Currículo

Genética Molecular Bacteriana GMB

Contextos

ECTS

4.0 (para cálculo da média)

Objectivos

A Genética Molecular Bacteriana (GMB) é uma UC de elevada relevância na investigação em Biociências. Compreender a dinâmica da expressão génica microbiana é essencial para compreender a biologia, a evolução dos microrganismos e a sua interação com os seres vivos. É cada vez mais conhecido o papel relevante que as bactérias e os seus vírus desempenham na biosfera, assumindo um papel crítico na saúde humana e animal, no ambiente, bem como em aplicações biotecnológicas. O constante desenvolvimento de novas ferramentas moleculares tem permitido a manipulação e modificação de genes e proteínas que em procariotas quer em eucariotas, o que tem permitido expandir o conhecimento sobre a evolução, diversidade, estrutura e função dos genes. Esta UC tem como objetivos dotar os alunos dos princípios e conhecimentos básicos subjacentes à Genética Bacteriana. A UC irá contribuir para a compreensão da expressão génica e sua regulação, bem como das estratégias utilizadas na manipulação de genes de modo a compreender a sua função. A evolução do conhecimento em GMB permite desenvolver novos instrumentos que podem conduzir a novas aplicações em Microbiologia, Genética, Bioquímica, Bioengenharia, Medicina, e Biologia Molecular e Biotecnologia. No final deste módulo os alunos ficam habilitados a utilizar ferramentas bioinformáticas para análise de genes e dos produtos da sua expressão, executar metodologias básicas da tecnologia do DNA recombinante, e a aplicar estratégias para o estudo da função e expressão de genes. Com os conhecimentos adquiridos nesta UC, os alunos ficam habilitados com os princípios e estratégias fundamentais da análise genética, passíveis de serem aplicados em qualquer modelo biológico. O ensino está organizado em módulos em que cada componente prática e/ou laboratorial é a acompanhada pelo ensino teórico sobre o tema em estudo.

Programa

Ensino Teórico: - Módulo I: Princípios teóricos sobre a Genética Molecular Bacteriana. Perspetiva histórica da Genética Molecular Bacteriana e seu contributo para a Biologia Molecular. Conceitos fundamentais sobre a organização e regulação da expressão génica em sistemas procariotas. Elementos e processos de transferência genética em bactérias e o desenvolvimento das ferramentas moleculares para o estudo dos genes e das suas funções. - Módulo II: Tecnologia do DNA recombinante e suas aplicações. Os bacteriófagos: propriedades e suas aplicações em Genética Bacteriana, Medicina e Biotecnologia. Mecanismos de lise induzida por bacteriófagos. Recombineering: aplicação na construção de mutantes fágicos. - Módulo III: Interacção vírus/célula hospedeira em sistemas procariotas. Modelo de análise genética: estudo e identificação de receptores da superfície celular bacteriana utilizados para a infecção por bacteriófagos. Previsão e testagem da função celular dos receptores. Ensino Prático: Módulo I: Estratégias para o estudo funcional de genes: genes de virulência e de resistência aos antibióticos. Fundamentos da metodologia CRISPR de edição DNA e aplicações para o estudo da patogénese bacteriana. Módulo II: Aplicação de ferramentas bioinformáticas na análise genética. Estratégias para clonagem em vetores de expressão bacterianos: exemplo dos genes fágicos associados à lise de micobactérias. Módulo III: Identificação de receptores bacterianos envolvidos na infeção fágica: abordagem bioinformática e desenho experimental para avaliação laboratorial; Interpretação e validação dos resultados. Estudo da função de genes de um operão com recurso a ferramentas bioinformáticas: desenho experimental para avaliação da sua função. Ensino Laboratorial: Módulo II: Estudo da função de genes: da clonagem à análise da atividade da proteína. O exemplo de genes de lise de micobacteriófagos. Módulo III: Identificação de receptores bacterianos envolvidos na infeção fágica - abordagem experimental; Estudo in vitro da ligação bacteriófago/receptor para caracterização fina dos domínios de interação.

Método de Avaliação

A avaliação recorre a diversas metodologias e é centrada na avaliação contínua e na realização de um trabalho final, como seja a preparação de um projeto experimental, a discussão de um artigo científico, ou outro trabalho escrito, sobre um tema selecionado pelo aluno.

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• Molecular Genetics of Bacteria: Snyder L, Peters J, Henkin T and Champness W. ed. 2020 5 th edition . ASM Press. Washington, DC
• Medical Biotechnology: Bernard R. Glick, Terry L. Delovitch, Cheryl L.Patten 2014 ASM Press. Washington, DC
• Phages: Their Role in Bacterial Pathogenesis and Biotechnology: Matthew K. Waldor, David I. Friedman, Sankar L. Adhya 2005 ASM Press. Washington, DC
• Medical BiotechnologyASM Press. Washington, DC.: Bernard R. Glick, Terry L. Delovitch, Cheryl L. Patten (ed) 2014 ASM Press. Washington, DC.
• Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach.: Brenda A. Wilson, Abigail A. Salyers, Dixie D. Whitt, Malcolm E. Winkler 2019 4rd edition ASM Press. Washington, DC
• Bacteriophages: Biology, Technology, Therapy, 1st Edition. Springer International Publishing, Switzerland AG.: David Harper, Stephen Abedon, Benjamin H. Burrowes, Malcom L. McConville 2021 Springer International Publishing, Switzerland AG.
• Publicações Científicas relacionadas com os temas em discussão/Scientific Publications related to the topics under discussion.: xxxx xxxx

Secundária

Disciplinas de Execução

2024/2025 - 1º Semestre