Engenharia Genética

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.

 

Caracterização geral

Código

7112

Créditos

6.0

Professor responsável

Isabel Maria Godinho de Sá Nogueira

Horas

Semanais - 4

Totais - 63

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

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

A estratégica pedagógica assenta na separação entre aulas teóricas (T), aulas práticas (P) em laboratório.

T: uma parte expositiva; uma parte com intervenção dos alunos; uma parte em diálogo/discussão.

P-laboratoriais: quatro trabalhos práticos em laboratorio, relacionados com os conteúdos programáticos das aulas teóricas; Submissão dos resultados da pratica online e resposta a questionários relativos a analise desses resultados (TBL).

TP – Resolução de problemas referentes à matéria dada nas aulas teóricas e relacionados com a parte experimental. Exercicios de Bioinformatica relacionados com os trabalhos de laboratorio.

A avaliação consiste em: 2 testes parciais (80%); 4 TBLs online  (15%); desempenho no Lab (5%).

Método de avaliação

 Avaliação teórico/prática: T - 75% da nota final

  • Dois Testes Parciais Individuais
  • Duração máxima de 1:15 min.
  • Não há nota mínima nos testes, mas a média final dos 2 testes (calculada até às centésimas), depois de ponderada, não pode ser inferior a 7,60
  • Não há repetições dos testes. Caso o aluno falte a um dos testes terá nota zero nesse teste.

Avaliação Sumativa: AS - 25% da nota final.

3 TBLs-OL  = 15%

  • Questionários online e presenciais (TBL) sobre o trabalho realizado na prática. A nota final é obtida pela média aritmética dos questionários (calculada até às centésimas).

Desempenho nas aulas 10%

  • Desempenho no Laboratório / Trabalho em Grupo / Pontualidade; Participação nos  Exercícios Práticos / Resposta aos questionários.

Nota final - O cálculo da nota final será feito através da seguinte ponderação:

NF = (T*0,75) + (AS*0,25)

Exame de recurso - ER - O exame que engloba toda a matéria; duração máxima de 1:30 min. Destina-se aos alunos reprovados na avaliação contínua ou aos alunos que pretendem fazer melhoria de nota (inscrição no CLIP obrigatória).O cálculo da nota final para os alunos aprovados por exame de recurso (ER) será: NF= (ER*0,75) + (AS*0,25)

As condições para obter aprovação:

  • Frequência da disciplina: Assistência a 2/3 das aulas práticas. Este ano as aulas práticas laboratóriais presenciais 2 são obrigatórias.
  • A média ponderada dos testes não pode ser inferior a 7,6 valores.
  • A nota final NF tem que ser ≥ 9.5 valores.

Alunos com frequência obtida nos 3 ultimos anos:

  • Estão dispensados das aulas práticas.
  • A nota obtida na avaliação sumativa é válida por 3 anos. Mas terão que fazer os 2 testes parciais, aplicando-se a mesma formula para obtenção da NF.
  • Em alternativa aos testes poderão fazer o Exame de Recurso (correspondente à matéria dos 2 Testes)
  • O aluno sem frequência à disciplina não pode apresentar-se a exame de recurso.

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, a nota da Componente Sumativa  do ano anterior não conta para a nota.

Advertências

Falta de pontualidade às aulas práticas:

- (on-line) Atraso de mais de 20 min. (incluindo os 10 min. de tolerância) o aluno pode, se quiser, assistir à aula, mas ser-lhe-á marcada FALTA

-Aulas de laboratório presenciais 2 obrigatórias: atraso de mais de 20 min (incluindo os 10 min. de tolerância) o aluno não obtem frequência à disciplina.-

Nota: A Avaliação teórico/prática: T - 75% da nota final será efectuda por teste presenciais de preferência (depende da evolução da pandemia). Os TBLs serão executados on-line.


Conteúdo

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

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

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

4. Análise Genética funcional: construção de alelos in vitro e substituição genética; fusões com genes repórter; construção de mutantes condicionais; clonagem de genes de bactérias não caracterizadas; sistema CRISPR-Cas9; 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 e alinhamento de sequencias; utilização das bases de dados para pesquisa de sequencias.

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.

Mapeamento de restrição; estratégias de clonagem; comparação e análise de sequências; identificação de regiões promotoras; previsão de operões; localização celular de proteinas; identificação de mutantes de transposição; construção de fusões transcricionais e fusões de promotores in silico; estratégias de clonagem para construção de mutantes condicionais.