Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
EXPRESIÓN GÉNICA Y SU REGULACIÓN
Código:
13315
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
341 - GRADO EN BIOQUÍMICA
Curso académico:
2021-22
Centro:
501 - FACULTAD DE CC. AMBIENTALES Y BIOQUÍMICA (TO)
Grupo(s):
40 
Curso:
2
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
N
Página web:
Bilingüe:
N
Profesor: ARACELI DEL ARCO MARTINEZ - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini, despacho 0.26
QUÍMICA INORG., ORG., Y BIOQ.
5477
araceli.arco@uclm.es
Martes y Miércoles de 14-15 HORAS

Profesor: MARIA RODRIGUEZ PEREZ - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Edif. 6. Dcho 11
QUÍMICA INORG., ORG., Y BIOQ.
5435
maria.rodriguezperez@uclm.es
Martes y jueves de 10 a 12. Cita previa vía mail.

2. REQUISITOS PREVIOS

Para poder cursar con garantías de éxito esta asignatura los alumnos deberán tener conocimientos previos básicos sobre las materias de Bioquímica y Genética, asignaturas cursadas en el primer curso.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

La asignatura Expresión Génica y su Regulación proporciona los conocimientos en los procesos moleculares responsables de la biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas, así como de los mecanismos que regulan estos procesos, imprescincibles para la Titulación. Desde las últimas décadas del siglo XX los enormes avances en el conocimiento de los procesos moleculares así como de sus aplicaciones en médicina o en investigación básica, hacen necesario el estudio y compresión de los mecanismos involucrados en la transmisión de la información genética, así como en la modificación de dicho material genético.

Esta asignatura es fundamental para la comprensión de los conceptos que se impartirán en otras asignaturas del Grado, como:  Ingeniería Genética y Biotecnología (3º Curso), Patología Molecular (3º curso) y para la realización del laboratorio Integrado II.

Los conocimientos en los procesos moleculares que median  y regulan la expresión génica son imprescindibles en áreas profesionales como son la investigación básica y el diagnóstico molecular de enfermedades ligadas a alteraciones genéticas, así como en las áreas relacionadas con los procesos biotecnológicos.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
E01 Expresarse correctamente con términos biológicos, físicos, químicos matemáticos e informáticos básicos.
E07 Conocer la estructura de los genes y los mecanismos de replicación, recombinación y reparación del ADN en el contexto del funcionamiento de las células y los organismos, así como las bases de la herencia y la variación genética y epigenética entre individuos.
E11 Tener una visión integrada del funcionamiento celular tanto del metabolismo como de la expresión génica pudiendo relacionar la actividad de los diferentes compartimentos celulares.
E13 Manejar correctamente distintas herramientas informáticas para realizar cálculos numéricos, análisis de errores y estadísticos y representar los datos experimentales.
E18 Conocer los principios de la manipulación de los ácidos nucleicos, así como las técnicas que permiten el estudio de la función génica y el desarrollo de organismos transgénicos con aplicaciones en biomedicina, industria, medio ambiente, agricultura, etc.
E20 Conocer las bases bioquímicas y moleculares del control de la expresión génica y de la actividad, localización y recambio de las proteínas celulares.
G01 Poseer y comprender los conocimientos en el área de Bioquímica y Biología Molecular a un nivel que, apoyándose en los libros de texto avanzados, incluya también aspectos de vanguardia de relevancia en la disciplina.
G05 Desarrollar aquellas estrategias y habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en el área de Bioquímica y Biología Molecular y otras áreas afines con un alto grado de autonomía.
G06 Adquirir habilidades en el manejo de programas informáticos incluyendo el acceso a bases de datos bibliográficas, estructurales o de cualquier otro tipo útiles en Bioquímica y Biología Molecular.
T01 Dominio de una segunda lengua extranjera, preferiblemente el inglés, en el nivel B1 del Marco Común Europeo de Referencia para las Lenguas.
T02 Conocimiento a nivel de usuario de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).
T03 Una correcta comunicación oral y escrita.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Familiarizarse con la literatura científica y con la búsqueda y comunicación de la información científica.
Familiarizarse con las técnicas experimentales de estudio de la función génica.
Comprender los mecanismos moleculares responsables de la expresión génica y de su regulación en células procariotas y eucariotas.
Conocer los mecanismos reguladores de la síntesis y degradación de proteínas.
Conocer la estructura y organización básica de los genomas procariotas y eucariotas así como de los mecanismos moleculares responsables de su replicación y modificación.
Ser capaz de expresarse correctamente con los términos adecuados sobre los diferentes procesos genéticomoleculares que ocurren en la célula.
Adquirir los conceptos básicos necesarios para la utilización de la tecnología del ADN recombinante.
Resultados adicionales
No se han establecido.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Replicación y reparación del DNA
    • Tema 1.1: Visión preliminar de las funciones biológicas de los ácidos nucleicos. Concepto de genoma. Genomas celulares y de orgánulos. Genomas DNA y RNA. Dogma central de la Biología Molecular. Genes estructurales y secuencias reguladoras. Organización del material genético en bacterias. Organización del material genético en eucariotas.
    • Tema 1.2: Replicación del DNA (I). Características del proceso de replicación; Características generales y DNA polimerasas procariotas. Etapas de la replicación del DNA en procariotas; Iniciación, Elongación y Terminación
    • Tema 1.3: Replicación del DNA (II). Replicación del DNA en eucariotas. Control de la replicación: orígenes de replicación. Modelo de iniciación de la replicación del DNA. Componentes de la replicación eucariotas. Replicación de DNAs lineales: Telómeros y otras estrategias. Otras estrategias replicativas: Circulo rodante, Replicación del Fago ¿ X174, Replicación del DNA mitocondrial y el lazo D. Retrovirus,Transcripción inversa del RNA.
    • Tema 1.4: Mutación y reparación. Mutaciones: Tipos. Agentes mutagénicos. Errores de la DNA polimerasa. Reparación del DNA: Mecanismos: Reparación directa, escisión, reparación de apareamientos erróneos, reparación de roturas de doble banda, mecanismos de reparación inducida: respuesta SOS. Mecanismos de reparación en células eucariotas.
    • Tema 1.5: Recombinación y reordenación génica. Recombinación del DNA. Tipos: Recombinación homóloga y específica de sitio. Mecanismo molecular de la recombinación homóloga. Recombinación específica local en genes de inmunoglobulinas. Elementos génicos transponibles. Transposición simple y transposición replicativa. Amplificación génica.
  • Tema 2: Transcripción del DNA. Procesamiento de RNAs y mecanismos de regulación
    • Tema 2.1: Transcripción: Síntesis de RNA. Conceptos generales. Clases de RNA. Transcripción en procariotas: Estructura y función de la RNA polimerasa de E. coli. Promotores y secuencias consenso. Topología de la transcripción. Etapas de la transcripción: Iniciación de la polimerización, elongación y terminación. Transcripción en eucariotas: Diferencias con la transcripción de procariotas, RNA polimerasas y sus funciones, factores de transcripción. Síntesis del mRNA: Estructura y función de la RNA polimerasa II, promotores eucarióticos y secuencias consenso. Síntesis del rRNA: RNA polimerasa I. Síntesis del tRNA: RNA polimerasa III. Inhibidores de la transcripción. Métodos de análisis de la transcripción, interacciones DNA-proteínas, ensayos de foot-printing, run-on, cromatografía de afinidad y estrategias in vivo.
    • Tema 2.2: Regulación de la expresión génica en procariotas. Significado fisiológico de la regulación de la expresión génica. Estrategia general de la regulación génica: Control del inicio de transcripción. Inducción y represión. Control negativo y control positivo. El operón lactosa en E.coli. El operón arabinosa. El operón trp y atenuación
    • Tema 2.3: Regulación de la expresión génica en eucariotas (I). Niveles de regulación de la expresión génica en células eucariotas. Diferencias con procariotas. Organización general de los promotores transcritos por la RNA polimerasa II. Regulación a nivel de iniciación de la transcripción. Factores de transcripción. Dominios de unión a DNA de los factores de transcripción. Tipos de factores reguladores de la transcripción en función de sus dominios de unión a DNA. Unión de receptores nucleares esteroides a DNA.
    • Tema 2.4: Regulación de la expresión génica en eucariotas (II). Mecanismos de modificación del estado de la cromatina: acetilación, deacetilación y remodelación de la cromatina. Regulación de la transcripción por metilación del DNA: importancia del proceso de imprinting. Modelos de herencia epigenética.
    • Tema 2.5: Procesamiento y maduración del RNA. Procesamiento post-transcripcional del RNA: Tipos de modificaciones y repercusiones funcionales. Eliminación de intrones del transcrito primario: splicing. Clases de intrones y mecanismo de splicing; visión general. Procesamiento del mRNA: Adición de la caperuza (cap), adición de la cola de poliA, corte y empalme de los precursores del mRNA. La reacción de splicing. snRNPs: composición y participación en el mecanismo de splicing. Splicing alternativo: Significado funcional. Trans-splicing. Edición de RNA. Procesamiento del rRNA en procariotas y eucariotas. Procesamiento del tRNA en procariotas y eucariotas. Transporte, localización y estabilidad de los mRNAs. Regulación post-transcripcional mediada por miRNA. Degradación del RNA.
  • Tema 3: Biosíntesis de proteínas y su regulación
    • Tema 3.1: Biosíntesis de proteínas (I). Visión general de la traducción. El código genético. Su descubrimiento. Características y propiedades. RNA de transferencia: Función, características estructurales. Activación de los aminoácidos. Aminoacil-tRNA sintetasas. Moléculas de tRNA supresoras.
    • Tema 3.2: Biosíntesis de proteínas (II). Organización del ribosoma en procariotas: Composición, estructura y auto-ensamblaje. Polirribosomas. Dirección de la traducción del mRNA y de la síntesis de proteínas. Etapas de la síntesis de proteínas: Iniciación, elongación y terminación. Mecanismos de reconocimiento del AUG iniciador. Coste energético. Comparación de los mecanismos de traducción de procariotas y eucariotas. Inhibidores de la traducción. Fidelidad de la traducción, niveles de control.
    • Tema 3.3: Regulación de la biosíntesis de proteínas. Regulación de la traducción en procariotas. Genes policistrónicos y regulación de la iniciación de la traducción sobre diferentes AUG iniciadores. Regulación de la traducción en eucariotas. Secuencias 5- y 3- no codificantes implicadas. Factores implicados: papel del factor eIF4B y su regulación en respuesta a señales externas.
  • Tema 4: Regulación génica durante el desarrollo
    • Tema 4.1: Regulación génica durante el desarrollo Generalidades de los procesos de desarrollo. Regulación génica espacial y temporal. Determinación y diferenciación celular. Irreversibilidad y totipotencia. Modelos sencillos de desarrollo en animales: determinación del sexo en Drosophila y mamíferos, línea somática versus línea germinal. Formación de patrones complejos: el plan corporal básico en Drosophila. Paralelismo entre la formación de patrones corporales en insectos y vertebrados.
  • Tema 5: Prácticas de Laboratorio
    • Tema 5.1: Control de la expresión génica en bacterias: Control negativo: el operón lactosa, Control positivo: represión catabólica por glucosa en el operón arabinosa, Utilización del operón lactosa en expresión heteróloga de proteínas en bacterias.
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral E07 E11 E18 E20 G01 1.64 41 S N Para la clase magistral imparida en el aula, sobre los procesos de expresión génica y su regulación, se utilizará soporte informático para ayudar en la visualización de los procesos implicados. Asimismo se utilizarán video y simulaciones dinámicas.
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas E01 E07 E13 E20 G01 T03 0.24 6 S N A los alumnos se les facilitará de forma previa cuadernillos con problemas o casos asociados a los bloques temáticos de la asignatura que no se abordan en las sesiones de prácticas en laboratorio. Los problemas deberán ser entregados resueltos al profesor. Esta actividad NO será recuperable.
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas E01 E07 E11 E13 E20 0.32 8 S S La asistencia a las prácticas se considera como una actividad obligatoria y no recuperable para poder superar la asignatura. La evaluación de las mismas sí será recuperable, ya sea en la convocatoria extraordinaria o especial de finalización
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo E01 E07 E11 E13 E20 G01 G05 G06 T03 0.16 4 S S Al finalizar las sesiones de prácticas se realizará un informe con los resultados prácticos obtenidos que será entregado al profesor para su evaluación. Las memorias de las sesiones prácticas en el laboratorio equivaldrán a 1/3 de la nota final. Además se entregarán resueltos problemas relacionados con replicación y mantenimiento del genoma así como regulación de la expresión génica, áreas tratadas en las sesiones prácticas y cuya resolución supondrá 2/3 de la nota de esta actividad
Pruebas de progreso [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación E01 E07 E11 E13 E20 G01 T03 0.04 1 S N Se realizarán durante el desarrollo del curso 3 pruebas de progreso de tipo test, presenciales o mediante cuestionarios on-line, se incluirán también cuestiones destinadas a evaluar los conocimientos adquiridos en las sesiones prácticas. Esta actividad NO será recuperable
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Lectura de artículos científicos y preparación de recensiones E07 E11 E20 G01 G05 G06 T01 T02 T03 0.24 6 S N El profesor proporcionará a los alumnos artículos científicos relacionados con la asignatura. Los artículos serán expuestos en clase por el profesor para facilitar su comprensión. Los alumnos, de forma individual, deberán seleccionar alguno de ellos para realizar un resumen utilizando la información proporcionada y/o buscando más información si se considerara necesario, que será entregado al profesor para su evaluación. Dicho resumen deberá ser realizado preferentemente en inglés. Esta actividad podrá ser entregada hasta la realización de la prueba extraordinaria, pero una vez evaluada por el profesor no será recuperable.
Tutorías individuales [PRESENCIAL] Otra metodología E07 0.04 1 N N La realización del trabajo bibliográfico requerirá tutorias antes de su entrega para ser evaluado por el profesor.
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo E01 E07 E11 E13 E20 G01 T03 3.2 80 N N
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación E01 E07 E11 E13 E20 G01 T03 0.12 3 S S
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Resolución de problemas o casos 5.00% 0.00% Ejecución de los ejercicios. Claridad y corrección de los ejercicios. Participación en clase. Los ejercicios serán corregidos por el profesor y devueltos a los alumnos para su estudio.
Elaboración de memorias de prácticas 15.00% 5.00% Realización correcta del trabajo experimental propuesto. Elaboración del cuaderno de prácticas. Capacidad crítica ante los resultados experimentales.
Claridad y corrección en las respuestas de cuestionarios conteniendo problemas asociados con las prácticas. Integración de conocimientos.
Sólo podrán ser evaluados aquellos alumnos que realicen la actividad.
La memoria correspondiente a la sesiones prácticas podrá ser reenviado para su evaluación antes de las convocatorias ordinaria y extraordinaria si dicho informe no alcanza 5 puntos. Los problemas asociados a estas sesiones no serán recuperables.
Pruebas de progreso 7.50% 0.00% Adquisición de conocimientos tanto prácticos como teóricos. Capacidad de integración de conocimientos.
Elaboración de trabajos teóricos 2.50% 0.00% Claridad y corrección del trabajo escrito. Capacidad de síntesis e interrelación. Capacidad de búsqueda bibliográfica. Ausencia de plagio
Prueba final 70.00% 95.00% En esta prueba final se incluirán cuestiones relacionadas con el programa teórico de la asignatura. También incluirá problemas relacionados con los resueltos en clase.
Se evaluará; la corrección de las respuestas, la adecuación de los planteamientos empleados en la resolución de ejercicios; identificación y explicación de los resultados, así como la redacción de las respuestas y la integración de conocimientos adquirida.
Será necesario obtener una nota igual o superior a 4 en esta prueba final para que computen el resto de calificaciones obtenidas en el resto de actividades.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 6 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 13.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    Las calificaciones obtenidas durante el curso en las distintas pruebas se contabilizarán en la proporción indicada para el cálculo de la nota final.
    Será necesario obtener una nota igual o superior a 4 en esta prueba final para que computen el resto de calificaciones obtenidas en el resto de actividades.
    En todo caso, la asignatura solo se considerará superada si el conjunto de todas las actividades evaluables resulta en una nota de un 5 o superior (sobre 10).
  • Evaluación no continua:
    Las calificaciones obtenidas durante el curso en las distintas pruebas se contabilizarán en la proporción indicada para el cálculo de la nota final.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Las calificaciones obtenidas durante el curso en las distintas pruebas serán mantenidas para la convocatoria extraordinaria. Asimismo, de no superar en dicha convocatoria, si el estudieante lo desea, las calificaciones de las actividades prácticas y elaboración de trabajos teóricos, pero no las obtenidas en la resolución de problemas, se guardarán durante el siguiente curso.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Para superar esta convocatoria sólo habrá una prueba final que supondrá el 100% de la nota, siempre y cuando se hayan realizado y haber obtenido una calificación igual o superior a 4 (sobre 10) en las prácticas de laboratorio.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas

10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
Alberts B. Biología molecular de la célula Omega 978-84-282-1507-7 2010 Ficha de la biblioteca
Clark, David Molecular biology : academic cell update Academic Press/Elsevier 978-0-12-378589-3 2010 Técnicas de Biología Molecular Ficha de la biblioteca
Griffiths, Anthony J. F. Genética McGraw-Hill 8448603680 2010 Genética General Ficha de la biblioteca
Klug, William S. Conceptos de genética Prentice Hall 978-84-205-5014-5 2008 Genética General Ficha de la biblioteca
Krebs JE, Goldstein, ES, Kilpatrick, ST Lewin's GENES XII Jones and Bartlett Learning 9781284104493 2018 Ficha de la biblioteca
Lewin B Genes IX McGraw-Hill 978-970-10-6685-0 2008 Ficha de la biblioteca
Perera, Julián Ingeniería genética Síntesis 84-7738-966-7 (o.c.) 2002 Ingeniería Genética Ficha de la biblioteca
Pierce, Benjamin C. Genética : un enfoque conceptual Médica Panamericana 978-84-9835-216-0 2010 Genética General http://bcs.whfreeman.com/pierce1e/ Ficha de la biblioteca
S. Kilpatrick; E. Goldstein; J. Krebs Genes, Fundamentos Panamericana 9786077743385 2012 Bibliografía básica  
Selzer, P. M. (Paul M.) Applied bioinformatics : an introduction Springer 978-3-540-72799-6 2008 Bioinformática Ficha de la biblioteca
Tormo Garrido, Antonio Problemas de genética molecular Síntesis 84-7738-601-3 1998 Libro de Problemas Ficha de la biblioteca
Watson JD Molecular biology of the gene Pearson CSHL 0-321-50781-9 2008 Ficha de la biblioteca



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