Estructura somera del ADN y su rol en la célula. Fuerzas que intervienen en la doble hélice. Disposición de doble hélice. Desnaturalización y renaturalización del ADN. Temperatura de desnaturalización del ADN. Organización estructural de los ácidos nucleicos en organismos procariotas y eucariotas. Cromatina. Cromosomas. Elementos extracromosomales. Mecanismo de replicación y reparación del ADN. Replicación semiconservativa. Desenrollamiento del ADN. Topoisomerasas y girasas. ADN polimerasas, estructura, funciones y actividades de las mismas. Iniciación de la síntesis, desplegado. Síntesis continua y discontinua, fragmentos de Okasaki. Mutaciones en el ADN, consecuencias. Interaciones ADN-proteína. Mecanismos de reparación del ADN. Distintos sistemas. Telomerasa. Estructura y función.
Herramientas Básicas de Biología Molecular. Aislamiento, purificación y marcación de ácidos nucleicos. Cuantificación de ADN y ARN. Electroforesis en geles de agarosa y poliacrilamida. Métodos de hibridación: empleo de sondas. Southern blot. Northern blot. Amplificación de ácidos nucleicos. PCR, RT-PCR semicuantitativa y qPCR en tiempo real. Secuenciación de ADN. Pirosecuenciación. Huella Digital de ADN. RFLP, RAPD. Conceptos básicos de purificación y análisis de proteínas: concentración, precipitación, cromatografía, cuantificación. PAGE nativo y desnaturalizante, mono y bidimensional. Western blots. ELISA.
Clonado. Distintos tipos de vectores. Clonado con enzimas de restricción y a partir de fragmentos de PCR. Métodos de selección. Análisis de mapas de restricción. Construcción de bibliotecas genómicas y bibliotecas de cDNA. Clonado en sistemas diferentes al de Escherichia coli. BACs. YACs. Mutagenesis dirigida. Expresión y purificación de proteínas recombinantes.
Estructura y función del ARN. Distintas clases de ARN, funciones de cada uno de ellos. Biogénesis de los ARN en procariotas y eucariotas. Precursores del tARN, rARN y mARN en procariotas y eucariotas. Diferencias evolutivas. Mecanismos de “splicing” de los distintos ARNs.
Transcripción del ARN, biosíntesis y ensamblado. ARN polimerasas estructura, función y propiedades. Ciclo de la transcripción: iniciación, elongación y terminación de las cadenas. Regulación de la transcripción en procariotas y eucariotas. Promotores y “enhancers”. ARNs de interferencia y microARNs. Silenciamiento. Editado del ARN. Acción de inhibidores.
Transferencia de la información genética, síntesis de proteínas. Código genético. Ciclo ribosomal: iniciación, elongación y terminación de las cadenas peptídicas. Factores proteicos que intervienen en la misma, acción del GTP. Inhibidores de la síntesis de proteínas en eucariotes y procariotes, acción de antibióticos. Regulación de la síntesis proteica por quinasas de proteínas.
Genómica y Proteómica. Principios, aplicaciones y tendencias. Genomas de organismos unicelulares procariotas y eucariotas. Métodos informáticos para el análisis genómico. Bases de datos. Nuevas tecnología de screening y secuenciación masiva de organismos. Proteómica funcional. Aislamiento e identificación de proteínas: geles de dos dimensiones. Análisis de proteínas por espectrometría de masa.
Bioinformática. Softwares on line, formatos, búsquedas in silico. Búsqueda de secuencias y análisis de homología de secuencias. Diseño de primers para clonado y para análisis de expresión. Ensamble y alineamiento de secuencias. Motivos conservados. Estructuras 2D y 3D de proteínas.
Principios de biotecnología. Microorganismos, plantas y animales transgénicos. Estrategias de obtención. Bio-reactores. Agro-biotecnología. Caracteres susceptibles de ser mejorados por ingeniería genética. Resistencia a insectos y enfermedades. Control integrado de plagas. Tolerancia al estrés ambiental.
