1. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e

Mestrado Integrado em Medicina Dentária
2015 / 2016
1º ano / 1º semestre
Unidade Curricular: Unidade Básica III
Área Disciplinar: Biologia Molecular
ECTS da Unidade: 7,5
Peso da Área Disciplinar na U. C.: 45,2%
Horas de Contato: T: 14 ; TP: 24
Área científica em que se insere a Área Disciplinar: Ciência Biomédicas
Aplicadas
Regente da Área científica: Prof.ª Doutora Maria José Correia
Docente Responsável: Prof.ª Doutora Maria José Correia
Equipa Docente: Prof.ª Doutora Maria José Correia
1. OBJETIVOS
DE
APRENDIZAGEM
(CONHECIMENTOS,
APTIDÕES
E
COMPETÊNCIAS A DESENVOLVER PELOS ESTUDANTES)
Os objetivos gerais desta área disciplinar são fornecer aos alunos as ferramentas
necessárias à compreensão dos mecanismos e estruturas celulares envolvidos na
expressão genética. Nesta unidade é apresentada ao aluno a forma como as células
lêem o genoma e de como se chega do gene à proteína. Concretamente é esperado
que os alunos desenvolvam as competências abaixo enumeradas:
 Descreve a estrutura do DNA e as descobertas que permitiram esse
conhecimento.
 Estabelece a relação entre genes e polipéptidos.
 Descreve o fluxo de informação através da célula identificando os
componentes envolvidos.
 Indica as diferenças entre transcrição entre bactérias e eucariotas.
 Descreve os processos pelos quais o rRNA, tRNA e mRNA são processados
para as formas maturas.
 Descreve as propriedades do código genético.
 Define o papel dos tRNAs na descodificação do código genético.
 Descreve sucintamente as várias etapas da tradução: carregamento do tRNA,
iniciação, alongamento e terminação.
 Descreve o controlo da expressão genética em bactérias usando os operões
lac e trp como exemplos.
 Distingue entre os conceitos de controlo da expressão genética positivo e
negativo.
 Reconhece a importância dos factores de transcrição para o controlo da
expressão genética nos eucariotas.
 Descreve as características comuns da estrutura dos factores de transcrição,
em especial as zonas ligadoras de DNA.
 Discute as várias estratégias major e minor usadas em eucariotas para regular
a expressão genética.
 Conhece o estado da arte sobre a influência das alterações epigenéticas na
expressão genética de eucariotas.
 Reconhece os vários mecanismos de metilação de DNA e histonas e como
este processo influencia expressão genética.
 Discute os vários métodos usados para purificar e visualizar os ácidos
nucleicos e como as características destas moléculas que afectam o processo
de purificação.
 Compreende e discute a importância da evolução das tecnologias de
sequenciação de genomas.
 Discute a aplicação do conhecimento gerado com a sequenciação do genoma
humano.
2. CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS
A. DNA a molécula que armazena informação
Capítulo I. Estrutura do DNA
a. A dupla hélice de DNA
b. A proposta de Watson & Crick
B. Fluxo da informação do DNA à Proteína
Capítulo II. A relação entre genes e proteínas
c. O fluxo de Informação genética na célula
Capítulo III. Transcrição
a. Aspectos gerais da transcrição
i. Características gerais das RNA polimerases
ii. Reacções de adição de nucleótidos
b. O processo da transcrição – aspectos gerais
i. Em procariotas
ii. Em eucariotas
Capítulo IV. Síntese e processamento do RNA ribossomal e de transferência
a. Síntese e processamento dos percursores de rRNA
b. Síntese e processamento do 5S rRNA
c. RNA de transferência
Capítulo V. Síntese e processamento do RNA mensageiro.
a. Maquinaria celular necessária à transcrição de mRNA
b. Intrões
c. O processamento do mRNA eucariota
d. Implicações evolutivas dos intrões e splicing
Capítulo VI. RNAs não codificantes e de interferência
a. Micro RNAs e a descoberta de novas formas de regulação
Capítulo VII. O código genético
a. Propriedades do código genético
Capítulo VIII. Descodificando os codões o tRNA em acção.
a. Estrutura do tRNA
Capítulo IX. Tradução da informação genética.
a. Iniciação
b. Alongamento
c. Termino
d. Controlo de qualidade na tradução
C. Regulação da expressão genética
Capítulo X. Regulação da expressão genética em bactérias
a. a. Organização dos genomas bacterianos
b. b. O Operão bacteriano
c. c. Riboswitches
d.
Capítulo XI. Regulação da expressão genética em eucariotas
a. Estrutura e função do núcleo eucariota
b. Cromossomas e cromatina
c. Alterações cromossómicas e patologia
d. Epigenética
e. Controlo a nível da transcrição
1) Factores de transcrição na regulação da expressão genética
2) A estrutura dos factores de transcrição
3) Locais na cadeia de ADN com propriedades reguladoras da
transcrição
4) Activação da transcrição: Enhancers, promotores e co-activadores
5) Repressão da transcrição
f. Controlo a nível do processamento
g. Controlo a nível da tradução
1) Início da tradução
2) Localização citoplasmática do mRNA
3) Controlo da estabilidade do mRNA
4) O papel dos microRNA’s no controlo da tradução
h. Controlo pós-tradução
1) Estabilidade das proteínas
D. Técnicas de Biologia Molecular em Ciências da Saúde
Capítulo XII. Técnicas básicas para o estudo de ácidos nucleicos.
a. Isolamento
b. Separação
c. Visualização
Capítulo XIII. Biotecnologia aplicada às Ciências da Saúde
a. Sequenciação dos genomas: onde estamos e para onde vamos?
3. DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS
COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR
As seções A e B dos conteúdos destinam-se a permitir a aquisição das
competências 1 e 2; a seção C tem por objectivo a aquisição das competências 3 a
5; finalmente a Secção D tem por objetivo a aquisição da competência 6. As seções
A a C permitem ao aluno compreender como a célula lê o genoma e a secção D
permite aos alunos aplicar os conhecimentos de natureza mais teórica a técnicas e
utilizações laboratorias usadas em investigação no âmbito da Biologia Molecular.
Globalmente estes conteúdos e os objectivos visam o domínio das competências
básicas em Biologia Molecular essenciais para uma sólida formação em Ciências da
Saúde.
4. METODOLOGIAS DE ENSINO (AVALIAÇÃO INCLUÍDA)
A área disciplinar está organizada em 3 tipos de aulas: teóricas, teórico-práticas e
laboratoriais. Nas aulas teóricas são apresentados os conteúdos descritos neste
programa, que são posteriormente discutidos em aulas TP em que os alunos têm a
oportunidade de esclarecer dúvidas e aprofundar o seu estudo. Durante estas aulas
TP será ainda feita a avaliação dos conhecimentos adquiridos. As aulas laboratoriais
são a oportunidade de ver aplicados na prática conceitos e técnicas descritos nas
aulas teóricas.
A avaliação desta área disciplinar será feita durante o período de aulas (1ª
chamada), por exame de 2ª chamada (após o término das aulas do semestre) ou por
exame de recurso (durante a época designada no calendário escolar). A avaliação
nas duas primeiras situações consiste numa componente teórica (com o peso de
60% na classificação final e nota mínima de 9,5 valores) realizada uma única vez
(Exame de 1ª ou 2ª chamada) e numa componente de avaliação contínua em que é
avaliada a prestação e trabalho dos alunos ao longo do semestre (com o peso de
40% na classificação final). A componente de avaliação contínua por sua vez,
consiste na avaliação obtida nas aulas TP (75%) e nas aulas laboratoriais (25%).
Para ter aprovação na 1ª chamada o aluno terá de ter classificação na avaliação
contínua de 9,5 valores. Para ter aprovação na 2ª chamada o aluno tem apenas de
ter uma média positiva (10 valores) considerando a classificação do exame da 2ª
chamada e a avaliação contínua.
A avaliação em exame de recurso é paga e consiste numa prova escrita versando
todos os conteúdos leccionados nas aulas teóricas e laboratoriais de Biologia
Molecular. Para aprovação a classificação mínima é de 10 valores na prova escrita.
Os alunos com classificações da prova escrita entre 8,0 e 9,5 valores podem
submeter-se a uma prova oral. No caso de haver realização de prova oral a
classificação da prova oral constituirá 30% da classificação final conjugada com a
classificação da prova escrita.
5. DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO
COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR
As aulas T pretendem-se sempre participativas e são a primeira abordagem dos
conteúdos. As aulas TP constituem o forum principal para a discussão dos tópicos
abordados nas aulas T que podem suscitar mais dúvidas ou permitem aplicações
noutros contextos. Desta forma é estimulado o espírito crítico dos alunos e é feita
uma avaliação/correção da forma como os alunos expõem raciocínios, factos e
argumentações. Nesta UC por ser do 1º semestre o material escrito que contem as
respostas para as perguntas distribuídas é bem delimitando permitindo que em 2h
haja tempo para interiorizar a pergunta, ler o material disponível e construir a
resposta. Na última hora da aula é feita a correcção de todas as respostas e a
avaliação dos alunos que trabalham em grupos. Nas aulas laboratoriais os alunos
têm a possibilidade de experimentar as técnicas básicas de isolamento e
vizualização do DNA. Assim aplicam conhecimentos e técnicas descritas nas aulas T
e TP.
6. BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL
 Karp, Gerald (2015) Cell Biology, 7th Edition ISV, John Wiley & Sons (Ltd). ISBN
: 978-1-118-88379-2.
 Carlos Azevedo; Cláudio E. Sunkel (2012) Biologia Celular e Molecular (5.ª
Edição) Lidel. I.S.B.N 978-972-757-692-0
 Harvey, R.A. Ferrier, D.R. Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry. 5th
edition. Wolters Kluwer, Lippincott William & Wilkins.
 Artigos incluidos na pasta UBA III – BM (pasta da intranet relativa à área disciplinar
Biologia Molecular).