Unidade Curricular (UC) Biologia Molecular
Course Molecular Biology
Departamento Ciências Naturais e Exactas
Department Natural and Exact Sciences
Área Científica Biologia .
Scientific Area Biology.
Horas totais de trabalho do estudante / Total Horas totais de contacto / Total Contact H
T (Teórico/Theoretical) TP (Teórico-Prático / Theoretical-Practical) (Prático e Laboratorial / Practical 22,5h 30h
Regime de Precedência Sem precedência
Precedence Regime No precedence Regente da UC Main Lecturer Contacto Contact Helena Soares helena.soares@estesl.ipl.pt Equipa Docente Other Lecturers
Anita Gomes ([email protected] Sofia Nolasco ([email protected]
OBJECTIVOS DA
No final da Unidade Curricular o estudante deve estar apto a: -Ter conceito molecular de gene e de genoma.
-Compreender como a informação de um gene é utilizada para produzir proteínas ou outras uma célula e por fim de um organismo.
-Tomar o conhecimento dos mecanismos que permitem perpétuar e perservar a informação - Tomar o conhecimento dos mecanismos que permitem aumentar a diversidade da informação -Compreender como a expressão genética é regulada e a importância deste fenómeno diferenciação durante o desenvolvimento embrionário.
-Tomar conhecimento dos fundamentos teóricos subjacentes às técnicas usadas em Biologia It is intended that at the end of the course the student
- To have the molecular concept of gene and genome
- To understand how the gene information is used to synthesize RNAs - To have an overview of the mechanisms that underlie DNA replication
- To have an overview of the mechanisms involved in generation of genetic diversity
- To have an overview of the mechanisms involved in gene expression regulation and their implications in cell function, differentiation and development
- To have an overview of the major techniques used in molecular biology and their theoretical foundations PROGRAMA /PROGRAM
COMPONENTE TEÓRICA
1-Os ácidos nucleicos:
Biologia Molecular Molecular Biology
Ciências Naturais e Exactas. Natural and Exact Sciences .
Total Working Hours of the Student 110 h
Hours 52,5 h
PL
(Prático e Laboratorial / Practical and Laboratory)
TC
(Trabalho de campo / Fieldwork)
S
(Seminário / Seminar) (Estágio
2h h h Sem precedência No precedence estesl.ipl.pt [email protected]) [email protected])
BJECTIVOS DA APRENDIZAGEM /LEARNING OUTCOMES (1000 CARACTERES)
deve estar apto a: Ter conceito molecular de gene e de genoma.
Compreender como a informação de um gene é utilizada para produzir proteínas ou outras moléculas necessárias
ento dos mecanismos que permitem perpétuar e perservar a informação genética. Tomar o conhecimento dos mecanismos que permitem aumentar a diversidade da informação genética.
Compreender como a expressão genética é regulada e a importância deste fenómeno no funcionamento da célula diferenciação durante o desenvolvimento embrionário.
Tomar conhecimento dos fundamentos teóricos subjacentes às técnicas usadas em Biologia Molecular. the student should be able to:
To have the molecular concept of gene and genome
To understand how the gene information is used to synthesize RNAs To have an overview of the mechanisms that underlie DNA replication
To have an overview of the mechanisms involved in generation of genetic diversity
isms involved in gene expression regulation and their implications in cell function, differentiation
To have an overview of the major techniques used in molecular biology and their theoretical foundations
ROGRAM SUMMARY (LIMITE RECOMENDADO:1000 CARACTERES;LIMITE MÁXIMO
Código / Code 10103 ECTS: 4,5 E (Estágio / Internship) OT (Orientação Tutorial / Tutorial Guidance) h h
moléculas necessárias à construção de
genética.
funcionamento da célula e da
Molecular.
isms involved in gene expression regulation and their implications in cell function, differentiation
To have an overview of the major techniques used in molecular biology and their theoretical foundations
1.1-As diferentes formas estruturais da dupla hélice 1.2-Tipos de moléculas de RNA
2-A estrutura dos genes eucariotas e procariotas 3-Genomas procariotas e eucariotas
4-O mecanismo de replicação do DNA 5-A Mutabilidade e a Reparação do DNA
6-Transcrição nos sistemas procariotas e eucariotas 7-O código genético
8-Síntese proteica
9-A regulação da expressão genética
9.1-Os níveis da regulação da expressão genética 9.2-A regulação da expressão genética nos procariotas 9.3-A regulação da expressão genética nos eucariotas A regulação ao nível da transcrição
As sequências dos promotores eucariotas Factores de transcrição
Alterações na estrutura da cromatina 9.4-A regulação a nível pós-transcricional A nível do processamento do RNA A nível do transporte do RNA A nível da estabilidade do RNA A nível da tradução
A nível do “folding” das proteínas A nível da modificações pós-traducionais
COMPONENTE PRÁTICA
1-TÉCNICAS DO DNA RECOMBINANTE 1.1-Análise de moléculas de DNA
Fraccionamento celular para obtenção de ácidos nucleicos Endonucleases do tipo II- mapas de restricção
Técnicas de electroforese de DNA e RNA Sequenciação do DNA e análise de sequências 1.2-Clonagem do DNA
Construção de moléculas de DNA recombinante DNA ligases
Vectores de clonagem e de expressão Proteínas de fusão
1.3-A técnica de “Polymerase Chain Reaction”, PCR 1.4-Hibridação dos ácidos nucleicos
As diferentes formas estruturais da dupla hélice
estrutura dos genes eucariotas e procariotas
Transcrição nos sistemas procariotas e eucariotas
Os níveis da regulação da expressão genética A regulação da expressão genética nos procariotas A regulação da expressão genética nos eucariotas
res eucariotas
Fraccionamento celular para obtenção de ácidos nucleicos mapas de restricção
Sequenciação do DNA e análise de sequências
Construção de moléculas de DNA recombinante
Técnica de Northern blot
Comparação entre a técnica de Northern blot e a de RT
2-COMO PARTINDO DE UMA PROTEÍNA SE PODE CHEGAR AO GENE QUE A CODIFICA 2.1. Técnicas de isolamento de proteínas
2.2. Técnicas de análise de proteínas Electroforese de proteínas
Técnica de Western blot
3- TÉCNICAS DA ERA PÓS-GENÓMICA 3.1. Microarrays de ácidos nucleicos 3.2. RNA de interferência (RNAi)
3.3. Comparação entre algumas metodologias “pós THEORETICAL COURSE
1-Nucleic Acids -General concepts -Structure of nucleic acids
2-Genes: the structure of prokaryotic and eukaryotic genes 3-Prokaryotic and eukaryotic genomes
4-The DNA replication mechanism 5- Mutability and DNA repair mechanisms
6- The transcription mechanism in prokaryotes and eukaryotes 7-The genetic code
8-Protein synthesis
9-Regulation of gene expression
9.1- The levels of regulation of gene expression 9.2- Regulation of gene expression in procaryotes 9.3- Regulation of gene expression in eucaryotes Transcriptional regulation
Promoter sequences in eucaryotes Transcription factors
Changes in chromatin structure 9.4- Post-transcriptional regulation At the RNA processing level At the RNA transport level At the RNA stability level At the translational level At the protein folding level
Comparação entre a técnica de Northern blot e a de RT-PCR
COMO PARTINDO DE UMA PROTEÍNA SE PODE CHEGAR AO GENE QUE A CODIFICA
3.3. Comparação entre algumas metodologias “pós-genómicas” e “pré-genómicas”
Genes: the structure of prokaryotic and eukaryotic genes
The transcription mechanism in prokaryotes and eukaryotes
The levels of regulation of gene expression Regulation of gene expression in procaryotes Regulation of gene expression in eucaryotes
At the post-translational level
PRATICAL COURSE
1- Recombinant DNA manipulation 1.1- DNA analysis
Cell fractionation to obtain nucleic acids Type II Endonucleases- restriciton maps DNA and RNA electrophoresis
DNA sequencing and sequences analysis 1.2- DNA cloning
Construction of recombinant DNA DNA ligases
Cloning and expression vectors Fusion proteins
1.3- The “Polymerase Chain Reaction” (PCR 1.4-Nucleic acids hybridization
Northern blotting
Comparison between Northern blot technique and RT 2- Protein analysis
2.1. Methods of protein isolation 2.2. Methods of protein analysis Protein electrophoresis Western blot
3- Post-genomic techniques 3.1. Nucleic acids microarrays 3.2. Interfering RNA (RNAi)
3.3. Comparison between post- and pre-genomic methods
METODOLOGIAS DE ENSINO
Método expositivo, e interrogativo (interação com os Experiências laboratoriais e exercícios práticos
Expository and questioning method (interaction with the students) Group works with oral presentations and discussion
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO / ASSESSMENT
De acordo com o regulamento pedagógico em vigor o aluno terá de optar por exame.
A avaliação contínua da componente teórica compreende a realização de dois testes com aproveitamento à unidade curricular é necessário obter
DNA sequencing and sequences analysis
PCR) technique
Comparison between Northern blot technique and RT-PCR
genomic methods
NSINO /TEACHING METHODS (LIMITE RECOMENDADO:250 CARACTERES;LIMITE MÁXIMO
Método expositivo, e interrogativo (interação com os estudantes). Experiências laboratoriais e exercícios práticos.
Expository and questioning method (interaction with the students). Group works with oral presentations and discussion.
ASSESSMENT METHODOLOGY(LIMITE RECOMENDADO:750 CARACTERES
De acordo com o regulamento pedagógico em vigor o aluno terá de optar por realizar a unidade curricular por avaliação contínua ou
A avaliação contínua da componente teórica compreende a realização de dois testes com exclusão de matéria. Para obter aproveitamento à unidade curricular é necessário obter em cada teste a nota mínima de nove valores e meio (9,5 valores). A nota
IMITE MÁXIMO:500)
CARACTERES;LIMITE MÁXIMO:2000)
unidade curricular por avaliação contínua ou
exclusão de matéria. Para obter mínima de nove valores e meio (9,5 valores). A nota
final da componente teórica (Ct) é calculada a partir da nota não arredondada de cada um dos 1x 0,5 + Teste 2x 0,5).
A avaliação contínua da componente prática compre
de pequenos questionários semanias (sobre o tema da aula anterior). Desta forma, a nota final (NfP) será obtida através da seguinte fómula: NfP=40% frequência 1 + 40% frequência
facto da matéria não ser exclusiva não existe uma nota mínima em cada frequência. A nota final prática tem de ser maior ou ig 9,5 valores e contribui com 50% para a nota final da
esporadicamente ("surpresa") e irão contribuir com mais ou menos 0,5 valores na nota final prática. A nota final (Nf) da unidade curricular é calculada de acordo com a seguinte fórmula arred
A avaliação por exame corresponde a realização de um único teste escrito na componente teórica e na componente prática e a aprovação à UC requer a nota mínima de 9,5 valores. Anota da UC será definida pela nota arredond
In agreement with the rules dictated by the pedagogic comission, the student can choose to be evaluated by a continuous assessment or by a final exam.
The continuous assessment of the theoretical component includes two tests with subject exclusion. should be 9,5 (out of 20) in each test. The final classification is according to the formula
The continuous assessment of the pratical component includes two tests without subject exclusion and small previous week topics). The final pratical classfication (NfP) will be obtained in the following way:
weekly mini-tests. The final classification mark should be 9,5 values. with 0,5 valures to the final practical classification.
The final classification (Nf) of this course will be
The exam evaluation corresponds to one written test of the theoretical and pratical components and approval to the course is achieved upon a minimal classification of 9,5 values (out of 20).
BIBLIOGRAFIA
1-LEWIN´S GENE X. JOCELYN E. KREBS, E.S. GOLDSTEIN AND S.T. KILPATRICK (2011) JONES AND BARTLETT PUBLISHERS, LLC, UK.
2-MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (2008), ALBERTS B.B., JOHNSON ROBERTS K. AND WALTER, P.,54th ED., GARLAND PUBLISHING INC.,CA
3-ESSENTIAL CELL BIOLOGY: AN INTRODUCTION TO THE MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (1997) ALBERTS, B.B., LEWIS D., RAFF M., ROBERTS K. AND WATSON J
4- Artigos de revisão seleccionados durante o semestre referentes a tópicos específicos A consultar
1-MOLECULAR CELL BIOLOGY (2004) LODISH H., BALTIMORE D., BERK A. AND DARNELL J., 5th Ed.,SCIENTIFIC AMERICAN BOOK, FREEMAN AND COMPANY, NY
2-BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR (2012) .AZEVEDO C., SUNKEL C.E., 5A ED. LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS
Computador com programa de apresentação de diapositivos (PowerPoint) Computer with a slide presentation software (PowerPoint)
componente teórica (Ct) é calculada a partir da nota não arredondada de cada um dos testes da seguinte forma: Ct= (Teste
A avaliação contínua da componente prática compreende a realização de 2 testes, sem exclusão de matéria (matéria cumulativa), e de pequenos questionários semanias (sobre o tema da aula anterior). Desta forma, a nota final (NfP) será obtida através da seguinte fómula: NfP=40% frequência 1 + 40% frequência 2 + 20% mini-questionários realizados no início de cada aula. Devido ao facto da matéria não ser exclusiva não existe uma nota mínima em cada frequência. A nota final prática tem de ser maior ou ig 9,5 valores e contribui com 50% para a nota final da unidade curricular. Os cadernos de laboratório serão escolhidos esporadicamente ("surpresa") e irão contribuir com mais ou menos 0,5 valores na nota final prática.
A nota final (Nf) da unidade curricular é calculada de acordo com a seguinte fórmula arredondada às unidades Nf=0,5xCt+0,5xCp. A avaliação por exame corresponde a realização de um único teste escrito na componente teórica e na componente prática e a aprovação à UC requer a nota mínima de 9,5 valores. Anota da UC será definida pela nota arredondada do teste escrito.
In agreement with the rules dictated by the pedagogic comission, the student can choose to be evaluated by a continuous
The continuous assessment of the theoretical component includes two tests with subject exclusion.
The final classification is according to the formula Ct= (Test 1x 0,5 + Test 2x 0,5). ous assessment of the pratical component includes two tests without subject exclusion and small
previous week topics). The final pratical classfication (NfP) will be obtained in the following way: NfP=40%
The final classification mark should be 9,5 values. The labooks will be collected sporadically and will contribute with 0,5 valures to the final practical classification..
The final classification (Nf) of this course will be according to:the following formula Nf=0,5xCt+0,5xCp.
The exam evaluation corresponds to one written test of the theoretical and pratical components and approval to the course is achieved upon a minimal classification of 9,5 values (out of 20).
BLIOGRAFIA PRINCIPAL /CORE BIBLIOGRAPHY (1000 CARACTERES)
LEWIN´S GENE X. JOCELYN E. KREBS, E.S. GOLDSTEIN AND S.T. KILPATRICK (2011) JONES AND BARTLETT
BIOLOGY OF THE CELL (2008), ALBERTS B.B., JOHNSON ROBERTS K. AND WALTER, P.,54th ED., GARLAND
ESSENTIAL CELL BIOLOGY: AN INTRODUCTION TO THE MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (1997) ALBERTS, B.B., LEWIS D., RAFF M., ROBERTS K. AND WATSON J.D., 1ST ED., GARLAND PUBLISHING INC.,CA
Artigos de revisão seleccionados durante o semestre referentes a tópicos específicos
MOLECULAR CELL BIOLOGY (2004) LODISH H., BALTIMORE D., BERK A. AND DARNELL J., 5th Ed.,SCIENTIFIC AMERICAN
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR (2012) .AZEVEDO C., SUNKEL C.E., 5A ED. LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS RECURSOS /RESOURCES (500 CARACTERES)
apresentação de diapositivos (PowerPoint) Computer with a slide presentation software (PowerPoint)
testes da seguinte forma: Ct= (Teste
ende a realização de 2 testes, sem exclusão de matéria (matéria cumulativa), e de pequenos questionários semanias (sobre o tema da aula anterior). Desta forma, a nota final (NfP) será obtida através da questionários realizados no início de cada aula. Devido ao facto da matéria não ser exclusiva não existe uma nota mínima em cada frequência. A nota final prática tem de ser maior ou igual a unidade curricular. Os cadernos de laboratório serão escolhidos
ondada às unidades Nf=0,5xCt+0,5xCp. A avaliação por exame corresponde a realização de um único teste escrito na componente teórica e na componente prática e a
ada do teste escrito.
In agreement with the rules dictated by the pedagogic comission, the student can choose to be evaluated by a continuous
The continuous assessment of the theoretical component includes two tests with subject exclusion. The minimum classification Ct= (Test 1x 0,5 + Test 2x 0,5).
ous assessment of the pratical component includes two tests without subject exclusion and small weekly tests (about the NfP=40% test 1 + 40% test 2 + 20% The labooks will be collected sporadically and will contribute
The exam evaluation corresponds to one written test of the theoretical and pratical components and approval to the course is
LEWIN´S GENE X. JOCELYN E. KREBS, E.S. GOLDSTEIN AND S.T. KILPATRICK (2011) JONES AND BARTLETT
BIOLOGY OF THE CELL (2008), ALBERTS B.B., JOHNSON ROBERTS K. AND WALTER, P.,54th ED., GARLAND
ESSENTIAL CELL BIOLOGY: AN INTRODUCTION TO THE MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (1997) ALBERTS, B.B.,
MOLECULAR CELL BIOLOGY (2004) LODISH H., BALTIMORE D., BERK A. AND DARNELL J., 5th Ed.,SCIENTIFIC AMERICAN
O
Data / Date:
18-09-2014
Regente / Main Lecturer:Helena Soares Coordenador Área Científica / Scientific Area
OBSERVAÇÕES /OBSERVATIONS (500 CARACTERES)