FACULTAD DE FARMACIA
LICENCIATURA EN FARMACIA


Aplicaciones farmacéuticas de la biología molecular

Tipo: Optativa
Créditos: Teóricos: 3. Prácticos: 1.5.
Curso: Curso 4º. Primer Cuatrimestre.
 
Objetivos:

La Biología Molecular es posiblemente, dentro de las ciencias de la vida, la que con mayor empuje se está desarrollando en los últimos años. Paralelamente a su desarrollo, cada día tiene mas repercusiones en todas las vertientes de la biomedicina: diagnóstico, pronóstico y terapéutica. Vertientes en las que los nuevos profesionales de la Farmacia tienen mucho que decir, ya sea por su papel en la analítica o en el diseño y fabricación de los nuevos fármacos que están surgiendo del conocimiento molecular de la enfermedad. Otro aspecto a destacar es la Atención farmacéutica por lo que los estudiantes deben conocer los aspectos esenciales de la biología molecular para poder cumplir con su papel irreemplazable en la información y dispensación de estos nuevos productos terapéuticos. Esta asignatura está recogida en la configuración de las orientaciones de Análisis Clínicos y de Farmacia Industrial. E stamos convencidos que su estudio puede resultar muy formativo para todos los estudiantes de Farmacia, cualquiera que sea la orientación elegida.

El programa está dividido en bloques con las siguientes finalidades: 1) Repasar los mecanismos de la transmisión y expresión de la información genética en humanos (0,2 créditos). 2) Dar a conocer las técnicas fundamentales para la manipulación y el estudio de los ácidos nucleicos (19,8 créditos). 3) Aplicar estos conocimientos para entender los aspectos moleculares de numerosos procesos biológicos en la salud y en la enfermedad. Al mismo tiempo pretendemos que se conozcan los desarrollos biotecnológicos más importantes que competen al farmacéutico (10 créditos).

 
Programa teórico:

MECANISMOS DE LA TRANSMISIÓN Y EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

Tema 1a.- Introducción al estudio de la Biología Molecular. Estructura del DNA. Estructura del RNA. Hibridación de ácidos nucleicos. Asociaciones de proteínas a los ácidos nucleicos. Organización del material genético. Bases cromosómicas de la herencia. Herencia mendeliana. Herencia autosómica y ligada al cromosoma X. Polimorfismos genéticos. Ligamiento.

Tema 1b.- Replicación del DNA en procariotas, eucariotas y virus. Mutación. Recombinación. Transposición. Reparación del DNA..

Tema 1c.- Transcripción en procariotas, eucariotas y virus. Promotores. Factores de transcripción. Control de la transcripción. Potenciadores. Silenciadores. Procesamiento del RNA. Control del procesamiento en eucariotas. Estabilidad del mRNA,

Tema 1d.- Traducción en procariotas y eucariotas. Control de la traducción. Modificaciones co- y postraduccionales. Transporte de proteínas a su destino. Degradación de proteínas..

Tema 1e.- Sistemas biológicos empleados en Biología Molecular: cultivos celulares, lineas celulares, bacterias y sus genotipos, virus, animales y plantas.

MANIPULACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Tema 2.- Purificación y análisis de ácidos nucleicos. Extracción de DNA a partir de tejidos y de células. Aislamiento de DNA plasmídico. Extracción de RNA. Purificación de RNA poliadenilado. Técnicas para el marcado de ácidos nucleicos. Hibridación en soportes rígidos: Southern y Northern blots. Métodos para la secuenciación de DNA. Sistemas inmunológicos de análisis empleados en Biología Molecular.

Tema 3.- Amplificación de DNA in vitro: Reacción en cadena de la polimerasa: PCR. Transcripción inversa y PCR: RT-PCR. Secuenciación de DNA.

Tema 4.- Clonación. Estrategias de clonación. Enzimas utilizadas en la tecnología del DNA recombinante. Enzimas de restricción y metilación. DNA polimerasas. RNA polimerasas. Nucleasas. DNA ligasas, kinasas y fosfatasas.

Tema 5.- Vectores. Vectores de clonaje y de expresión. Fusiones traduccionales y sistemas de purificación de proteínas.

Tema 6.- Construcción y análisis de genotecas. Genotecas genómicas y de cDNA. Genotecas de expresión. Vectores derivados del fago lambda. Fásmidos. Cósmidos. BACs. Digestión parcial de DNA genómico con enzimas de restricción. Subclonación y paseo cromosómico.

Tema 7.- Caracterización de la transcripción. Vectores para análisis de fusiones transcripcionales. Transcripción in vitro: run-on. Análisis de RNA con nucleasa S1. Análisis de RNA con sondas de RNA marcado y digestión con ribonucleasa: RPA. Extensión de cebadores. Geles de retardo. Foot printing. Traducción in vitro. Silenciamiento con RNAi y siRNA.

Tema 8.- Vectores para levaduras. Vectores para plantas. Virus eucariotas como vectores: adeno y retrovirus.

Tema 9.- Mutagénesis. Identificación de dominios proteicos susceptibles de mutación. Mutagénesis al azar: Métodos químicos y enzimáticos. Mutagénesis dirigida. Mutagénesis de DNA de cadena sencilla dirigida por oligonucleótidos. Mutagénesis mediante el método de cassette. Mutagénesis mediante PCR. Introducción de aminoácidos modificados mediante mutagénesis dirigida.

Tema 10.- Técnicas analíticas a gran escala: Genómica de expresión y de polimorfismos. Proteómica. Metabolómica.

Tema 11.- Bases de datos. Bioinformática

BIOTECNOLOGÍA/BIOMEDICINA

Tema 12.- Diagnóstico molecular. Cariotipo. Haplotipo y marcadores cromosómicos. Huella genética individual y de la patología. Técnicas de análisis en el diagnóstico forense.

Tema 13.- Producción de compuestos químicos y péptidos.

Tema 14.- Modelos animales y vegetales. Transgénesis.

Tema 15.- Terapia génica.

Tema 16.- Aplicaciones bioinformáticas y Genoma Humano.

Tema 17.- Orientación sobre la carrera investigadora.

 
Programa práctico:

1.- Aislamiento de DNA plasmídico. Mapa de restricción.

2.- Aislamiento de DNA genómico. Diagnóstico por PCR.

 
Bibliografía:

· Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Watson, J. D. "Biología Molecular de la Célula" Ed. Omega, Barcelona. 1996

· Cox, T. M. y Sinclair, J. "Biología Molecular en Medicina" Ed. Panamericana, Madrid. 1997

· Lewin. “Genes VII”. Marbán Libros S.L.. Madrid. 2001

· Luque, J. y Herráez, A. "Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Conceptos, Técnicas y Aplicaciones en Ciencias de la Salud" Ed. Harcourt, Madrid. 2001.

· Lodish, Darnell, Berk, Zipursky, Matsudaira y Baltimore “Biología Celular y Molecular” Panamericana. Madrid2002

· Mueller y Young. “Genética Médica”. Marbán Libros S.L.. Madrid. 2001

· Primrose, S. B., Molecular Biotechnology , Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1991.

· Watson, J. D., M. Gilman, J. Witkowski y M. Zoller; Recombinant DNA, 2a. ed., W. H. Freeman, Nueva York,. 1992.

· Watson, Tooze, y Kurtz. “ADN recombinante. Introducción a la ingeniería genética” Labor, Barcelona, 1986.