Biokimikari eta bioteknologo garen edo etorkizun hurbilean izango garen aldetik, makromolekulak dira gure alorraren muina. Makromolekulez jarduten dugunean DNA, RNA eta proteinez ari gara. DNA, RNA eta proteinak dira zelulen funtzionamendurako pieza gakoak. Zelulen funtzionamenduaz gaur egun dakiguna makromolekulen gaineko ikerketen ondorio da eta jakiteke duguna ere makromolekulen gaineko ikerketek argituko digute.

Makromolekulen inguruko oinarrizko kontzeptuak eta ezagutza BKBM eta BT Graduetako 1. mailako Biokimika I eta Zelulen Biologia ikasgaietan finkatu izan duzue; zer diren, euren osaketa, egitura, funtzioa eta zelulan duten lokalizazioa ezaguna duzue jada. 1. mailako Oinarrizko Metodologia Biokimikoa (OMB) ikasgaian berriz, makromolekulen purifikaziorako, analisirako edota ikerketarako ohikoak diren teknikak aztertu eta erabili izan dituzue laborategian. Bilaketa bibliografikoak egiteko estrategiak (Pubmed eta WOK) ere landu izan dituzue OMBn.

2. maila honetan eta Makromolekulen Biosintesia eta Erregulazioa (MBE) ikasgaiaren izenak argi erakusten duen legez, zelulan DNA, RNA eta proteinen sintesia nola gertatzen den aztertuko dugu eta baita sintesi prozesu horien kontrola nola gertatzen den ere. DNA, RNA eta proteinen sintesia eta makromolekulen euren arteko elkarrekintzak zelularen makineria osoaren prozesu multzo behinena da eta hala izanik errez uler dezakegu prozesu horien kontrola ere funtsezkoa dela. Hain dira funtsezkoak ezen prozesuotan gertatutako huts niminoenek zelularen biziraupena kolokan jar dezaketela. Hori gizakira estrapolatuz eta izaki zelulanitzak garen heinean gure osasun eta biziraupenean eragin zuzena dutela argi dago. Beraz makineria horren funtzionamenduaz zenbat eta gehiago jakin orduan eta terapia ituratuagoak garatu ahal izango dira gerta daitezkeen akatsak konpontze aldera.

Ikasgai honetan jasotako ezagutza garrantzitsua izango da 2. mailan bertan ikasiko duzuen Genetika ikasgairako, biak elkarren osagarri baitira. MBEn informazio genetikoaren transmisioa, DNAn hasi eta proteinaraino, ikuspegi molekularretik aztertuko dugu, zelula barruko prozesuak mikroskopio ahaltsu batekin ikusiko bagenitu bezala eta Genetika ikasgaian berriz, genotipo-fenotipo erlazioaren nondik-norakoak heredentziaren erregeletan oinarrituta ikasiko dituzue, organismoen fenotipoan, genetikak eta mekanismo molekularrek eta baita inguruneak ere duten eragina aztertuz. MBEn zeluletan in vivo gertatzen diren prozesu molekularren kontakizuna DNA Birkonbinatuaren Teknologia ikasgaian in vitro mailan errepikatuko dira, DNA-RNA-proteina informazio-fluxu horretan gizakiaren esku-hartze eta manipulaziorako garatu diren teknikak aztertuko direlarik.

Bio-kimikari eta bio-teknologoentzako oinarrizko aztergaia dira zelulak eta MBEn hauen makineria molekularraren gaineko ezagutza landuko duzue, Graduko azken urteetan eta zuen etorkizun profesionalerako ezinbestekoa izango zaizuena.

El objetivo principal de esta asignatura es familiarizar al alumno con las bases moleculares de los procesos implicados en la transmisión de la información genética. Asimismo, a través de esta asignatura el alumno adquirirá un conocimiento básico que le permitirá resolver problemas aplicados a los procesos de replicación, transcripción y traducción del material genético. Finalmente, se introducirá el concepto del origen de la vida y la importancia de las biomoléculas en el mismo.



Contenido:

1: Replicación del DNA

2: Mutaciones y reparación del DNA

3: Transcripción del DNA

4: Regulación de la expresión génica en procariotas

5: Regulación de la expresión génica en eucariotas

6: El código genético

7: Traducción del RNA

8: Modificaciones post-traduccionales de las proteínas

9: Biomoléculas y su importancia en el origen de la vida



Sistema de evaluación:

¿ Examen mixto cuestionario, preguntas cortas y de desarrollo. Criterio de corrección: Respuestas correctas y bien elaboradas. 65% de la nota final.

¿ Resolución de casos prácticos. Criterio de corrección: Presentación coherente y correcta con una buena explicación. 20% de la nota final.

¿ Trabajo personal de los alumnos presentado en tutorías seminarios. Criterio de corrección: Asistencia obligatoria con participación en la discusión del trabajo y una exposición acorde con el trabajo realizado. 15% de la nota final.

Replicación del DNA Enzimas de la replicación: Características de la replicación. Mecanismo de la replicación. Problemas topológicos. La replicación en eucariotas.

Mutaciones y reparación del DNA Mutaciones. Reparación del DNA. Sistemas de reparación inmediata. Sistemas de reparación por escisón. Sistemas de reparación de apareamientos defectuosos. Sistemas de reparación por recombinación. La respuesta S. O. S

Transcripción del DNA La transcripción en procariotas. Tipos de RNA. RNA polimerasa bacteriana. Las etapas de la transcripción. La transcripción en eucariotas. Factores de transcripción.. Síntesis y procesamiento de los distintos tipos de RNA. Inhibición de la transcripción.

Regulación de la expresión génica en procariotas Control de la expresión génica en procariotas. Regulación de la iniciación de la transcripción mediante proteínas que se unen al promotor. Enzimas constitutivos e inducibles. Inducción, represión y atenuación. El modelo del operón.

Regulación de la expresión génica en eucariotas Control de la expresión de los genes eucarióticos. Activación cromosómica. Regulación del inicio de la transcripción. Factores de transcripción generales y específicos. Otros mecanismos de regulación.

El código genético Información genética. Papel del RNA mensajero en la traducción. El código genético. Características del código genético.

Traducción del RNA Ribosomas y tRNA. Aminoacil-tRNA sintetasas. Direccionalidad y etapas de la síntesis de proteínas. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas. Regulación de la expresión a nivel de la traducción.

Ribosomas y tRNA. Aminoacil-tRNA sintetasas. Direccionalidad y etapas de la síntesis de proteínas. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas. Regulación de la expresión a nivel de la traducción. Biosíntesis de proteínas en procariotas y eucariotas. Síntesis de proteínas de secreción. Síntesis de proteínas de membrana. Envío de las proteínas a su punto de destino intracelular. Activación e inactivación de proteínas. Destrucción de proteínas: ubiquitinación y proteosoma.

Biomoléculas y el origen de la vida Síntesis abiótica de biomonómeros. Polimerización abiótica. Primeros polinucleotidos. El RNA como primer material genético. Ribozimas. Coevolución de polinucleotidos y polipéptidos: origen de la traducción y del código genético.

- Clases magistrales: contenido teórico

- Prácticas de aula: elaboración de problemas teórico-prácticos

- Prácticas de ordenador: utilización programa Program Gexplorer y realización de ejercicios prñacticos.

- Seminarios: Trabajar un tema relacionado con el funcionamiento de los mecanismos de la transmisión de la información genética y su relación con las enfermedades y sus terapias. Realización de trabajo escrito y presentación oral.

- Test individuales online para trabajar el contenido teórico de cada bloque.

• Continuous Assessment System
• Final Assessment System
• Tools and qualification percentages:
  • Written test to be taken (%): 45
  • Multiple-Choice Test (%): 10
  • Individual works (%): 10
  • Team projects (problem solving, project design)) (%): 20
  • mahai-inguruak (artikuluen taldekako lanketa eta taldekideei aurkeztea eta elakrrekin eztabidatzea) (%): 15

Sistema de evaluación:

¿ Examen mixto cuestionario, preguntas cortas y de desarrollo. Criterio de corrección: Respuestas correctas y bien elaboradas. 65% de la nota final.

¿ Resolución de casos prácticos. Criterio de corrección: Presentación coherente y correcta con una buena explicación. 20% de la nota final.

¿ Trabajo personal de los alumnos presentado en tutorías seminarios. Criterio de corrección: Asistencia obligatoria con participación en la discusión del trabajo y una exposición acorde con el trabajo realizado. 15% de la nota final.

- Ez ohiko deialdian garatu beharreko proba idatzia egingo da. Gainontzeko jarduerak gaindituta izanez gero ez dira zertan errepikatu beharko ez ohiko deialdian.

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Basic bibliography

- Lehninger Principles of Biochemistry (2008) 5th ed. David L Nelson & Michael M. Cox



- Bioquímica (2007) 6th ed. Stryer, Berg & Tymoczko Editorial Reverte, Barcelona.



- Fundamentals of Biochemistry (2006) 2nd ed. Voet D, Voet, JG & Pratt CW. John Wiley & Sons, New York.



- Genes IX (2008) B. Lewin. Jones and Bartlett.



- Biochemistry (1982) 1st ed. G. Zubay. Adisson-Wesley

In-depth bibliography

- Molecular Biology of the Cell (2008) 5th ed. Alberts A, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K & Walter P. Garland Science - Recombinant DNA,Genes and genomes, a short course. (2007) J.D. Watson, A. Caudy, R. Myers y J. Witkowski. WH Freeman & Company y Cold Spring Harbor Laboratory Press - Principles of gene manipulation and genomics (2006) 7th ed. S.B. Primrose y R.M. Twyman. Blackwell Publishing

Journals

Nature

Web addresses

www.fao.org/docrep/005/B3310E/B3310E04.htm www.bact.wisc.edu/Microtextbook/index.php?mod... www.genome.jp/kegg/pathway/map/map01020.html gsbs.utmb.edu/microbook/ch011.htm bass.bio.uci.edu/.../bs99a/lecture26/index.html www.wadsworth.org/.../pappenheimer.htm www.wadsworth.org/databank/fungi.htm apropos.mcw.edu/kegg_pathways/show/136 www.nature.com/.../n4/fig_tab/nsmb1219_F5.html