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DEPARTAMENTO ACADMICO DE CIENCIAS BSICAS

FILIAL NORTE

Gua de Seminarios

BIOLOGA CELULAR Y MOLECULAR

2013-II

Personal Docente : Bil. Lezama Vigo, Hlmer, MSc. (Responsable) Md. Ruiz Velazco, Mara (Coordinador) Bil. Nolasco Crdenas, Oscar, MSc. Md. Snchez Castillo, Jampieer Bil. Murrugarra Bringas, Victoria. Bil. Morales Ramos, Jorge. Bil. Loayza Estrada, Carolina. Bil. Alata Linares, Vicky, Mg Bil. Quintana Cceda, Milagros. MSc. Q.F. Ramrez Rojas, Luisa Bil. Becerra Gutirrez, Lizzie, Dr. Bil. Abanto Daz, Carlos, Mg. Bil. Rodrguez Alayo, Nstor, Mg. Ing.Qum. Benel Fernndez, Doyle, Mg Ing.Qum. Quionez Chapon, Liliana Md. Yuptn Chvez, Vernica.

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INTRODUCCIN

La gua de seminarios del curso de Biologa Celular y Molecular tiene como

objetivo fomentar en el estudiante la lectura cientfica y el razonamiento de casos prcticos y reales relacionados con las bases tericas.

Esta gua rene una lista de preguntas relacionadas con cada tema

expuesto en la conferencia magistral terica. Dichas preguntas sern resueltas por los alumnos durante cada sesin de seminarios, con la tutora del profesor y valindose de la bibliografa recomendada en el syllabus y sugerida por cada profesor as como de informacin 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 gua se ha dividido en 3 partes de acuerdo a cada evaluacin parcial. La

primera parte comprende la clula y componentes celulares. La segunda parte incluye procesos celulares. La tercera parte trata sobre la genmica y las tcnicas moleculares.

Se tomar un paso corto al inicio de cada seminario, basado en los temas a

tratar ese mismo da. El alumno debe contar con su respectiva bibliografa (libros, artculos cientficos, separatas, etc.) para solucionar cada seminario; adems participar activamente durante la clase, Los alumnos trabajarn en grupos de 4 a 5 personas y deben traer resueltas las preguntas del cuestionario. As mismo, el grupo responsable del tema de la semana debe presentar un informe sobre un artculo cientfico de revisin y presentarlo en Power Point a sus compaeros de clase y entregar una copia del artculo al docente del seminario y a cada uno de los grupos de clase de seminario.

La duracin del seminario es de dos horas acadmicas (45 minutos cada

hora) y la distribucin del tiempo durante el seminario ser el que sigue:

Paso corto: 10 min Desarrollo de cuestionario, mapa conceptual y discusin: 50 minutos Presentacin de artculo por grupo encargado: 10 minutos Discusin del artculo: 10 minutos

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PAUTAS PARA EL DESARROLLO DE LOS SEMINARIOS

CONCEPTO DE SEMINARIO:

El Seminario es una actividad acadmica, que tiene como propsito principal

introducir al estudiante de nivel superior en la reflexin y prctica investigativa, al tiempo que contribuye al avance del saber en su rea.

El seminario es una actividad de aprendizaje activo y colaborativo, centrada

en el trabajo del estudiante. Es una tcnica de capacitacin grupal, en la que participan todos los

integrantes y estudian intensivamente un tema en sesiones planificadas recurriendo a fuentes originales de informacin. OBJETIVOS DEL SEMINARIO:

1. Investigar, analizar y estudiar un tema para sacar conclusiones aprobadas por todos los asistentes.

2. Desarrollar habilidades de bsqueda de informacin, interpretacin y sntesis de la misma.

3. Fomentar el trabajo en grupo. Trabajar en grupo no es realizar varias partes de forma independiente y fusionarlas al final. Es preparar y discutir el esquema, analizar los contenidos, valorar y opinar sobre la literatura revisada e integrar los conceptos obtenidos (todos los miembros del grupo deben conocer todo el tema).

4. Desarrollar la capacidad de comunicacin cientfica, y sustentacin oral de un tema a exponer.

NORMAS PARA LA REALIZACIN DE UN SEMINARIO:

1. Los Seminarios son de realizacin obligatoria.

2. El profesor tutorizar la realizacin de cada seminario.

3. Los temas sern propuestos por el profesor, en forma de cuestionarios, los cuales se entregarn resuelto como trabajo escrito por el grupo responsable (cuatro cinco alumnos) Se utilizarn fuentes bibliogrficas editadas y electrnicas.

4. Los temas sern asignados a los grupos de alumnos para ser expuestos y presentados durante la sesin.

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5. La presentacin y el desarrollo de los cuestionarios fomentar la discusin

con la participacin de los alumnos de la seccin.

PRESENTACIN DEL TRABAJO ESCRITO:

Deber ser presentado de manera manuscrita (con buena caligrafa y ortografa) al Profesor al iniciar cada sesin para su discusin y evaluacin. Este deber responder a las preguntas formuladas en el cuestionario del tema a tratar. EL INFORME DEBER ESTAR COMPUESTO DE LAS SIGUIENTES PARTES:

Portada

En el encabezado al lado izquierdo arriba: Universidad de San Martn de Porres Facultad de Medicina Humana En la mitad de la pgina (aproximadamente) centrado Ttulo del seminario Semestre / Ao Bajo el ttulo y centrado a la derecha Autores del trabajo Grupo de Seminario Nombre del profesor

Resolucin del cuestionario en forma ordenada

El cuestionario deber resolverse en forma ordenada clara, concreta, fundamentado lo expuesto y podr hacerse uso de esquemas, figuras cuadros tablas etc.

CALIFICACIN DEL INFORME ESCRITO VALOLAR: La calificacin del Informe escrito considerar:

1. Presentacin, orden, coherencia del esquema.

2. Grado de elaboracin de los contenidos.

3. Fuentes bibliogrficas consultadas.

4. NO SE ACEPTARA COMO REFERENCIA BIBLIOGRFICA CUALQUIER PAGINA DE INTERNET QUE NO CUENTE CON UN SOPORTE CIENTFICO CONFIABLE;as mismo, NO SE ACEPTARN TRABAJOS IGUALES NI PLAGIOS DE LIBROS, REVISTAS U OTRA FUENTE BIBLIOGRFICA EMPLEADA.

5. Redaccin, estilo, ortografa.

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6. Cada grupo es responsable de la entrega del trabajo, si alguno de los

integrantes no participa, el grupo tiene la libertad de no incluirlo en el trabajo, en este caso, este integrante tiene la nota de 00 (cero)

LA CALIFICACIN DE LA PARTICIPACIN ORAL VALOLAR:

Un grupo de alumnos presentara el tema de la sesin, Se resolvern las

preguntas del cuestionario con la participacin de los asistentes.La intervencin es personal se responde a la pregunta, se argumenta, se cuestiona, o se corrige, se fomenta una discusin sobre la misma. Se valorar:

1. Presentacin. Claridad y orden. Capacidad de sntesis en la presentacin del tema. (Respecto al tiempo designado).

2. Discusin, claridad, orden, vocabulario.

3. Actitud y motivacin durante el desarrollo del seminario.

4. Puntualidad, consultas realizadas al profesor, integracin del equipo. Conducta en el desarrollo del seminario.

EVALUACIN DE LOS PASOS CORTOS:

1. Al inicio de cada sesin se tomar una Prueba Escrita de 4 5 preguntas

sobre el tema del seminario, la que incluir conceptos de las clases tericas relacionadas al tema.

2. Se calificar con cero (00) al alumno que no est presente, as como tambin se calificar con cero (00), toda prueba escrita no rendida. No se podr recuperar un PASO CORTO no efectuado.

MECNICA DEL TRABAJO DE SEMINARIO:

1. Duracin del seminario: dos (02) horas acadmicas (45 minutos cada hora).

2. Distribucin del tiempo durante el seminario ser el que sigue:

Tiempo(minutos) Parte del Seminario

10 Registro de asistencia (10 minutos de tolerancia). Entrega de Informes.

10 Paso corto.

50 Desarrollo de cuestionario, mapas conceptualesy

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discusin. (Aproximadamente cada pregunta se resolver en 10 minutos).

10 Presentacin y discusin de Lecturas.

CALENDARIO Y TEMAS DE SEMINARIOS

SE FECHA SEM CONTENIDO

1 VI-23/SA-24-08 Introduccin y Organizacin de grupos

2 VI-30/SA-31-08 I-1 Origen y Evolucin de la Clula. Fundamentos de la Biologa Molecular

3 VI-06/SA-07-09 I-2 Microorganismos patgenos y beneficiosos. Bacterias, virus y priones

4 VI-13/SA-14-09 I-3 Membrana celular. Factor y grupos sanguneos. Diabetes tipo 1 y 2

5 VI-20/SA-21-09 I-4 Desrdenes generados por defectos en el transporte y la absorcin

6 VI-27/SA-28-09 I-5 Citoesqueleto, matriz extracelular y contactos celulares. Bases moleculares de la contraccin muscular

7 VI-04/SA-05-10 II-I SEMANA DE LA MEDICINA

8 VI-11/SA-12-10 Muerte celular. Apoptosis y necrosis PRIMERA EVALUACION CONTINUA

9 VI-18/SA-19-10 II-2 Repaso EVALUACION PARCIAL

10 VI-25/SA-26-10 II-3 ADN mitocondrial. Aplicaciones en Medicina forense. Mitocondriopatas

11 VI-01/SA-02-11 Desrdenes en receptores celulares. Hipercolesterolemia familiar

12 VI-08/SA-09-11 III-1 Cancer. Oncogenes y protooncogenes

13 VI-15/SA-16-11 III-2 Tcnicas en Biologa Molecular, aplicacin en medicina.

14 VI-22/SA-23-11 III-3 Expresin gnica en procariotes y en eucariotes. Regulacin.

15 VI-29/SA-30-11 III-3 Terapia gnica y clulas madre.

16 VI-06/SA-07-12 EVALUACION FINAL SEGUNDA EVALUACION CONTINUA

17 VI-13-12 EVALUACION FINAL TEORICA

GUA PARA LA PRESENTACIN DEL INFORME DE SEMINARIO: El alumno debe presentar un informe de seminario, que incluya las siguientes partes:

1. Portada

En el encabezado al lado izquierdo arriba:

Universidad de San Martn de Porres

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Universidad de San Martn de Porres Facultad de Medicina Humana

Ttulo del seminario Semestre / Ao

Autores del trabajo Grupo de Seminario Nombre del profesor

Facultad de Medicina Humana En la mitad de la pgina (aproximadamente) centrado:

Ttulo del seminario

Semestre / Ao Bajo el ttulo y centrado a la derecha:

Autores del trabajo

Grupo de Seminario

Nombre del profesor

2. Resolucin del cuestionario en forma ordenada

El cuestionario deber resolverse en forma ordenada clara, concreta, fundamentado lo expuesto y podr hacerse uso de esquemas, figuras cuadros tablas etc.

3. Artculo(s): Impreso si es de una revista virtual y/o fotocopiado si es de una revista impresa.

4. Resumen del artculo: el alumno debe ser capaz de redactar un resumen

con los puntos ms relevantes del artculo.

5. Comentario y conclusiones.

6. Referencias bibliogrficas: libros y artculos de revisin a los que ha consultado. Las referencias bibliogrficas deben ser citadas como corresponde.

Los docentes estn en la obligacin de brindar la ayuda necesaria que

requieran los alumnos para que el desarrollo de cada una de las actividades del seminario sean resueltas de la mejor manera posible.

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SEMINARIO SEMANA N 1

Introduccin y Organizacin de grupos

SEMINARIO SEMANA N 2 ORIGEN DE LA VIDA, TEORIAS. EVOLUCION BIOLOGICA

1. Qu condiciones atmosfricas presentaba la tierra primitiva y cmo estas condiciones fueron cambiando hasta permitir el surgimiento del primer protobionte?

2. En qu consiste el experimento de Miller y Urey y qu trataron de explicar?

3. Qu principios o razones sustentan la hiptesis del mundo ARN? 4. Qu explica la teora endosimbitica y en qu se sustenta? 5. En qu se fundamenta el Lamarkismo y el Darwinismo y cules son las

semejanzas y diferencias entre ambas teoras?

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SEMINARIO SEMANA N 3

MICROORGANISMOS PATGENOS Y BENEFICIOSOS. BACTERIAS, VIRUS Y PRIONES

1. Qu tipo de microorganismos sobreviven en condiciones letales para cualquier otro ser vivo?, explicar y dar ejemplos. 2. Mencione las diferencias moleculares entre una bacteria gram positiva y otra gram negativa. 3. Qu son los virus? Cul es su estructura general? Explique el ciclo de crecimiento lisognico y el ltico de los virus 5. Acerca de los priones:

a. Qu son los priones y cuntos tipos se conocen? b. Cumplen los priones con el dogma central de la biologa molecular? c. Investigar acerca de una enfermedad producida por los priones en seres

humanos.

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SEMINARIO SEMANA N 4

MEMBRANA CELULAR. TRANSPORTE

1. La membrana plasmtica es muy impermeable a todas las molculas cargadas. Explique por qu

2. Las propiedades de la bicapa lipdica estn determinadas por las estructuras de sus molculas lipdicas. Predecir cuales seran las propiedades de la bicapa lipdica si sucediera lo siguiente (cada una en forma independiente):

a. Todas las cadenas de cidos grasos fueran saturadas. b. Todas las cadenas de cidos grasos fueran saturadas.

3. Los rafts contienen gran cantidad de colesterol y esfingolpidos y se piensa

que el colesterol juega un rol principal en la formacin de rafts pues aparentemente los rafts no se forman en ausencia del colesterol. Por qu cree que el colesterol es esencial en la formacin de rafts lipdicos?

(SUGERENCIA) Los esfingolpidos (a parte de la esfingomielina) tienen una cabeza muy grande compuesta por varias molculas de azcares.

4. Si un huevo de rana y un glbulo rojo se colocan en agua destilada, el

glbulo rojo se hinchar hasta reventar, pero el huevo de rana permanecer intacto. Aunque el huevo es casi un milln de veces el tamao del glbulo rojo, ambos tienen concentraciones idnticas de iones por lo que las fuerzas osmticas trabajando son las mismas. Por qu cree usted que el glbulo rojo se rompe y el huevo no?

5. Los canales de K+ tpicamente transporta iones de K+ ms de 1000 veces mejor que los iones de Na+. Sin embargo ambos iones tiene la misma carga positiva y son casi del mismo tamao (0.133nm para el K+ y 0.095nm para Na+). Describa brevemente cmo un canal de K+ logra discriminar los iones de Na+.

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SEMINARIO SEMANA N 5 DESRDENES GENERADOS POR DEFECTOS EN EL TRANSPORTE Y LA

ABSORCIN

1. Por qu es importante el transporte de membrana? Mencione y grafique las principales vas del trfico de membrana.

2. Cules son las estrategias de transporte en el trfico de membrana? Explique brevemente.

3. Cules son los procesos elementales y la maquinaria utilizada en el transporte de membrana?

4. A qu se denomina Enfermedades del Trfico de Membrana? Mencione 05 enfermedades y la funcin especfica que se encuentra deteriorada en cada una de ellas.

5. Qu es transcitosis? Explique el mecanismo implicado en la secrecin de IgA secretoria en la leche materna.

6. Qu son las uniones GAP? Explique su estructura, funcin y cmo interviene en el mecanismo de la contraccin del msculo cardiaco.

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SEMINARIO SEMANA N 6

CITOESQUELETO, MATRIZ EXTRACELULAR Y CONTACTOS CELULARES.

BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIN MUSCULAR

1. Qu es el colgeno? Explique su estructura y en que tejidos se encuentra.

Explique brevemente las bases moleculares de la Osteognesis imperfecta.

2. Explique la estructura de la unidad funcional del msculo esqueltico y los acontecimientos moleculares implicados en la contraccin muscular.

3. Explique las bases moleculares de la diapdesis.

4. Qu son los desmosomas? Cul es su estructura? Explique las bases

moleculares del Sndrome Estafiloccico de piel escaldada. 2. Explique detalladamente la estructura y funcin de los cilios y flagelos. Qu

sucede a nivel molecular en el Sndrome de kartagener o Sndrome de los cilios inmviles?

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SEMANA N 7

SEMANA DE LA MEDICINA

SEMINARIO SEMANA N8

MUERTE CELULAR. APOPTOSIS Y NECROSIS 1. Defina y explique lo que sucede a nivel molecular en la apoptosis.

2. Defina y explique lo que sucede a nivel molecular en la necrosis.

3. Explique las 2 formas de activacin de la apoptosis.

4. Seale ejemplos de molculas que inhiben o inducen la apoptosis.

5. La apoptosis y necrosis son procesos fisiolgicos, patolgicos o ambos?. Fundamente su respuesta.

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SEMANA N 09

REPASO EVALUACION PARCIAL

SEMINARIO SEMANA N 10

ADN MITOCONDRIAL. APLICACIONES EN MEDICINA FORENSE. MITOCONDRIOPATAS

1. Mencione las caractersticas del ADN mitocondrial que lo diferencian del ADN nuclear y explique cmo se hereda.

2. Mencione las caractersticas comunes de las mitocondriopatas: investigue las bases moleculares de 1 enfermedad producida por estos defectos.

3. Mencione las diferencias estructurales y funcionales entre la membrana mitocondrial interna y externa.

4. Si existe un dao en las mitocondrias de una persona cul de los siguientes procesos se veran directamente afectados?, explquelos brevemente a cada uno de los procesos afectados: a. Glucolisis.

b. Ciclo de krebs.

c. Transporte de electrones.

d. Fosforilacin oxidativa.

e. Fermentacin. 5. La medicina forense y el ADN mitocondrial. Aplicaciones.

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SEMINARIO SEMANA N 11

DESRDENES EN RECEPTORES CELULARES. HIPERCOLESTEROLEMIA

FAMILIAR

1. Defina y de ejemplos de: primer mensajero, segundo mensajero y transduccin de seal.

2. La Protena G: tipos, estructura y funcin. 3. Cmo se afecta la actividad de la protena G en las clulas intestinales

despus de la unin de la toxina del clera a su receptor? 4. GMPc (Guanil Monofosfato Cclico) como segundo mensajero y su relacin

con el xido ntrico en la dilatacin de los vasos sanguneos. 5. Explique la funcin de la fosfolipasa C en la transduccin de seales. 6. Analice el siguiente grfico y responda:

a. Cul es la estructura del receptor LDL? b. Qu eventos ocurren, a nivel de la membrana plasmtica y

citoslicamente, en la internalizacin y degradacin del LDL?. c. Qu es la Hipercolesterolemia Familiar y que alteracin a nivel

molecular se presenta? d. Qu elementos participan?

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SEMINARIO SEMANA N 12

CNCER. ONCOGENES Y PROTOONCOGENES

1. Mencione las diferencias entre un tumor benigno y uno maligno.

2. Explique las bases moleculares de las siguientes caractersticas de un tumor maligno: invasin, adhesividad celular, angiognesis, metstasis y motilidad celular

3. Defina: proto-oncogen y gen supresor de tumor. Discuta en qu que genes, ocurren mutaciones de ganancia de actividad y en qu casos ocurren mutaciones de prdida de funcin, relacionados con el cncer.

4. Mencione 2 oncogenes y 2 genes supresores de tumores y los cnceres a los que se les ha asociado.

5. Explique la estructura y el rol de la telomerasa. Por qu se relaciona el cncer con la actividad de sta?

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SEMINARIO SEMANA N 13

TCNICAS EN BIOLOGA MOLECULAR, APLICACIN EN MEDICINA

1.Explique la tcnica PCR (Reaccin en cadena de polimerasa). Aplicaciones en medicina. 2. Explique la tcnica de ELISA (Enzyme-Linked Inmuno Sorbent Assay) directo y sus aplicaciones en medicina. 3. Explique la tcnica de ELISA (Enzyme-Linked Inmuno Sorbent Assay) indirecto y sus aplicaciones en medicina. 4. Explique la tcnica de microarrays y sus aplicaciones en medicina. 5.Marcadores celulares: protena verde fluorescente..

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SEMINARIO SEMANA N 14

TRANSCRIPCIN Y TRADUCCIN. GENMICA ESTRUCTURAL Y

FUNCIONAL

1. Defina genmica estructural y funcional. 2. El gen que codifica la calcitonina en la tiroides y a la protena relacionada

con la calcitonina en el cerebro (CGRP) es el mismo. Como es posible que un mismo gen pueda codificar estas 2 protenas diferentes? (emplee el siguiente dibujo para su anlisis)

3. Una enzima presente en el hgado de rata tiene una cadena polipeptdica de

452 aminocidos y est codificada por un gen de 1896 pares de bases (pb). Interpretar la relacin existente entre el nmero de residuos de aminocidos de la protena y el nmero de pares de bases del gen.

4. La Hb de las clulas falciformes tiene un residuo Val en la posicin 6 de la

cadena de globina, en vez de un residuo de Glu encontrado en la Hb A normal Qu cambio se produce en el codn que codifica para el aminocido en cuestin?

5. Mediante que mecanismo se explica que la apolipoprotena B (Apo-B) en el hgado no tenga el mismo tamao que la apolipoprotena B en el intestino. Emplee el siguiente dibujo para evaluar su respuesta.

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SEMINARIO SEMANA N 15

TERAPIA GENICA Y CELULAS MADRE

1. Cules son las 2 caractersticas ms importantes para reconocer una

clula madre? Explquelas.

2. Cules son los tipos de clulas madre que existen (segn clasificacin: totipotentes, pluripotentes, multipotentes, unipotentes)?.

3. Cules son los tipos de clulas madre que existen (segn clasificacin por etapa del desarrollo: embrionaria y adulta)?.

4. En la mdula sea existen una gran variedad de clulas madre. Describa las Hematopoyticas, Mesenquimales y VSEL.

5. Qu es un marcador celular? Explicar brevemente la Protena verde fluorescente (GFP).

6. Describa brevemente la tcnica de FISH.

7. Describa y grafique brevemente el estudio: Cell differentiation: Hepatocytes from non-hepatic adult stem cells Malcolm R. Alison, Richard Poulsom, Rosemary Jeffery, Amar P. Dhillon, Alberto Quaglia, Joe Jacob, Marco Novelli, Grant Prentice, Jill Williamson and Nicholas A. Wright Nature 406, 257 (20 July 2000) doi:10.1038/35018642.

8. Describa y grafique brevemente el estudio Chimerism of the transplanted heart. De Quaini F, Urbanek K, Beltrami AP, Finato N, Beltrami CA, Nadal-Ginard B, Kajstura J, Leri A, Anversa P. N Engl J Med 2002 Jan 3;346(1):5-15.

9. Describa y grafique brevemente el estudio: Allogeneic mesenchymal stem cells restore cardiac function in chronic ischemic cardiomyopathy via trilineage differentiating capacity PNAS 2009 106 (33) 14022-14027; doi:10.1073/pnas.0903201106, vol. 106 no. 33, p. 1402227.

10. Cules son las diferencias entre: a. Terapia Regenerativa: Regeneracin rganos y tejidos b. Ingeniera de Tejidos: Reemplazo de rganos y tejidos slidos c. Terapia Gnica: Implante clulas manipuladas genticamente?

Explique brevemente cada una.

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SEMINARIO SEMANA N 16

EVALUACIO FINAL

SEMANA N 17

(EXAMEN FINAL TEORICO)