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Júpiter - Sistema de Graduação

Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"
 
Genética
 
Disciplina: LGN0622 - Genética Molecular Aplicada à Biologia de Sistemas
Molecular Genetics Applied to Systems Biology

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2010 Desativação:

Objetivos
O curso se propõe a desenvolver os tópicos básicos da Genética Molecular através de aulas teóricas e práticas, enfatizando seus avanços mais recentes e suas aplicações na Agropecuária.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
53862 - Carlos Alberto Labate
 
Programa Resumido
DNA como material genético; isolamento e clonagem do gene; estrutura do gene de procariotos e eucariotos; mecanismo da transcrição e da tradução; regulação da expressão gênica; marcadores moleculares; genômica funcional, biologia de sistemas.
 
DNA as genetic material; Gene isolation and cloning; Gene structure of prokaryotes and eukaryotes; Transcription and translation mechanisms; Gene expression regulation; Molecular markers; Functional genomics; Systems biology.
 
 
Programa
1) Introdução (importância da biologia molecular e exemplos de aplicação da biologia molecular aplicada à biologia sistêmica); o DNA como material genético; a estrutura do gene; região promotora; fatores de transcrição; conceito moderno do gene; transcrição; tradução; mecanismos de regulação da expressão gênica (splicing do RNAm; splicing alternativo). 2) Bioinformática, histórico da bioinformática (de 1962 até hoje, principais avanços e descobertas); Sequenciamento do DNA; Construções de bibliotecas genômicas (shot-gun e enzimas de restrição), bibliotecas de ESTs; síntese de cDNA (primeira e segunda fita e as enzimas utilizadas); montagem das seqüências, qualidade dos cromatogramas (Phred); interpretação dos cromatogramas em seqüências de DNA. 3) Montagem das seqüências com similaridade formando contigs (phrap); visualização das montagens (consed); serviços de busca sisponíveis no NCBI; comparação das ferramentas blastn, blastp e blastx; descrição das ferramentas tblastn e tblastx; uso da ferramenta ORFinder; alinhamento de múltiplas seqüências de DNA e proteínas para análise de similaridade (clustal W). 4) Ferramentas para o desenho de primers; introdução e uso do software PRIMER3; reação de PCR e RT-PCR. 5) Clonagem de genes de interesse; plasmídeos; vetores de clonagem; extração de plasmídeos, vetores binários. 6) Expressão de genes em bactérias, vetor de expressão pDEST17, transformação de E. coli; indução por L-arabinose; purificação de proteínas recombinantes. 7) Transformação genética de plantas; transformação via Agrobacterium, eletroporação e biobalística; transformação genética de Nicotiana tabacum; promotores para expressão tecido específico do transgene; genes de seleção (GUS, GFP, BAR, etc); análise molecular de transgênicos (Southern, Northern e PCR em tempo real). 8) Genômica Funcional 1 - TRANSCRITÔMICA: ESTs, SAGE, Microarranjos de cDNA, bibliotecas subtrativas, bibliotecas de ESTs; Bioinformática aplicada à genômica funcional (uso do software SAGE 2000); anotação de ESTs, vias metabólicas e expressão gênica; marcadores moleculares aplicados ao melhoramento genético. 9) Genômica Funcional 2 –Proteômica: química das proteínas, diversidade dos proteomas, separação de proteínas (eletroforese, SDS-PAGE, 2D-PAGE, cromatografia líquida), sequenciamento de proteínas por degradação de Edman; sequenciamento de proteínas por espectrometria de massas; bioinformática aplicada à proteômica (Proteinlynx, Mascot); bancos de dados de proteínas. 10) Métodos, aplicações e conceitos de metabolômica, profiling parametabólitos primários e secundários; análise de fluxos metabólicos; análise de redes metabólicas. 11) Biologia de Sistemas: integração das várias áreas da genética molecular: transcritômica, proteômica e metabolômica para o entendimento dos sistemas celulares; bioinformática aplicada ao estudo de biologia de sistemas; identificação de genes regulatórios e design de sistemas biológicos sintéticos, identificação de QTLs metabólicos.
 
 
 
Avaliação
     
Método
A avaliação constará de duas provas escritas e relatórios de atividades práticas.
Critério
A média final será calculada pela média aritmética das notas das provas e dos relatórios.
Norma de Recuperação
Uma prova escrita
 
Bibliografia
     
Baginsky S., Fernie A.R eds. (2007) Plant Systems Biology, Birkhäuser Verlag, Berlin, 362p.
Gibson, G. (2002) A primer of genome science. Sunderland, Mass. 347p.
Griffiths, A.; Wessler, S.; Lewontin, R.; Carroll, S. (2007) Introduction to genetic analysis 9th edition. W.H. Freeman & Co Ltd, 800p.
Griffiths, A.J.F., Gelbart, W.M., Miller, J.H., Lewontin, R.C. (2001) Genética Moderna. Editora Guanabara Koogan S.A., 589p.
Kitano H. Ed. (2001) Foundations of System Biology, The MIT Press, Cambridge-Massachusetts, 290p.
Lesk, A. (2007) Introduction to Genomics, Oxford University Press, UK, 440p.
Palsson B.O. (2005) Systems Biology: Propertie of Reconstructed Networks, Cambridge University Press, Cambridge UK, 335p
 

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