Genética Molecular A
Código
10655
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências da Vida
Créditos
6.0
Professor responsável
Pedro Miguel Ribeiro Viana Baptista
Horas semanais
4
Total de horas
69
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pretende-se que os alunos complementem a sua formação referente à organização, transmissão e expressão génica, e que interpretem resultados experimentais aplicando e consolidando conhecimentos adquiridos. Os alunos deverão compreender os mecanismos de regulação da expressão génica, saber interpretar e/ou delinear experiências ou estratégias de trabalho que permitam o estudo em Genética Molecular.
Os alunos deverão apreender estes conceitos em estreita ligação com o ambiente celular, conseguindo ligar o genótpo ao fenótipo.
A visão da Genética Molecualr será numa prespectiva antropocentrica, i.e. culminando com os fenómenos no Homem.
Pré-requisitos
Deverá ter tido aprovação a Biologia Molecular
Frequência de aulas práticas é obrigatória com entrega de relatório de cada trabalho prático.
Discussão dos relatórios (aprovação). Resolução de Problemas (aprovação).
Apresentação de seminários temáticos.
Conteúdo
1. AULAS TEÓRICAS
1.1. Cromossomas e organização genética
1.1.1. Estrutura do cromossoma eucariontico
1.1.1.1. Morfologia e características funcionais do cromossoma: Centromeros e telomeros
1.1.1.2. Cariótipo - Bandas em metafase, bandas em interfase
1.1.2. Cromatina: Histonas e nucleossoma; Condensação da cromatina; Organização nuclear da cromatina
1.2. Organização e evolução do genoma
1.2.1. Genes
1.2.2. Mecanismos de duplicação génica e evolução
1.2.3. Intrões e evolução
1.2.4. Pseudogenes
1.2.5. Genes repetidos lado a lado (conversão génica, sobrecruzamento meiótico desigual)
1.2.6. Sequências de DNA: Simples - DNA satélite, minisatélite e fingerprintings, microssatélites; Repetitivo - SINES e LINES; transposões, retrotransposões, pseudogenes processados, etc; Aplicações – STS, RFLPs, etc
1.2.7. Replicação, reparação e recombinação do DNA eucariontico 1.2.4.1. Replicação cromossómica - Polimerases;-- telomerases, topoisomerases, ligases
1.3. Transcrição em Eucariontes
1.3.1. RNA: nuclear, nucleolar e citoplasmático
1.3.2. Estrutura e função das RNA polimerases: RNA polimerase III – síntese e processamento do pre-rRNA; RNA polimerase I- Síntese e processamento do rRNAs 5s e tRNAs; Regulação da transcrição dos genes 5s;-- Factor TF IIIA; RNA polimerase II
1.3.3. Síntese e processamento do mRNA
1.3.3.1. Iniciação da transcrição: Elementos iniciadores – TATA box; Promotor- CAAT; GC box; CACC; Estimulador/repressor; identificação de elementos no promotor
1.3.3.2. mapeamento do inicio da transcrição – “Run off”, protecção à Nuclease S1
1.3.4. Factores de transcrição
1.3.4.1. Mecanismos de acção
1.3.4.2. Motivos estruturais: hélice-volta-hélice; zinc-fingers; leucine zipper;-- helix-turn-helix;-- helix-loop-helix;-- heterodímeros
1.3.4.3. Regulação da actividade de factores transcricionais
1.3.5. Influência da cromatina na transcrição: Heterocromatina e Eucromatina
1.3.5.1. Efeito de posição
1.3.5.2. Regulação por acção das histonas - Acção da DNAse I
1.3.6. Metilação e imprinting
1.3.7. Processamento de mRNA
1.3.7.1. Formação de CAP (5’) e Poliadenilação (cadeia poliA 3’) 1.3.7.2. Splicing
1.3.7.2.1. Mecanismo e sequências consensuais;-- SnRNPs e spliceosoma;-- Splicing alternativo e skipping de exões;-- Exão forte/fraco;-- Splicing em cis e trans;-- Edição do RNA e variabilidade proteica
1.3.8. Transporte do RNA nuclear para o citoplasma: Estrutura nuclear;-- proteínas de transporte – PABP I e II;-- Regulação da localização
1.3.9. Estabilidade e tradução do mRNA no citoplasma: Região 3’UTR – IRES;-- Regulação de proteínas de ligação ao RNA
1.3.10. Non sense mediated decay
1.3.11. siRNA e miRNA - processamento de mRNA
1.4. Mecanismos integrados de regulação de transcriptoma
1.5. Ciclo celular de células eucariontes
1.5.1. Regulação do ciclo celular - START e pontos de restrição;-- check-points;-- ciclinas, Cdc e cdk, APC
1.5.2. Apoptose - cascata de activação e efectores (caspases e JNK, TNF)
1.6. Cancro
1.6.1. Alterações genéticas no cancro: inserção, translocação e amplificação, mutações pontuais;-- translocações;-- amplificação génica
1.6.2. Proto-oncogenes e genes supressores de tumores: Conversão e activação;-- TSG e perda de função – retinoblastoma, Knudson. LOH e TSG;-- haploinsuficiencia;-- proliferação celular
1.6.3. Mecanismos moleculares do cancro - p53 e controlo do ciclo celular
1.7. Projecto do genoma humano
1.7.1. Mapeamento físico, positional cloning, marcadores citogenéticos, clonagem e bibliotecas genómicas (YACs, PACs, cosmideos, BACs), sequenciação, polimorfismos
2. AULAS PRÁTICAS
2.1. Purificação de RNA total de células eucariontes
2.2. Amplificação enzimática de DNA – PCR
2.2.1. Condições, variações, PCR nested, PCR competitiva, análise de resultados
2.2.2. Sequenciação de DNA
3. SEMINÁRIO
Bibliografia
1. Baptista, P.V. Protocolos trabalhos práticos 2. DARNELL, J.E: et al – Molecular Cell Biology, Fifth Edition, Sci. Amer. Books, W.H. Freeman and Co., N.Y., 2003 3. DARNELL, J.E: et al – Molecular Cell Biology, Fourth Edition, Sci. Amer. Books, W.H. Freeman and Co., N.Y., 1999 4. VIDEIRA, A. - Engenharia Genética, Princípios e Aplicações, Lidel, 2001 5. LEWIN, B. – GENES VII, Oxford Uni. Press, USA, 2000 (ou edições posteriores - VIII, IX); 6- Arraiano, CM; et al - O Mundo do RNA, Lidel, Lisboa, Portugal, 2007
Método de ensino
Aulas teóricas
Aulas laboratoriais - aplicação conhecimentos na prática; trabalhos práticos; apresentação e discussão de relatórios [Obrigatórias]
Aulas Dúvidas/Resolução de Problemas [Obrigatórias]
Seminário [Obrigatório]
Método de avaliação
Regras Gerais
- A avaliação é composta por:
- testes: dois com conteúdo teórico e práticos
- exame final: conteúdos teóricos e práticos
- laboratório: relatórios trabalhos laboratoriais e discussão
- avaliação oral na prática
- seminário
- O laboratório é obrigatório para todos os alunos que não têm frequência e dá frequência. Quem não tiver frequência não pode ir a exame.
- Seminário obrigatório para todos os alunos
- Condições para obter aprovação (na Época Normal, de Recurso ou Especial):
- Obter Frequência - o que implica: Laboratório >=2 (em 4 valores); Seminário (em 2 valores)
- Nota Exame/teste global >= 7 (em 14 valores total) - poderão comparecer ao 2º teste os alunos com nota no 1º teste>=8/20; a reprovação no primeiro teste, implica resolução de exame em época de recurso; a data do segundo teste coincidirá com o "exame época Normal". [alteração a nota de acesso a 2º teste dia 2 de Novembro após conselho com alunos]
- Nota laboratório + Nota Exame + Seminário >= 9,5
- A nota final dos alunos aprovados (na Época Normal, de Recurso ou Especial) é a soma das notas do laboratório, seminário e exame, arredondada às unidades.
- Qualquer aluno envolvido numa fraude reprova na disciplina
2. Frequência
Laboratório
- Os trabalhos laboratoriais e exercícios são realizados durante as aulas práticas.
- A avaliação oral é contínua (questionário e participação)
- Discussão relatórios
- O aluno mantém a frequência em anos subsequentes mas sem nota da componente prática e de Seminário; a nota final de GM será apenas a nota do Exame (1-20)
Teste: será realizado um teste com uma fracção da matéria; o aluno com aprovação poderá realizar um segundo teste na Época Normal; um aluno sem aprovação terá que realizar a disciplina por exame (Época de Recurso).
Exame
- O exame só pode ser realizado por alunos com frequência.
- O exame é escrito e individual. Consiste numa série de perguntas teóricas e pequenos problemas.
- O exame é avaliado de 0 a 14 valores, com arredondamento às décimas, exigindo-se, para efeitos de aprovação na disciplina, a nota mínima de 7 valores.
- Não há pré-inscrição no exame.
Melhoria de Nota
- A melhoria de nota incidirá somente sobre a componente "Exame", podendo ser oral (1-20).
- De acordo com o Regulamento de Avaliação da FCT, os alunos podem-se inscrever para Melhoria de Nota:
- na época de Recurso imediatamente seguinte à Época Normal em que foi obtida a aprovação
- na Época de avaliação seguinte (Normal ou de Recurso).
Os alunos só podem realizar o exame e melhorar a nota do exame. A nova nota final é a soma (arredondada às unidades) da nota do laboratório+seminário com a nova nota de exame.
3. Lançamento de Notas
- Ausente --- A Aluno que não tem frequência e que não entregou a documentação referida nas duas primeiras fases.
- Excluído --- E Aluno que não tem frequência e que entregou a documentação referida nas duas primeiras fases.
- Faltou --- F Aluno que tem frequência e que faltou ao exame.
- Reprovado --- R Aluno que tem frequência, que foi ao exame e que não obteve aprovação.
- Aprovado --- de 10 a 20 Aluno que tem frequência, que foi ao exame e que obteve aprovação