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
Horas semanais
4
Total de horas
76
Língua de ensino
Português
Objectivos
(i) Pretende-se que os alunos compreendam a base molecular dos mecanismos de alteração genética e a sua importância para o estabelecimento da tecnologia do DNA recombinante;
(ii) que aprendam uma série de metodologias usadas em Engenharia Genética que são a base para a investigação Genética a nível molecular e fundamentais em várias áreas da Biotecnologia;
(iii) que adquiram capacidade de estabelecer elos comparativos entre as matérias leccionadas nas aulas teóricas e nas experiências levadas a cabo nas aulas práticas (estratégias, metodologias, análise e discussão de resultados);
(iv) que fiquem aptos a discutir a aplicabilidade dos conceitos e metodologias, e a resolver problemas e questões práticas em laboratório.
Pré-requisitos
É fortemente recomendado que os alunos tenham frequência às seguintes disciplinas: Biologia Molecular e Bioquímica e Genética Molecular.
Conteúdo
Conteúdos programáticos (ver PDF - cronograma)
Aulas Teóricas
1. Mecanismos naturais de alteração Genética: Mutação; Recombinação; Transferências genéticas.
2. Análise Genética de Bactérias e Fagos: Recombinação vs Complementação; Mapeamento Genético.
3. Manipulação Artificial de Genomas: Vectores; Enzimas utilizadas em clonagem molecular; Estratégias de Clonagem; Bibliotecas genómicas; Inactivação de genes e mutagenese dirigida.
4. 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:
1.Determinação da acção tóxica e/ou mutagénica de vários compostos químicos utilizando diferentes estirpes de B. subtilis.
2. Determinação da taxa de reversão de mutações.
3. Identificação da mutação supressora por análise dos resultados de sequenciação.
4. 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 Teórico/Práticas:
Exercícios/problemas práticos: mapeamento genético por transferência genética; estratégias de clonagem; mapeamentos de restrição; Apresentação e discussão de artigos.
Aulas práticas de bioinformática (LBCM)
Comparação e análise de sequências de DNA e de aminoácidos; 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.
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 (LBCM; LQA e LBq). Trabalhos práticos de aplicação bioinformática (LBCM).
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 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
Regras de avaliação (ver PDF)
- Componente teórico/prática
Três Mini-Testes Parciais escritos (60%)
Duração máxima de 45 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 dos 3 testes.
- Componente Laboratorial
Cinco questionários/relatórios /exercícios on line (TBL - 20%)
Os questionários da prática deverão ser respondidos pelo Grupo (password respectiva); duração 40 min., uma tentativa apenas; estarão disponíveis a seguir à aula prática de analise de resultados, durante 5 dias.
A nota é obtida pela média aritmética dos 5 questionários.
- Componente sumativa
Apresentações Orais (AP – 15%)
Duração máxima 10 min.
Informação da Prática (IP – 5%)
Desempenho nas aula praticas (trabalho experimental; estratégia para atingir os objectivos; interpretação dos resultados) e teórico/praticas (resolução de problemas)
Nota final
NF = (T*0,6)+(TBL*0,2)+(AO*0,15)+(IP*0,05)
Exame de recurso – (ER - 60% )
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 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*0,6)+(TBL*0,2)+(AO*0,15)+(IP*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. O aluno sem frequência á disciplina não pode apresentar-se a exame de recurso.
Alunos de anos anteriores com frequência válida (3 anos lectivos anteriores):
(i) Alunos com frequência do ano 2011-2012 e com nota da componente prática:
Estão dispensados das aulas práticas, e mantêm a nota (NP) da Componente Laboratorial (2).
Mas terão obrigatoriamente de ser avaliados nas Componentes (1) (três mini-testes – 60%) e (3) (Apresentação oral de artigo/tema – 15%).
NF = (T*0,6)+(NP*0,25)+(AO*0,15)
Se não seguirem o processo de avaliação continua, terão apenas um Exame de Recurso (ER), correspondente aos 3 mini-testes, mas para obterem aprovação terão que ter avaliação da componente 3, ou seja uma apresentação oral.
NF = (ER*0,6)+(NP*0,25)+(AO*0,15)
(ii) Alunos com frequência do ano 2011-2012, sem nota da componente prática e alunos com frequência de anos anteriores.
Estão dispensados das aulas práticas. Mas terão obrigatoriamente de ser avaliados nas três componentes estipuladas para a avaliação continua, com excepção do elemento IP, pelo que os 5% desta parte serão incluídos nos mini-testes individuais.
Assim para seguirem o processo de avaliação contínua deverão ser avaliados nas seguintes componentes:
3 mini-testes (65%); 5 TBLs (20%); 1 AO (15%).
NF = (T*0,65)+(TBL*0,2)+(AO*0,15)
Se não seguirem o processo de avaliação continua terão apenas um Exame de Recurso (cotado para 20 valores) para obterem aprovação.
Melhoria de Nota para alunos de anos anteriores:
O exame de melhoria será uma prova oral (20 valores), feita na época de recurso (em data a combinar com o responsável da disciplina).
A matéria em avaliação é a do corrente ano lectivo e a nota da prática do ano anterior não conta.