Breve descripción

En esta materia (Fronteras de la investigación en Biología Sintética Integrativa), los estudiantes participarán en dos tipos de actividades (ciclo de seminarios avanzados y talleres) organizados y diseñados específicamente para desarrollar temas de investigación de vanguardia en el ámbito de la biología sintética integrativa y disciplinas afines, impartidos por especialistas nacionales e internacionales.

Título asignatura

Fronteras de la investigación en Biología Sintética Integrativa I

Código asignatura

102626

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIOLOGÍA SINTÉTICA INTEGRATIVA

Créditos ECTS

15

Carácter de la asignatura

OBLIGATORIA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Inglés.

Contenidos

El ciclo de seminarios avanzados constará de 20 charlas (5 por semestre) y se programará un taller por semestre. Los contenidos del ciclo de seminarios y de los talleres se enmarcarán en las tres grandes áreas de la biología sintética integrativa, desarrolladas en la Materia 1 – Fundamentos. Por este motivo, ambas materias estarán muy coordinadas. Se detallan a continuación algunas de las temáticas que se programarán en la Materia 2 - Fronteras.

Ensamblaje y síntesis: reconstrucción e integración de módulos moleculares funcionales

      • Sistemas proto-celulares. Evolución in vitro de ácidos nucleicos y proteínas.
      • Información biológica: sistemas genéticos no naturales y códigos genéticos alternativos; ensamblaje e ingeniería de genomas; circuitos genéticos (puertas lógicas, oscilación, optogenética).
      • Metabolismo: diseño a partir de genomas mínimos; redes y modelos de flujo; ingeniería de rutas metabólicas ab initio; metabolismo mínimo.
      • Ingeniería de módulos funcionales, a partir de piezas moleculares naturales o artificiales.
      • Reconstitución bioquímica de máquinas subcelulares implicadas en procesos celulares esenciales. Auto-organización biológica.
      • Aproximaciones de biología sintética top-down para la reprogramación de enzimas y microorganismos. Hacia el diseño de sistemas funcionales autónomos.

Tecnologías avanzadas en biología sintética

      • Sistemas de expresión libres de células para la producción de proteínas y ensayos funcionales.
      • Generación de compartimientos citomiméticos (vesículas y gotas lipídicas, hidrogeles, polimersomas, etc) mediante aproximaciones microfluídicas, impresión 3D, etc
      • Nanobiotecnología: ingeniería de proteínas, DNA nanotecnología (DNA origami, etc)
      • Biología celular cuantitativa: técnicas de imagen, super-resolución, etc.
      • Herramientas in silico: diseño de bio-circuitos, simulación, optimización y control de sistemas; modelado celular

Biofactorías: aplicaciones biotecnológicas y biomédicas de la biología sintética

      • Bioelectrónica y computación biológica
      • Biocombustibles
      • Fotosíntesis sintética
      • Nanofarmacología
      • Ingeniería tisular: organoides y regeneración
      • Bioremediación y terraformación
      • Nuevos biomateriales, bio-arquitectura

Generales

COMPETENCIAS BÁSICAS

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

COMPETENCIAS GENERALES

CG2 - Aproximarse de modo crítico a las temáticas tratadas en el ámbito de la Biología Sintética Integrativa.

CG3 - Contribuir al desarrollo de nuevas ideas (modelos o hipótesis, estrategias, metodologías, o combinaciones) en el ámbito de la Biología Sintética Integrativa.

CG4 - Comunicarse con colegas en el área de la Biología Sintética Integrativa, transmitiendo conocimientos sobre los principios moleculares y celulares de la biología sintética, y sus aplicaciones en los ámbitos medioambientales y de la biomedicina.

CG5 - Comprender la incidencia de los avances científicos y metodológicos en la generación de conocimiento y el desarrollo de nuevas tecnologías con aplicación en la mejora de la salud y el medioambiente.

Transversales

CT1 - Elaborar, escribir y defender públicamente informes de carácter científico y técnico.

CT2 - Trabajar en equipos multidisciplinares.

CT4 - Potenciar la motivación hacia la investigación científica.

Específicas

CE1 - Analizar las características estructurales de las macromoléculas biológicas y sus interacciones para dar lugar a los complejos funcionalmente activos.

CE2 - Aplicar abordajes químico-biológicos propios de la biología sintéticaen estudios de reconocimiento molecular y el desarrollo de fármacos.

CE3 - Caracterizar sistemas naturales y sintéticos mínimos, para mejorar nuestro conocimiento sobre principios fundamentales de la función biológica, que serán la base para nuevas aplicaciones bio/nano-tecnológicas/biomédicas.

CE4 - Desarrollar una visión integradora de los avances que se producen en la investigación en biología sintética(molecular y celular) tanto en sus aspectos fundamentalesy tecnológicos como en los de su aplicación para la mejora de la salud biomedicina y el medioambiente.

Actividades formativas

*Horas para la Materia II- Fronteras de la investigación en Biología Sintética Integrativa

Con objeto de reforzar el potencial formativo de estas actividades, los estudiantes recibirán materiales (información bibliográfica o enlaces en red) relacionada con cada evento, que habrán de ser estudiados por cada alumno para potenciar su participación en el coloquio subsiguiente.
Tras los seminarios y los talleres, se programarán coloquios con los ponentes, moderados por miembros del claustro docente, lo que permitirá la evaluación de esta primera fase de la actividad (60%).
Por último, los estudiantes tendrán que elaborar un breve informe científico sobre el contenido del tema correspondiente, que completará la evaluación (40%).

Metodologías docentes

M1 Clases magistrales

M2 Clases prácticas y/o seminarios

M3 Tutorías

Descripción del sistema de evaluación

El rendimiento académico del estudiante se evaluará atendiendo a las pruebas objetivas de valoración directa, el trabajo personal – presentación de ejercicios y trabajos, presentación de seminarios orales. En la calificación final, se valorará la asistencia, participación e interés de los estudiantes en todas las actividades programadas en cada asignatura. Se proporcionará a los alumnos las indicaciones necesarias para la elaboración de las memorias escritas y para preparar adecuadamente los seminarios orales. Para ser evaluado de la asignatura, el estudiante habrá tenido que asistir, al menos, al 70% de las actividades de carácter presencial programadas. Las calificaciones estarán basadas en la puntuación absoluta sobre 10 puntos y de acuerdo con la escala establecida en el RD 1125/2003.
El formato propuesto de esta materia, tanto para los seminarios como para los talleres, implica que cada seminario o talleres tiene asociado una importante componente de tutorías presenciales previas y posteriores al seminario o talleres equivalentes a unas cuatro horas por seminario o talleres. Además de prácticas de pizarra relacionadas con cada uno de los seminarios o talleres, lo que hace que esta materia (y sus dos asignaturas) tengan un alto grado de actividades presenciales en formatos complementarios al de las lecciones magistrales.

Profesor responsable

Profesorado

Horario

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