Programa

Primer semestre: Genómica Computacional: fundamentos y aplicaciones

1.- Fundamentos de informática en entornos bioinformáticos (5 ECTS)

1.1. Linux 

• Línea de comandos
• Navegación por el sistema de ficheros
• Herramientas básicas

1.2. Perl / BioPerl

• Comandos del lenguaje
• Entorno de ejecución
• Depuración de errores

1.3. PHP / MySQL

• Presentación del modelo relacional
• Comandos útiles
• Entornos de trabajo

2.- Fundamentos de biología molecular (5 ECTS)

2.1 ¿Qué es la vida y qué la caracteriza?

• Organismos y células
  • Procariotas y eucariotas
  • Clasificación en reinos
  • Las moléculas de la vida
• Pequeñas moléculas
  • Proteínas
  • El ADN (ácido desoxiribonucleico)
  • El ARN (ácido ribonucleico)
• Transmisión de Información
  • Replicación del ADN
  • Mitosis
  • Meiosis
  • Recombinación

2.2 Genes y genomas

• Genética clásica: Leyes de Mendel
• El gen a nivel molecular
• Ligamiento y herencia ligada al sexo
• Otros tipos de herencia biológica
• Genomas
• Secuenciación de genomas
• Predicción y anotación de genomas

2.3. De genes a proteínas

• Transcripción
• Splicing
• Traducción
• Regulación de la expresión génica

2.4. Variación genética

• Variación genética y evolución
• La teoría de la selección natural de Darwin
• Tipos de mutación
• Mutación y selección en poblaciones
• Deriva genética
• Fijación de mutaciones

2.5. Evolución de secuencias

• Tasas evolutivas
• Definición de árbol evolutivo
• Métodos de distancia
• Métodos de máxima parsimonia
• Métodos de máxima verosimilitud

3.- Genómica Computacional (5 ECTS)

3.1. Búsqueda de información genómica

• Bases de datos de secuencias: NCBI, EMBL
• Navegadores genómicos: UCSC, ENSEMBL
• Transcritos: RefSeq, ESTs, Unigene
• Buscadores: Entrez, Biomart, UCSC
• Anotación funcional: GO, SO, OBO

3.2. Alineamiento de secuencias

• Evolución y similaridad
• Alineamiento de dos secuencias
• Alineamiento global y local
• Alineamiento múltiple
• Búsquedas en bases de datos
• Alineamiento de genomas
• Aplicaciones: BLAST, CLUSTALW, TCOFFEE, BLAT

3.3. Modelado de señales

• Patrones, logos de secuencia
• Matrices de pesos
• Modelos de Markov
• Pattern matching
• Descubrimiento de patrones
• Aplicaciones: MEME, RSA tolos

3.4. Prediccion de genes

• Estructura de un gen
• Predicción ab initio
• Predicción por homología
• Genómica comparativa
• Evaluación de predicciones
• Programas: geneid, genscan, N-scan, genewise

3.5. Regulación de la expresión génica

• Promotores y regiones reguladoras
• Phylogenetic footprinting
• Bases de datos: Transfac, Jaspar, ABS, Pazar
• Redes de regulación génica
• Microarrays

Segundo semestre: Biología Estructural: fundamentos y aplicaciones

1.- Genómica Funcional y análisis de microarrays (5 ECTS)

1.1. Introducción a la genómica funcional y a las tecnologías “high throughput”

• El objeto de estudio de la genómica funcional
• Métodos de obtención de datos de alto rendimiento
  • Perspectiva general
  • Microarrays de expresión génica
  • Otros tipos de datos (SNP’s, ChIP, Proteómica)

1.2. El lenguaje de programación R

• R, software libre para estadística y los gráficos
• Manejo de datos en R
• Gráficos
• Estadística básica y avanzada
• Programación: scripts, funciones y mucho más

1.3. Análisis de datos de microarrays

• Perspectiva general del análisis de datos de microarrays de expresión
• Lectura y control de calidad de las imágenes
• Preprocesado: normalización y filtraje
• Detección de genes diferencialmente expresados
• Busca de patrones de coexpresión mediante análisis de “clusters”
• Diagnósticos moleculares y métodos de clasificación
• La ontología génica y sus aplicaciones para la interpretación biológica
• Más allá de la expresión génica: Análisis de factores de transcripción e integración de diversos tipos de datos

1.4. Biología de sistemas (BS) y genómica funcional

• Introducción a la biología de sistemas
• Tipos de redes y técnicas para su análisis y reconstrucción
• Reconstrucción de redes metabólicas a partir de datos de alto rendimiento
• Perspectivas y aplicaciones de la BS

2.- Biología estructural (4 ECTS)

2.1. Conceptos básicos

• Biología estructural
• Moléculas
• Biomoléculas
• Macromoléculas

2.2. Proteínas

Síntesis, tipos, funciones, propiedades

• Estado natural/desnaturalizado
• Estructura primaria
• Estructura secundaria
• Estructura terciaria
• Estructura cuaternaria
• Dominios estructurales
• Plegado de proteínas
• Bases de datos

2.3. Predicción de estructura (1)

• Proteínas solubles
• Cristalografía
• NMR

2.4. Predicción de estructura (2)

• Homología
• Threading Ab initio
• CASP

2.5. Estructura de ácidos nucléicos

• ADN
• ARN

2.6. Modelado molecular

• Átomos, campos de fuerza, interacciones
• Simulaciones
• Diseño de fármacos

3.- Aplicaciones y tendencias del sector bioinformático (3 ECTS)

3.1. Aplicaciones

• Introducción. La investigación en la industría farmacéutica
• Descubrimiento de (potenciales) nuevas dianas terapèuticas
• Descubrimiento y mejora de fármacos

3.2. El sector

• Empresas de bioinformática
• Uso de la bioinformática en el entorno de la investigación
• Uso de la bioinformática en el entorno empresarial
• Uso de la bioinformática en las organizaciones sanitarias

3.3. Tendencias de futuro

• Biología de sistemas
• Ontologías, clasificaciones y diccionarios
• Integración de la información biomédica
• Vigilancia tecnológica

3.4. Marco legal

• Propiedad industrial y derechos de autor
• Ley de protección de datos de carácter personal
• Ley del medicamento
• Ley de investigación biomédica
• Directivas europeas
  
  4.- Proyecto (3 ECTS)
  
  Temas del proyecto:

• Genómica
• Biología Estructural
• Aplicaciones y Tendencias
• Libre