Engenharia Genética

Código

7112

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Ciências da Vida

Créditos

6.0

Professor responsável

Ana Madalena Peres de Drumond Ludovice Mendes Gomes, Rosario Mato Labajos

Horas semanais

4

Total de horas

68

Língua de ensino

Português

Objectivos

Pretende-se que os alunos (i) compreendam a base molecular dos mecanismos de alteração genética e a sua importância para o estabelecimento da tecnologia do DNA recombinante;

(ii) aprendam uma série de metodologias usadas em Engenharia Genética que são a base para a investigação em Genética a nível molecular e fundamentais em várias áreas da biotecnologia;

(iii) adquiram capacidade de estabelecer elos comparativos entre as matérias leccionadas nas aulas teóricas e as experiências levadas a cabo nas práticas (estratégias, metodologias, análise e discussão de resultados, etc);  

(iv) fiquem aptos a discutir a aplicabilidade dos conceitos e metodologias aprendidos, a resolver problemas e questões práticas em Laboratório e saber interpretar a compreender artigos científicos em que são utilizadas essas metodologias.

(v) melhorem a sua forma de comunicação: a clareza, o rigor na linguagem e o poder de síntese são qualidades fundamentais para a comunicação em ciência.

 

Pré-requisitos

É fortemente recomendado que os alunos tenham frequência às seguintes disciplinas: Biologia Molecular e Bioquímica e Genética Molecular.

Conteúdo

 Conteúdos programaticos:

Mecanismos naturais de alteração Genética: Mutação; Recombinação; Transferências genéticas.

Análise Genética de Bactérias e Fagos: Recombinação vs Complementação; Frequência de recombinação; Mapeamento Genético.

Manipulação Artificial de Genomas: Vectores; Enzimas utilizadas em clonagem molecular; Estratégias de Clonagem; Bibliotecas genómicas; Inactivação de genes e mutagénese dirigida.

Análise Genética funcional: construção de alelos in vitro e substituição genética; genética reversa; fusões a genes repórter; construção de mutantes condicionais; clonagem de genes de bactérias não caracterizadas; mutagénese por transposição; clonagem das regiões up e downstream do local de inserção; análise de complementação no hospedeiro original.

Aulas Práticas em laboratório: Determinação da acção tóxica e/ou mutagénica de vários compostos químicos utilizando diferentes estirpes de B. subtilis; Determinação das taxas de reversão espontânea e induzida; Identificação das mutações supressoras por análise dos resultados de sequenciação; Transferência de plasmídeos com diferentes marcas de resistência a antibióticos, por conjugação entre estirpes de E. coli. Determinação da frequência e mecanismo de passagem dos diferentes plasmídeos.

Aulas práticas de bioinformática: Utilização de bases de dados para pesquisar sequencias de DNA e de aminoácidos; Princípios da anotação de genomas; Utilização de ferramentas bioinformáticas para comparação e análise de sequências; identificação de regiões promotoras; previsão de operões; localização celular de proteinas; Identificação de mutações; Identificação de mutantes de transposição; Construção de fusões transcricionais e fusões de promotores in silico; Estratégias de clonagem para construção de mutantes condicionais.

Aulas Teórico/Práticas: exercícios/problemas práticos: mapeamento genético por transferência genética; estratégias de clonagem; mapeamentos de restrição; Apresentação e discussão de artigos.

Bibliografia

Videira, A. (2011) – Engenharia Genética – Princípios e Aplicações. 2ª Edição.  LIDEL.

Primrose. S. B. and Twyman, R:M: 2007. Principles of Gene Manipulation and Genomics.  Blakwell Publishing.7th.Edition.  CAPÍTULOS: 3, 4, 5, 6, 8 e 9.

Griffiths, A.J.F., Susan R. Wessler, Richard C. Lewontin, Sean B. Carroll.  2007. Introduction to Genetic Analysis. Publisher: W. H. Freeman. (9th Edition). CAPÍTULOS: 5, 10, 14, 15

Watson J.D., Caudy, A.A., Myers R.M and Witkowski, J.A. 2007, Recombinant DNA. Genes and Genomes – A short course. W.H. Freeman and Company; Cold Spring Harbor  Laboratory press NY. (Thd Edition). CAPÍTULOS: 4, 6, 7 e 12.

Método de ensino

Método de ensino:

Aulas teóricas – uma parte expositiva; uma parte com intervenção dos alunos; uma parte em dialogo / duvidas / discussão.

Aulas práticas laboratoriais: 3 trabalhos de laboratório independentes, relacionados com os conteúdos programáticos das aulas teóricas. Trabalhos práticos de aplicação bioinformática.

Aulas práticas em sala com computadores: 3 trabalhos in silica e com consulta de bases de dados

Aulas teórico-práticas: exercícios e problemas praticos; apresentação e discussão de artigos.

Trabalho em autonomia e/ou em grupo online: resposta a questionários referentes aos protocolos, estrategias e  resultados das praticas de laboratorio e de computador e resolução de exercícios/problemas.

Todo o material didático necessário para as aulas estará disponível no moodle: (slides das aulas teóricas; PDFs dos artigos; colectâneas  de Exercícios/Problemas;  protocolos das aulas práticas). É facultada a consulta de livros indicados na bibliografia e indicados os sites da internet utilizados nas aulas.

Método de avaliação

Componente Teórico/prática

Três testes parciais escritos (T-80%)

•  Duração máxima de 1:30 min.
• Não há nota mínima nos testes. Não há repetições dos testes.
• Caso o aluno falte a um dos testes terá nota 0 nesse teste.
• A nota é obtida pela média aritmética simples dos 3 testes, calculada até às centésimas

Componente Laboratorial – P 20%

Seis questionários / exercícios – (TBLs – 15%)

• 3 TBLs realizados online no Moodle (TBL-OL) Os questionários são referentes aos trabalhos práticos e deverão ser respondidos pelo Grupo; duração 60 min., uma tentativa apenas; estarão disponíveis a seguir à aula prática de análise de resultados, durante 4 dias. Quem faltar às aulas praticas  não pode fazer o TBL respectivo e ficará com a classificação de zero.

• 3 TBLs realizados na aula e submetidos no Moodle no final da aula (TBL-P) São realizados exercícios em grupo, seguindo os protocolos nas aulas de Bioinf, e submetidos no final da aula no Moodle. Quem faltar às aulas práticas de Bioinf não pode fazer o TBL e ficará com a classificação de zero no respectivo TBL.

A nota é obtida pela média aritmética simples dos 6 questionários, calculada até às centésimas.

Desempenho do aluno nas aulas (D - 0.05%)

Desempenho no Laboratório / Trabalho em Grupo /Pontualidade Participação nos Exercícios Práticos / Questionários

Nota final é obtida pela média ponderada das várias componentes, e arredondada às unidades.

NF = (T*0,8)+(TBL*0,15)+(D*0,05)

Exame de recurso – (ER-80%)

• Engloba toda a matéria teórica e prática. Duração máxima de 1:30 min.
• Destina-se aos alunos reprovados (NF inferior a 9,5 valores), mas com frequência à UC e nota nas outras componentes, ou para os alunos que pretendem melhorar a nota (inscrição no CLIP obrigatória).
• A nota final deverá ser igual ou superior a 9,5. 

NF = (ER*0,8)+(TBL*0,15)+(D*0,05)

Condições para obter aprovação:

• Ter frequência (presença em 2/3 das aulas práticas e teórico/ práticas) 
• Classificação final  igual ou superior a 9,5 valores.

Frequência: O aluno terá frequência à disciplina se assistir a 2/3 do número de aulas práticas e teórico-práticas previstas; Será assinada uma folha de presença nas aulas práticas.

Falta de pontualidade às aulas práticas:

• Atraso de mais de 20 min. (incluindo os 10'' de tolerencia) o aluno pode assistir à aula, mas ser-lhe-á marcada falta.

• Atraso até 20 min. (incluem os 10'' de tolerancia) em 3 aulas será considerado como uma 1 falta.

O aluno sem frequência á disciplina não pode apresentar-se a exame de recurso.

Alunos de anos anteriores com frequência válida (2013-2014 e 2015-2016):

Estão dispensados das aulas práticas. Mantêm a nota da componente Laboratorial (TBLs) e da componente Sumativa (IP+AO/tema), mas terão de ser avaliados na componente Teórica/pratica (três eestes – 80%).

NF = (T*0,8)+ (S*0,2)

Se não comparecerem aos testes poderão fazer o Exame de Recurso (correspondente à matéria dos 3 Testes).

NF = (ER*0,8)+ (S*0,2)

Melhoria de Nota para alunos de anos anteriores:

Cursos

• Biologia Celular e Molecular
• Perfil de Biotecnologia
• Perfil Química Aplicada (Geral)
• Bioquímica