más importantes según sus categorías funcionales.
Especificar las propiedades más importantes de las citoquinas más relevantes.
Predecir según las citoquinas que producen, si se trata de un linfocitos TH1 o TH2 .
Tema 13: Mecanismos efectores de la inmunidad celular:
Objetivos:
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Describir en qué consiste la inmunidad mediada por células.
Conocer los subgrupos de células T efectoras y sus principales funciones.
Enumerar las consecuencias funcionales que sobre los macrófagos tiene la activación de la célula T.
Explicar cómo y cuando se produce la llegada de los linfocitos T al sitio donde se encuentra el antígeno.
Describir cómo actúan los linfocitos T citotóxicos.
Tema 14: Mecanismos efectores de la inmunidad humoral. Sistema del complemento:
Objetivos:
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Conocer las funciones efectoras de los anticuerpos.
Definir que es el complemento y como se activa.
Esquematizar el proceso de activación del complemento.
Explicar que ocurre tras la activación del complemento.
Discutir si un microorganismo recubierto de anticuerpo activa mejor o peor complemento que cuando no
ha unido anticuerpo.
 Predecir si un microorganismo que ha activado complemento se fagocita mejor, igual o peor que si no lo
hubiera hecho.
Tema 15: Receptores de la inmunidad innata. Receptores Toll y NK:
Objetivos:
 Conocer los principales receptores de la inmunidad innata.
 Justificar porque algunos receptores del sistema innato están en endosomas y no en membrana.
 Diferenciar entre el reconocimiento por los receptores de patrones de reconocimiento y por los receptores del
sistema inmunológico adaptativo.
 Describir el modo de acción de las células NK.
 Predecir cuándo una célula NK va a ser inhibida o activada.
Tema 16: La respuesta inflamatoria.
Objetivos:
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Explicar en qué consiste un foco inflamatorio.
Describir el papel de las quimioquinas en la respuesta inflamatoria.
Esquematizar el proceso de migración y extravasación de los leucocitos.
Reconocer si un endotelio está en reposo o está activado en función de las moléculas de adhesión que
presenta en membrana.
 Predecir si linfocitos vírgenes o efectores están en tejidos inflamados o no inflamados.
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4. Bibliografía
Módulo de Microbiología
Anderson, R. P. (2006). Outbreak: Cases in Real-World Microbiology. ASM Press, EE.UU.
Atlas, R.M. y Bartha, R. (2001). Ecología Microbiana y Microbiología Ambiental, 2ª Ed. Pearson Educación,
Madrid.
Atlas, R.M. y Philp, J. (2005). Bioremediation: Applied Microbial solutions for real-world environment
cleanup. ASM Press, Herndon, VA, EE.UU.
Brown, T.A. (2008). Genomas. Editorial Médica Panamericana.
Fraiser, C.M., Read, T.D. y NelsoN, K.E. (2004). Microbial Genomes. Humana Press Inc. Totowa, New
Jersey, EE.UU.
Gregory, T. R. (2006). The evolution of the genome. Editorial Elsevier, Holanda.
Jungck, J.R., Stanley, E.D. y Fass, M.F. (2003) Microbes Count. ASM Press. EE.UU.
Kowalchuk, G.A., de Bruijn, F.J., Head, I.M., Akkermans, A.D. y van Elsas, J.D. (Eds.) (2004). Molecular
Microbial Ecology Manual. Kluwer Academic Publishers.
Madigan, M.T., Martinko, J.M., Stahl, D. y Clark, D. (2012). Brock Biology of Microorganisms, 13th ed.
Benjamin Cummings / Prentice Hall. New Jersey. EE.UU.
Pevsner, J. (2009). Bioinformatics and Functional Genomics, 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc.
Schaechter, M., Ingraham, J.L., Frederick C. y Neidhardt, F.C. (2005). Microbe. ASM Press. EE.UU.
Rittmann, B. E. y McMarty, P.L. (2001). Biotecnologia del medio ambiente. Principios y aplicaciones.
McGraw Hill, Madrid. ISBN: 8448132807
Wistreich, G.A. (2003) Microbiology laboratory. Fundamentals and applications. 2ª ed. Ed. Pearson
Education.
Zhou, J., Thompson, D.K. Xu, y Tiedje, J.M. (2004). Microbial functional genomics. Willey & Sons, Inc.
Hoboken, New Jersey, EE.UU.
http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/publicacion/doc/vt/vt1_aplicaciones_de_biosensores_en
_la_industria_agroalimentaria.pdf
Módulo de Bioquímica
Alexander, R.R. y Griffiths, M., ed. (1993): Basic Biochemical Methods, Wiley-Liss.
Braithwaite, A. y Smith, F. J. (1996). Chomatographic methods. Blackie Academic and Professional,
London.
Dunn, M.J. (1993): Gel Electrophoresis: Proteins, ßios Scientific Publishers, Oxford.
Ford, T.C. y Graham, J.M., ed. (1991): An Introduction to Centrifugation, ßios Scientific Publishers, Oxford.
Freifelder, D. (1991): Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular Editorial Reverté, S.A., Barcelona.
García-Segura, J.M. et al. (1996): Técnicas instrumentales de análisis en Bioquímica, Editorial Síntesis,
Madrid.
Hanon, E., Vanderplasschen, A. y Pastoret, P.P. (1996): "The use of flow cytometry for concomitant
detection of apoptosis and cell cycle analysis", Bioquemica 2.
Hawcroft, D.M. ed. (1997): Electrophoresis. The basics, IRL Press, Oxford.
James S. ,Fritz, Douglas T. Gjerde (2000). Ion Chomatography. Wiley-VCH, Weinheim.
Martin, R. (1996): Gel Electrophoresis: Nucleic Acids, ßios Scientific Publishers, Oxford.
Wilson, K. y Walker J. ed. (1994): Principles and Techniques of Practical Biochemistry Fourth edition,
Cambridge University Press.
7
Módulo de Inmunología
Bibliografía básica
En español:
• Abbas AK, Lichtman AH y Pillai S. (2012). Inmunología Celular y Molecular. 7º edición. Elsevier. España. (*)
• Delves P.J, Martin S, Burton D. and Roitt I. Roitt Inmunología. Fundamentos, 11th ed. Panamericana, 2008.
(®)
• Fainboim L, Geffner J. Introducción a la Inmunología Humana. 6ª edición Panamericana, 2011.
• Inmunología online: José Peña Martínez. http://www.inmunologiaenlinea.es (®)
• Murphy K, Travers P, and Walport M. El Inmunobiología de Janeway. McGraw Hill, 7ª edición en
castellano, 2009. (*)
• Kindt T.J, Goldsby R.A. and Osborne B.A. Inmunología de Kuby, 6ª ed. McGraw-Hill Interamericana de
España, 2007. (*)
• Male D, Brostoff J, Roth D.B, Roitt I. Inmunología (2007). 6ª edición. Elsevier, España. (®)
• Regueiro González JR, López Larrea C, González Rodríguez, S y Martínez Naves E. Inmunología: Biología
y Patología del Sistema Inmune, 4ª ed. Editorial Médica Panamericana, Madrid, 2010. (®)
• Roitt I. Inmunología (2008). 11ª edición. Panamericana
En inglés:
• Abbas A.K, Andrew H, Lichtman A.H and Pillai S. Cellular and Molecular Immunology, Updated Edition, 7th
ed. Elsevier, 2011. (*)
• Abbas A.K, Andrew H, Lichtman A.H. Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System,
3rd ed update 2010. Saunders/Elsevier, 2010 (®)
• Delves P.J, Martin S, Burton D and Roitt I. Roitt’s Essential Immunology, 11th ed. Blackwell Publishing,
Oxford, 2006. (®)
• Murphy K.P. Janeway’s Immunobiology, 8th ed. Garland Science, 2011. (*)
• Owen J, Punt J, Stranford S. Kuby Immunology, 7th ed. Freeman & Company, W. H.W. New York, 2013. (*)
• Male D, Brostoff J, Roth D and Roitt I. Immunology, 7nd ed. Mosby, St. Louis, 2006. (®)
• Parham P. The Immune System, 3rd ed. Garland Science, 2009. (*)
NOTA:
(®) Los libros más básicos y que mejor se pueden adaptar al nivel de la asignatura.
(*) Libros muy buenos pero extensos para el nivel de la asignatura.
El libro de Regueiro Inmunología: Biología y Patología del Sistema Inmune es quizás el libro que mejor se
adapta a un nivel básico. Tiene una página Web muy buena en la que podéis ver muchas presentaciones
animadas, videos, realizar test de autoevaluación, y enlaces con paginas interesantes de Inmunología.
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5. Evaluación y criterios de calificación
Calificación final
La calificación final de la asignatura resultará de la media aritmética de
las calificaciones obtenidas en cada uno de sus módulos, según los
criterios indicados a continuación.
Para aprobar la asignatura será necesario obtener una nota media de
5 puntos y un mínimo de 4 puntos por módulo.
Las calificaciones obtenidas en cada módulo en la convocatoria de
Junio serán mantenidas para las convocatorias de Septiembre y
Diciembre del mismo curso académico.
Módulo de Microbiología
La evaluación del módulo de Microbiología se realizará en base a los resultados
obtenidos en un examen escrito de 10 preguntas, todas con el mismo valor (1 punto),
de las cuales 7 corresponderán a preguntas sobre las prácticas y 3 preguntas sobre
la teoría.
Para superar el módulo se deberá obtener un mínimo del 50% de la calificación de
las preguntas sobre prácticas (3.5 puntos) y también un mínimo del 50% de la
calificación de las preguntas sobre teoría (1.5 puntos).
Aquellos alumnos con una calificación comprendida entre 4.0 y 5.0 puntos podrán
superar la asignatura si la media de los módulos es de 5.0 puntos.
Módulo de Bioquímica
Para superar el módulo se deberá obtener una calificación media mínima de 4.0
puntos.
Módulo de Inmunología
Prueba escrita (90-100% de la calificación final): preguntas objetivas de
respuestas múltiples. Se valorarán los conocimientos tanto de conceptos teóricos
como prácticos. A los alumnos repetidores, que hayan realizado anteriormente las
prácticas, el examen les supondrá el 100% de la calificación final.
Prácticas: Los alumnos que en años anteriores no hayan realizado las
prácticas tendrán que entregar un cuadernillo de prácticas (10% de la calificación
final) donde deberán explicar el fundamento de la práctica, no se podrá copiar del
cuadernillo de años anteriores, ni de libros o páginas de internet, lo deberán explicar
con sus propias palabras. Además se les entregaran (se las deberán pedir a la
profesora) unas preguntas que deberán contestar y entregar antes del examen.
Se evaluará la fijación de conceptos mediante la elaboración de las cuestiones
planteadas, la redacción y presentación: pulcritud, concisión, claridad.
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6. Profesores tutores
Se encargarán de la atención a los estudiantes matriculados durante el curso
académico. Se indica la dirección de correo electrónico y el horario de tutorías de cada
uno. Además, serán los responsables de la redacción de los exámenes y de su
corrección.
El responsable de las actas será Aurelio Moraleda Muñoz (Dpto. Microbiología,
Facultad de Ciencias).
Módulo de Microbiología
Juana Pérez Torres
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
María Antonia Fernández Vivas
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Inés Martín Sánchez
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Clementina Pozo Llorente
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Concepción Jiménez López
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
José Muñoz Dorado
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Manuel Martínez Bueno
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Mohamed Merroun
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Aurelio Moraleda Muñoz
[email protected]
Lu, M, Mi 12-14 h
Ana Linares Gil
[email protected]
M, J
Víctor Arce Fraile
[email protected]
L, M, Mi
Sonia Perales Romero
[email protected]
L, Mi, J
Rogelio Palomino Morales
[email protected]
L, Mi 12-14 h; V 11-13 h
Miguel Martín Hernández
[email protected]
L, M
[email protected]
M, J 11-14:30 h
Módulo de Bioquímica
10:30-13:30 h
11-13 h
11:30-13:30 h
12-14 h
Módulo de Inmunología
María Teresa Cabrera Castillo
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