| Competences |
| Type A | Code | Competences Specific |
| A1 | A1.1. Successfully studying and learning about the chosen research ambit: evaluating the technical and scientific importance, the technological potential and the viability of the nanoscience, design, preparation, properties, processes, developments, techniques and applications of materials. | |
| A5 | A1.5. Formulate, develop and apply materials, products and mechanisms that use nanostructures. | |
| A6 | A1.6. Analyse, identify and evaluate the data obtained from experiments and databases in the field of nanoscience, materials and chemical technology. | |
| A8 | A2.2. Critically evaluating the results of research in the field of nanotechnology, materials and products and process design. | |
| Type B | Code | Competences Transversal |
| B15 | B4.1. Continuously learning. | |
| B19 | B5.3. Applying critical, logical and creative thought in a research and innovative context. | |
| Type C | Code | Competences Nuclear |
| C1 | Have an intermediate mastery of a foreign language, preferably English |
| Learning outcomes |
| Type A | Code | Learning outcomes |
| A1 |
A1.1 Can identify the structure and function of DNA, the structure and function of proteins, and the technology of recombinant DNA. A1.1 Can identify the importance of genetically modified food; DNA forensic analyses, PCR, electrophoresis, DNA sequencing. | |
| A5 |
A1.5 Can apply nanotechnological developments in DNA and tissue engineering to artificial organs and food. | |
| A6 |
A1.6 Understand how nanobiotechnology can be applied in diagnosis, therapeutics, computation and electronics. | |
| A8 |
A2.2 Are familiar with the human genome project, genomics, metabolomics and proteomics. | |
| Type B | Code | Learning outcomes |
| B15 |
B4.1 Autonomously adopt the appropriate learning strategies in every situation. B4.1 Set their own learning objectives. | |
| B19 |
B5.3 Follow a logical method for identifying the causes of a problem. | |
| Type C | Code | Learning outcomes |
| C1 |
Express opinions on abstract or cultural topics in a limited fashion. Explain and justify briefly their opinions and projects. Understand instructions about classes or tasks assigned by the teaching staff. Understand routine information and articles. Understand the general meaning of texts that have non-routine information in a familiar subject area. Write letters or take notes about foreseeable, familiar matters. |
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| El curs consta dels següents continguts: 1. Sessió Informal de cinema: GATTACA i L'illa - pel · lícules que mostren futures possibilitats de la nanobiotecnologia. L'objectiu de la classe és donar una visió general de el coneixement que es veurà al curs i les potencials i actuals aplicacions de la nanobiotecnologia. introducció 2. Què és la Biotecnologia? • Definicions de la Biotecnologia, les tècniques utilitzades en la Biotecnologia: Qui és qui en biotecnologia? Com s'utilitza la biotecnologia? • Aplicacions de la biotecnologia, medicines en el mercat actual, l'agricultura - Els aliments i els animals transgènics, genòmica i proteòmica, la teràpia gènica i les cèl · lules mare embrionàries. Clonació. Quines són algunes de les qüestions que planteja la biotecnologia? Bioètica / "Ètica genètica", les actituds públiques cap a la biotecnologia, la consciència de seguretat - La concessió de patents d'organismes modificats genèticament, els usos humans terapèutics de gens i teixits. Responsabilitat social de la ciència com un negoci. 3. Estructura ADN i el Dogma Central. Estructura del ADN, de les bases púriques i pirimídicas en l'ADN i ARN. Nucleòsids. Nucleòtids. Ponts d'hidrogen. Desnaturalització i renaturalització. Expressió gènica. mARN, tRNA i rARN. El vincle entre ADN i proteïna (el dogma central), i les conseqüències del seu vincle. 4. Replicació, Transcripció i Translació, El Codi Triple. Els processos de replicació de l'ADN. Els fragments d'Okazaki. Telòmers i Telomerasa i els seus papers en càncer i l'edat. DNA empaquetat i cromatina. Expressió gènica (transcripció i translació). El codi genètic i els aminoàcids. 5. Proteïnes i estructura de Proteïnes, Enzims i Anticossos. Estructura i propietats dels aminoàcids, els enllaços peptídics, el plegament de la proteïna, i les estructures primària, secundària, terciària i quaternària. Discussió d'algunes classes de proteïnes (estructurals, de transport, motors, d'emmagatzematge, senyals, receptores, etc.). Enzims i anticossos. Enzims i la seva classificació. El paper dels anticossos en el sistema immune i la seva utilitat en teràpia i diagnòstics. 6. Tecnologia de l'ADN recombinant. Història de la tecnologia de l'ADN recombinant i les tècniques en què està involucrat. L'ús de vectors (plasmidis, bacteriòfags, etc.), Enzims de restricció, lligases i resistència a antibiòtics en el procés de permeabilització, transformació i enriquiment selectiu per clonació de l'ADN. Alguns èxits comercials en la tecnologia de l'ADN recombinant: la producció d'insulina recombinant. 7. Electroforesi, Seqüenciació, PCR, Fars moleculars (Molecular Beacons), PCR a temps real. Descobriment de l'ADN polimerasa i el seu ús en la reacció en cadena de la polimerasa per l'amplificació de l'ADN. Passos involucrats, el paper dels encebadors (primers) i l'ús de fars moleculars en PCR a temps real. Estudi en detall de l''nested', 'multiplex', 'hot start', 'Asymmetric' i 'touchdown' PCR així com d'altres formats de PCR. Ús d'electroforesi per a separació de ADN i proteïnes i discussió del procés manual i automatitzat de la seqüenciació d'ADN. 8. ADN en alimentació i accions detectivesques. Estudi d'aliments modificats genèticament, i ADN forense. Descripció de les propietats de totipotencia i ús del vector Agrobacterium tumefaciens. Descripció de les aplicacions específiques d'aliments modificats genèticament utilitzant alguns casos concrets. Que són els cultius GM i com es fan? Per què nosaltres necessitem cultius GM? Quines companyies biotecnològiques estan davant del Ag-Biotech Crop production? Quins processos de regularització ha amb els cultius GM? Quines són les discussions al voltant dels aliments GM, reals o imaginàries? Breu visió de la història de l'ADN forense. Què són els polimorfismes, short tandem repeats, Codis RFLPs i l'ús d'aquests per a l'obtenció de les empremtes dactilars DNA. Estudi de les aplicacions en investigacions criminals, reconeixement de cadàvers, proves de paternitat. Discussió l'ús de l'ADN mitocondrial en anàlisi evolutiu. 9a. Cèl · lules mare i teràpia gènica (I part). Introducció del concepte de cèl · lules mare embrionàries i adultes, orígens i propietats de cèl · lules mare, generació i diferenciació de cèl · lules mare embrionàries, teràpia de cèl · lules mare, aplicacions clíniques. Comparació dels avantatges i inconvenients de cèl · lules adultes i embrionàries, respectivament. Discussió sobre les companyies de biotecnologia que treballen en aquest camp i la política de diferents països en relació a les cèl · lules mare. Debat sobre qüestions ètiques associades a les cèl · lules mare. 9 b. Cèl · lules mare i teràpia gènica (II part). Explicació la teràpia gènica, començant per la història, els tipus de teràpia gènica i els diferents sistemes que estan disponibles. Descripció dels vectors virals (virus integrats i no integrats) i administració mitjançant electroporació i liposomes. Limitacions i aplicacions de teràpia gènica. Diferents casos de malalties monogèniques i de teràpia gènica en càncer. 10. El projecte Genoma Humà, genòmica, transcriptòmica i proteòmica. Visió del projecte de Genoma Humà (HGP) i de l'era post-genòmica. Discussió de la història i objectius del HGP, objectius del projecte, mapejat de baixa o alta resolució, chromosome walking, shotgun sequencing, seqüenciació automatitzada de l'ADN, DNA microxips, bioinformàtica i els resultats de l'HGP, temes ètics, legals i socials associats. La importància de Single Nucleotide polymorphisms (SNPs). Explicació de la genòmica funcional i les eines (aptamers, espectroscòpia de massa i electroforesi de gel 2D-diferencial) per portar el control de l'expressió gènica utilitzant la metabolòmica (transcriptòmica) i la proteòmica. 11. Nanotecnologia: la història, les definicions i les principals fites. Aquesta classe veu el començament de la segona meitat del curs on el focus es desplaçarà a la nanotecnologia, començant amb una breu ressenya de la història de la nanotecnologia a partir de la força d'empenta de la nanotecnologia - la utilització de circuits integrats en els ordinadors i es van a donar exemples de les investigacions actuals amb diverses aplicacions, com ara materials, l'energia, la informàtica i la biomedicina. 12. Aplicacions en Nanobiotecnologia: Diagnòstic. L'ús de la nanobiotecnologia per a aplicacions de diagnòstic. La integració dels biosensors a Microsistemes per a la detecció multiplexat. Detecció simultània de proteïnes i àcids nucleics amb sistemes basat en microtratamiento, micro-PCR/electroforesis capil · lar / dielectroforesi / FACS / MAC. Mètodes per a la deposició selectiva, així com bioxips disponibles comercialment de Nanogen, Affymetrix. 13. Aplicacions en Nanobiotecnologia: Teràpia La funció de la Nanobiotecnologia en aplicacions terapèutiques. Ús de liposomes lligats a anticossos per subministrament de fàrmacs dirigits en tumors cancerígens, anticossos lligats a nanopartícules magnètiques per a la hipertermia fluida magnètica i vesícules portadores de fàrmacs lligats a nanopartícules pel possible creuament de la barrera entre cervell i sang. Es discutirà l'ús de aptamers per a la prevenció de la transcripció viral de VIH, VHC etc. 14. Aplicacions en Nanobiotecnologia: Enginyeria de Teixits / òrgans artificials Limitacions dels implants artificials dels trasplantaments. La solució basada en enginyeria de teixits. diferenciació controlada en la nanoescala de les característiques cel · lulars. Sembra "in vitro" sobre una bastida biodegradable. Inserció directa d'un suport a l'àrea danyada per a la regeneració del teixit. Polímers funcionals per aplicacions d'enginyeria de teixits ossis, els nanocompostos inorgànics / polímer per a restauració dental i d'ossos. Aplicacions per a la substitució. Els nanomaterials bioactius en els ossos, l'empelt i l'enginyeria de teixits, bastides nanoestructurats per enginyeria de teixits i regeneració. |
| Planning |
| Methodologies :: Tests | ||||||||||
| Competences | (*) Class hours |
Hours outside the classroom |
(**) Total hours | |||||||
| Introductory activities |
|
2 | 2 | 4 | ||||||
| Lecture |
|
45 | 45 | 90 | ||||||
| Forums of discussion |
|
3 | 3 | 6 | ||||||
| Personal tuition |
|
0.5 | 0 | 0.5 | ||||||
| Mixed tests |
|
6 | 6 | 12 | ||||||
| (*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher. (**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | ||||||||||
| Methodologies |
| Description | |
| Introductory activities | Overview of course with introductory videos |
| Lecture | Lectures detailing all aspects of course |
| Forums of discussion | Two debates (i) Stem cells (ii) Genetically modified organisms |
| Personal tuition | Personalised assessment |
| Personalized attention |
| Description |
| Tuesday and Thursday 12-14h |
| Assessment |
| Methodologies | Competences | Description | Weight | ||||
| Forums of discussion |
|
Debate | 0.1 | ||||
| Others | Examens |
0.9 |
| Other comments and second exam session | |||
|
Evaluation will be based on combination of class participation, exam and oral presentation. |
|||
| Sources of information |
| Basic |
, , , |
||||||||
Handouts will be provided and uploaded to Moodle before each class. |
|||||||||
| Complementary | |||||||||
| Recommendations |
| Subjects that continue the syllabus | ||
|
||
| Subjects that are recommended to be taken simultaneously | ||
|
||
| Subjects that it is recommended to have taken before | ||
|
||
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.