Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Herramientas biotecnológicas/Técnicas para la Biotecnología

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Descripción/Contenidos

Cultivo de células y tejidos animales: equipamiento y práctica general. Tipos de cultivo. Regulación del ciclo celular. Proliferación. Muerte celular. Cáncer. Técnicas de cultivo vegetal in vitro. Cultivo de protoplastos, callos y suspensiones celulares. Obtención de plantas haploides. Embriogénesis somática.

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Competencias genéricas

CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética

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Competencias específicas

CG3. Tener las habilidades experimentales y analíticas para trabajar con autonomía en un laboratorio siendo capaz de plantear experimentos y de describir, analizar, evaluar e interpretar la información resultante para proponer soluciones alternativas y novedosas frente a problemas conocidos y/o emergentes.

CG4. Conocer los principios fundamentales de las ciencias experimentales para ser capaz de integrarlos en los contenidos propios del grado.

CE14. Conocer los fundamentos teóricos, los métodos y las herramientas del cultivo de células y tejidos vegetales y animales, así como las técnicas básicas de manipulación de animales de laboratorio.

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Resultados aprendizaje

RA 5. Conocer las técnicas básicas del cultivo in vitro vegetal y los mecanismos de organogénesis y embriogénesis somática en plantas.

RA 6. Conocer las técnicas de saneamiento de material vegetal y micropropagación, de mutagénesis, selección in vitro, obtención de haploides, rescate de embriones y conservación del germoplasma.

RA 7. Conocer la biología de las células animales en cultivo, los tipos de cultivos celulares, los medios y las técnicas de cultivo de líneas celulares animales y las técnicas de conservación y evaluación de líneas celulares y tejidos.

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Metodología

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Evaluación

Nota 1: La asistencia a las clases prácticas es obligatoria. Sólo se permitirán 2 faltas justificadas a las prácticas en cada parte de la asignatura: 2 en animal, 2 en vegetal.

Nota 2: Si en alguna de las actividades no se cumpliera el mínimo para ponderar, la nota de la asignatura será como máximo 4,9 sobre 10 (suspenso).

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Temario

Módulo 1: CULTIVO CELULAR ANIMAL

Tema 1. Principios y métodos básicos de cultivo celular

Introducción. Consideraciones de seguridad. Equipamiento y práctica general. Medios de cultivo. Tipos de cultivos: cultivos primarios, líneas celulares establecidas, cultivos 3D. IPs cells. Contaminación. Conservación. Aplicaciones.

Tema 2. División celular

El ciclo celular: fases del ciclo celular. Regulación del ciclo celular. El papel de las proteínas cinasas. Checkpoints (puntos de control).

Tema 3. Regulación de la capacidad proliferativa de la célula

Quiescencia. Senescencia. Células madre.

Tema 4.  Muerte celular

Apoptosis. Autofagia. Necrosis. Otras: catástrofe mitótica, necroptosis, ferroptosis, piroptosis, etc.

Tema 5. Cáncer

Propiedades básicas de una célula cancerosa. Causas del cáncer. Genes supresores de tumores. Oncogenes. Genes mutantes involucrados en la reparación del DNA. El genoma del cáncer. Análisis de la expresión génica. Estrategias para combatir el cáncer.

Módulo 2: CULTIVO CELULAR VEGETAL

Tema  1.  Historia del cultivo in vitro de plantas. Conceptos generales 

Concepto de biotecnología vegetal, cultivo in vitro y totipotencia celular. Instalaciones, equipos y materiales. Diseño de la instalación. Cabina de flujo laminar. Cámara de cultivo.

Tema  2.  Medios de cultivo. Métodos generales de cultivo

Composición. Compuestos inorgánicos/orgánicos. Fitohormonas. Recipientes y medios sólidos/líquidos. Esterilización/desinfección. Subcultivos. Influencia del material vegetal de partida en el cultivo. Fisiología de las plantas cultivadas in vitro.

Tema  3.   Cultivo de protoplastos. Hibridación somática

Aislamiento de protoplastos. Viabilidad y concentración de protoplastos. Hibridación somática por fusión de protoplastos. Aplicación de los híbridos somáticos.

Tema  4. Obtención de haploides: androgénesis/ginogénesis

Preparación del explanto. Desarrollo del cultivo de anteras. Selección de plantas haploides. Cultivo de microsporas. Aplicaciones.

Tema  5. Cultivo de callos y suspensiones celulares       

Concepto de callo. Inducción de la callogénesis. Estabilidad genética. Variación somaclonal. Cultivo de células en suspensión.

Tema  6. Embriogénesis somática y semillas artificiales

Concepto de embrión somático. Inducción de la embriogénesis. Aplicación en especies forestales. Semillas artificiales.

Tema  7. Producción biosintética in vitro

Metabolitos secundarios y diferenciación celular. Cultivo en biorreactores.

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Programa de prácticas experimentales

PRÁCTICAS DE CULTIVO CELULAR ANIMAL

1. Identificación de distintos tipos celulares e iniciación al manejo de cultivos.
2. Subcultivo de líneas celulares: tripsinización y recuento.
3. Ensayo clonogénico.
4. Cálculo del tiempo de duplicación.
5. Ensayo de citotoxicidad.

PRÁCTICAS DE CULTIVO CELULAR VEGETAL

1. Acción del ácido indolacético en la dominancia apical en alubia
2. Preparación y esterilización de un medio de cultivo
3. Fase de iniciación del cultivo. Desinfección de semillas de melón
4. Inducción de la callogénesis
5. Cultivo de suspensiones celulares
6. Aislamiento y cultivo de protoplastos de tabaco
7. Obtención de plantas haploides de tabaco

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica:

Cultivo celular animal

Yang, Z., Xiong H.R. Culture Conditions and Types of Growth Media for Mammalian Cells, Biomedical Tissue Culture, Dr. Luca Ceccherini-Nelli (Ed.), ISBN: 978-953-51-0788-0, InTech, DOI: 10.5772/52301

Montuenga L. Técnicas en histología y biología celular. Ed. Elsevier Masson 2ª Edición. ISBN: 9788445825204.

Galluzzi L, Vitale I, Aaronson SA, et al. 2018. Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Cell Death Differ.; 25(3):486-541. doi:10.1038/s41418-017-0012-4.

Karp, G. 2019. Biología celular y molecular. McGraw-Hill Interamericana de España S.L., ISBN 10: 1456269224 / ISBN 13: 978-1456269227.

Weinberg, R.A.  2013. The Biology of Cancer, 2^nd Edition. W. W. Norton & Company, ISBN 10: 0815342195 / ISBN 13: 9780815342199.

Cultivo celular vegetal

Plant tissue culture: an introductory text. 2013. Bohjwani SS y Dantu PK. Ed. Springer. 318 pp.

Plant cell and tissue culture, a tool in biotechnology. 2009. Neumann KH, Kumar A e Imani J. Ed. Springer. 332 pp.

Plant tissue culture concepts and laboratory exercises. 2000. Trigiano RN y Gray DJ eds. Ed. CRC Press. 454 pp.

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Idiomas

Castellano

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Lugar de impartición

Aulario y laboratorios e instalaciones de la ETSIA (edificios Los Olivos y El Sario). Campus Arrosadía. Laboratorio de Bioquímica (1ª planta) del Edificio de Ciencias de la Salud (Av. Barañain s/n, 31008, Pamplona).

Los lugares concretos donde se desarrollan cada una de las actividades se publicarán al dar comienzo la asignatura.

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