Guia Seminario

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS MÉDICAS

Guía de seminarios BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR 2007-II Responsable de Curso: Dr. Luis Alberto Rodríguez Delfín. Profesores de Seminarios: Néstor Rodríguez Alayo. Ethel Paola González Esparza

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INTRODUCCIÓN La guía de seminarios del curso de Biología Celular y Molecular tiene como objetivo fomentar en el estudiante la lectura científica y el razonamiento de casos prácticos y reales relacionados con las bases teóricas. Esta guía reúne una lista de preguntas relacionadas con cada tema expuesto en la conferencia magistral teórica. Dichas preguntas serán resueltas por los alumnos durante cada sesión de seminarios, con la tutoría del profesor y valiéndose de la bibliografía recomendada en el syllabus y sugerida por cada profesor así como de información actualizada reunida por el alumno. Al final de cada seminario el alumno debe ser capaz de razonar y resolver cuestionamientos aplicativos similares a los desarrollados en el seminario. La guía se ha dividido en 3 partes de acuerdo a cada evaluación parcial. La primera parte comprende la célula y componentes celulares. La segunda parte incluye procesos celulares. La tercera parte trata sobre la genómica y las técnicas moleculares. Se tomará un paso corto al inicio de cada seminario, basado en los temas a tratar ese mismo día. El alumno debe contar con su respectiva bibliografía (libros, artículos científicos, separatas, etc.) para solucionar cada seminario. Individualmente y en cada semana, se deberá entregar al final de la clase un mapa conceptual basado el tema semanal y además participar activamente durante la clase. Así mismo, el grupo responsable del tema de la semana debe presentar un informe de seminario que constará de la resolución de las preguntas de la guía y de un resumen y comentario de los artículos de la semana, usar guía de informe para la presentación.

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EVALUACION DE SEMINARIOS DEL CURSO BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR LIMA 2007

SEMINARIOS (40%) 1. TRES PARCIALES (50% del total)

0 – 20

2. INFORME del total)

0 - 20

(20% Carátula

2.1 Guía para la presentación del Marco informe Teórico Tema Central Preguntas Comentario de los Discusión y Conclusione Bibliografía Presentació n (10% 0 - 20

2.2 MAPA CONCEPTUAL del total) 3. PARTICIPACION ORAL (10% del Exposición total) (única) (10% del total)

PASO CORTO

1 2 1 5 3 5 2 1

0 – 20 0 – 20

Los alumnos responsables deben presentar un informe del seminario.

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PROGRAMACION DE ACTIVIDADES DE SEMINARIO CURSO BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR – LIMA 2007

FECHA

SEMINARIOS

20 – 25 de Agosto

Indicaciones Elaboración de informes y mapas conceptuales

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27 de Agosto 01 de Setiembre

Origen de la célula.

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03 – 07 Setiembre

Evolución de la célula

3

10- 15 de Setiembre

Virus y priones

4

17- 22 Setiembre

Células procariotas y eucariotas: Bacterias beneficiosas y patógenas.

24 - 29 de Setiembre

PRIMERA EVALUACIÓN

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01 – 06 de Octubre

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08 -13 de Octubre

Membrana celular: Transporte de Glucosa. Diabetes Citoesqueleto, matriz extracelular y contactos celulares Bases moleculares contracción muscular.

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15 - 19 de Octubre 22- 27 de Octubre

ADN mitocondrial. Aplicación en medicina forense. Enfermedades SEGUNDA EVALUACION

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29 Octubre 03 de Noviembre

Muerte celular: apoptosis y necrosis

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05 – 10 de Noviembre

Cáncer: oncogenes y proto-oncogenes

10

12 – 17 Noviembre

Desórdenes generados por defecto en los receptores celulares: Hipercolesterolemia familiar.

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19 – 24 Noviembre

Genómica estructural y funcional.

4

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26 Noviembre 01 Diciembre

Técnicas de Biología Molecular aplicadas a Medicina

03 – 08 Diciembre

TERCERA EVALUACION

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Relación de Lecturas de los Seminarios del Curso de Biología Celular y Molecular Chiclayo 2007 Semana 1 Introducción informativa Seminario 1 a. Capítulo del Lehninger – El Origen de la vida. Seminario 2 a. Capítulo del Bruce Alberts – La Evolución de la Célula Seminario 3 a. Virus. Priones de Rey Gayo y cols. Seminario 4 a. Bacterias Beneficiosas y Patógenas. Virus Seminario 5 a. ¿Cómo se transporta la glucosa a través de la membrana celular? b. Ion Channels – Basic Science and clinical Disease Seminario 6 a. Capítulo de Alberts y De Robertis: Citoesqueleto. Seminario 7 b. Mitochondrial respiratory-chain diseases. c. Las enfermedades mitocondrailes, un reto para las ciencias médicas. Seminario 8 a. Capítulo del Robbins – Lesión Muerte y Adaptación celular. b. Capítulo del Alberts – Apoptosis Seminario 9 a. Cáncer. Oncogenes y proto-oncogenes Seminario 10 a. Capítulo de Lehninger. Hipercolesterolemia familiar. Seminario 11 a. De Mendel al genoma - Alberto Cazorla Tálleri. b. RNA INTERFERENCE, artículo del Premio Nobel en fisiología o Medicina 2006. Seminario 12 a. Estudio comparado de métodos de diagnóstico de la Leishmaniasis y caracterización molecular de los agentes etiológicos en la región de la libertad. b. PCR

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SEMINARIO Nº 1 ORIGEN DE LA VIDA Y FUNDAMENTOS DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR Semana del 27 de Agosto al 01 setiembre Cuestiones a desarrollar: 1. ¿Qué función cumplió el medio ambiente en la aparición de la primera forma de vida en la tierra? Describa las principales características de la atmósfera primigenia. 2. ¿Qué tipo de célula cree usted que se originó primero: heterótrofa o autótrofa?- Explique por qué. 3. Formación prebiótica de: carbohidratos, aminoácidos, polipéptidos y de la actividad enzimática.

SEMINARIO Nº 2 EVOLUCIÓN DE LA CÉLULA Semana del 03 al 08 setiembre Cuestiones a desarrollar: 1 Las mitocondrias y cloroplastos se piensa que evolucionaron de una bacteria simbiótica presentes en células nucleadas. Explique el fundamento de esta hipótesis. 2. Cuál es origen de los principales grupos taxonómicos de seres vivientes 3. ¿En qué criterios se basaría usted para demostrar que un organismo es más evolucionado que otro? 4. Cuál cree usted que sea el origen de los organismos pluricelulares. 5. Origen de las células eucariotas

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SEMINARIO Nº 3 VIRUS Y PRIONS Semana del 10 al 15 de setiembre Cuestiones a desarrollar: 1. Acerca de los virus: a. ¿Qué son los virus? b. Debatir acerca de si pueden o no ser considerados seres vivos c. ¿Cuál es su estructura? d. ¿Cómo es su ciclo de crecimiento? 2. Acerca de los priones: a. ¿Qué son los priones? b. ¿Cumplen los priones con el dogma central de la biología molecular? c. Investigar acerca de las enfermedades producidas por los priones tanto en animales como en seres humanos. 1. Citar alteraciones de las proteínas relacionadas a enfermedades. 2. Citar alteraciones de las carbohidratos relacionadas a enfermedades. 3. Citar alteraciones de los lípidos relacionadas a enfermedades. 4. Citar enfermedades por deficiencia de oligoelementos. 5. ¿Cómo influyen las alteraciones de las biomoléculas en el crecimiento y desarrollo?

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SEMINARIO Nº 4 CÉLULAS: PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS BACTERIAS BENEFICIOSAS Y PATÓGENAS VIRUS Y PRIONES Semana del 17 al 22 de setiembre Cuestiones a desarrollar: 1. Diferencias entre celulas eucariotas y procariotas. 2. ¿Qué tipo de microorganismos sobreviven en condiciones letales para cualquier otro ser vivo?, explicar y dar ejemplos. 3. Respecto a célula bacteriana: a. Mencione 5 ejemplos de bacterias patógenas pertenecientes al grupo Gram positivo y 5 Gram negativas, indicando la enfermedad que produce. b. Mencione 5 ejemplos de bacterias beneficiosas para el ser humano, indicando el beneficio y/o productos. 4. Explique los mecanismos patógenos de las bacterias. 5. Que es un agente bacteriostático y bactericida. 6. Acerca de los virus: a. ¿Qué son los virus? b. Debatir acerca de si pueden o no ser considerados seres vivos c. ¿Cuál es su estructura? d. ¿Cómo es su ciclo de crecimiento? 7. Acerca de los priones: a. ¿Qué son los priones? b. ¿Cumplen los priones con el dogma central de la biología molecular? c. Investigar acerca de las enfermedades producidas por los priones tanto en animales como en seres humanos.

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SEMINARIO Nº 5 MEMBRANA CELULAR: TRANSPORTE DE GLUCOSA. DIABETES Semana del 01 al 06 de Octubre Cuestiones a desarrollar: 1. Las proteínas de membrana celular se pueden clasificar en dos grupos: periféricas (extrínsecas) e integrales (intrínsecas). ¿Cómo logra una proteína intrínseca atravesar la bicapa fosfolipídica hidrofóbica y cómo una proteína extrínseca logra relacionarse con la membrana?. 2. Las porinas son una clase de proteínas transmembrana cuya estructura difiere radicalmente de las otras proteínas integrales. En la membrana externa de bacterias gramnegativas como Escherichia coli se encuentran varios tipos de porinas, proporcionando canales para el pasaje de disacáridos, fosfato y otras moléculas. Explique cómo está estructurada una porina en la membrana celular. 3. El aislamiento de algunas proteínas de membrana requiere del uso de detergentes. El aislamiento de otras proteínas puede estar acompañado con el uso de soluciones altamente Salinas. Responda: a) ¿Qué tipos de proteínas de membrana requieren de detergentes para su aislamiento? b) ¿Qué tipos de proteínas pueden ser aisladas con soluciones altamente salinas? c) Describa como las propiedades químicas de los detergentes y soluciones salinas facilitan el proceso de aislamiento de cada tipo de proteína de membrana. 4. En una tabla clasifique los grupos sanguìneos sistema ABO y Rh con sus respectivos anticuerpos y esquematice la relación de compatibilidad. 5. La diabetes tipo 2 es causada por defectos en los receptores de insulina, en la membrana plasmática. Mencione 2 características de la diabetes tipo 2 y explique cómo se puede originar este desorden al encontrarse no funcional el receptor de insulina.

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SEMINARIO Nº 6 CITOESQUELETO, MATRIZ EXTRACELULAR Y CONTACTOS CELULARES. BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR Semana del 08 al 13 de Octubre Cuestiones a desarrollar: 1. ¿Cuales son las funciones de las uniones estrechas? ¿Qué sucede cuando, en los tejidos, las uniones estrechas no funcionan apropiadamente? 2. ¿Qué es el colágeno y por qué es importante para la integridad de los tejidos? 3. La coagulación de la sangre es una función crucial para la supervivencia de los mamíferos. Explique cómo las propiedades multiadhesivas de la fibronectina llevan al reclutamiento de las paquetas en los coágulos sanguíneos. 4. ¿Cómo cambian las conexiones intermoleculares entre la matriz extracelular (MEC) y el citoesqueleto cuando surge la Distrofia Muscular de Duchenne? 5. Varios fármacos, que inhiben específicamente la mitosis, se unen a la tubulina, microtúbulos o ambos. ¿Qué enfermedades se pueden tratar con dichos fármacos? 6. Mediante un dibujo, explique el mecanismo de contracción del músculo esquelético especificando el movimiento de las bandas y las moléculas que participan en el proceso.

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SEMINARIO Nº 7 ADN MITOCONDRIAL. APLICACIÓN EN MEDICINA FORENSE. ENFERMEDADES Semana del 15 – 20 de Octubre Cuestiones a desarrollar: 1. El ADN mitocondrial tiene algunas características que lo hacen especial frente al ADN genómico. Mencione estas 4 características y explique por qué se hereda sólo de la madre. 2. Mencione e investigue sobre 2 enfermedades producidas por defectos en las mitocondrias. 3. Si existe un daño en las mitocondrias de una persona ¿cuál de los siguientes procesos se verían directamente afectados? a. Glucolisis b. Ciclo de krebs c. Transporte de electrones d. Fosforilación oxidativa e. Fermentación 4. Cuales son las aplicaciones del estudio de las mitocondrias en medicina forense.

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SEMINARIO Nº 8 MUERTE CELULAR: APOPTOSIS Y NECROSIS Semana del 29 de Octubre al 03 de Noviembre Cuestiones a desarrollar: 1. Describa los procesos moleculares de la apoptosis 2. Como participa las Caspasas en el proceso de apoptosis 3. Señales intracelulares y extracelulares en el control de la apoptosis 4. Describa los procesos moleculares de la necrosis

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SEMINARIO Nº 9 CANCER: ONCOGENES Y PROTOONCOGENES Semana del 05 al 10 de Noviembre Cuestiones a desarrollar: 1. ¿Qué distingue a un tumor benigno de uno maligno? Explique su respuesta 1. Describa los cambios que suceden en una célula cancerígena

3. Distinga entre proto-oncogenes y genes supresores de tumores. Discuta en qué casos, en dichos genes, ocurren mutaciones de ganancia de actividad y en qué casos ocurren mutaciones de pérdida de función, relacionados con el cáncer. 4. Qué tipo de células poseen actividad telomerasa en humanos? Cómo se relaciona el cáncer con la actividad de la telomerasa

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SEMINARIO Nº 10 DESÓRDENES GENERADOS POR DEFECTO EN RECEPTORES CELULARES: HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR Semana del 12 al 17 de noviembre Cuestiones a desarrollar: 1. Varias proteínas de membrana, frecuentemente, se encuentran agrupadas en la membrana plasmática. El agrupamiento de ellas es a través de proteínas adaptadoras o grupos de lípidos especializado llamados caveolas. Explique qué ventaja representa esta estrategia de agrupamiento de receptores de membrana en una ruta de señalización. 2. La hipercolesterolemia familiar (HF) es causada por defectos genéticos en receptores de LDL (lipoproteína de baja densidad) localizados en la membrana plasmática. Mencione 2 características de la HF y explique cómo puede originarse dicha enfermedad por el defecto en tales receptores. 4. Las lipoproteínas son complejos de lípidos y proteínas que transportan a los lípidos provenientes de la dieta o de fuentes endógenas por el torrente sanguíneo. Entre ellas se encuentran la lipoproteína de baja densidad LDL (Colesterol “malo”) y la lipoproteína de alta densidad HDL (colesterol “bueno). Las lipoproteínas son esencialmente grandes gotas compuestas de triglicéridos y colesterol esterificado encerrados dentro de una monocapa de fosfolípidos, colesterol libre y proteínas. ¿Por qué se relaciona niveles altos de LDL con hipercolesterolemia y arteroscleoris mientras que niveles altos de HDL mas bien indican que la persona es saludable?. 5. Analice el siguiente gráfico y responda: a) Qué eventos ocurren, a nivel de la membrana plasmática y citosólicamente, en la internalización y degradación del LDL? b) Que elementos participan?

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SEMINARIO Nº 11 GENÓMICA ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL: Semana del 19 al 24 de Noviembre Cuestiones a desarrollar: 1. Describa los tipos de secuencia que se pueden encontrar en el del genoma 2. Topología de una secuencia génica 3. El gen que codifica la calcitonina en la tiroides y a la proteína relacionada con la calcitonina en el cerebro (CGRP) es el mismo. ¿Como es posible que un mismo gen pueda codificar estas 2 proteínas diferentes? (emplee el siguiente dibujo para su análisis)

4. Una enzima presente en el hígado de rata tiene una cadena polipeptídica de 199 aminoácidos y está codificada por un gen de 1440 bp. Interpretar la relación existente entre el número de residuos de aminoácidos de la proteína y el número de pares de bases del gen.

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Continua

4) La apolipoproteína B (Apo-B) en el hígado no tiene el mismo tamaño que la apolipoproteína B en el intestino. ¿Como se explica esto? (emplee el siguiente dibujo para evaluar su respuesta).

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SEMINARIO Nº 12 TÉCNICAS DE BIOLOGÍA MOLECULAR APLICADAS A MEDICINA Semana del 01 de Noviembre al 01 de Diciembre Cuestiones a desarrollar: 1. Explique la técnica del PCR. 2. ¿Cuales son las características que debe tener un cebador? 3. Citar 3 ejemplos de aplicaciones de la PCR en medicina. 4. Enumere las técnicas de biología molecular más importantes para el estudio de enfermedades hereditarias e infecciosas – parasitarias. 5. Definir marcador molecular de ADN 6. Explicar el mecanismo y los usos de los microarrays.

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