Licenciatura em Ciências Biomédicas 2015 / 2016 1º ano / 2º semestre Unidade Curricular: Genética Molecular e Humana ECTS da Unidade: 3,5 Horas de Contato: T: 21 TP: 15 Docente Responsável: Prof.ª Doutora Maria José Correia Equipa Docente: Prof.ª Doutora Maria José Correia Aprovação em Comissão Científica Data: ____ /____ /_______ Assinatura: ____________________ 1. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) A Genética Molecular e Humana (GMH) visa apresentar ao aluno: i) como os genes e genomas se organizam ao nível molecular, as alterações a que essa organização está sujeita e as suas consequências para o indivíduo e população e ii) os princípios teóricos por detrás das principais técnicas da genómica e de como estas contribuíram para o desenvolvimento da GMH. Pelas implicações no diagnóstico e terapêutica, os conhecimentos de GMH são uma competência essencial para o estudante de LCB. Das competências a desenvolver pelos alunos destacam-se: 1. Reconhecer a molécula de ADN como a molécula responsável pela transmissão das características genéticas. 2. Conhecer as fases e moléculas envolvidas no processo de replicação do ADN. 3. Conhecer os mecanismos pelos quais a molécula de ADN pode sofrer mutações. 4. Conhecer os principais mecanismos de reparação das mutações no ADN. 5. Conhecer os princípios da hereditariedade em humanos incluindo hereditariedade de alelos dominantes, recessivos, ligados ao cromossoma X e ao cromossoma Y e hereditariedade mitocondrial. 6. Para todos os tipos de hereditariedade é capaz de apresentar exemplos de patologias e identificar as mutações e processos moleculares envolvidos. 7. Conhecer os princípios da hereditariedade subjacentes a traços multifatoriais. 8. Conhecer a relação entre a presença de cromossomas e genes específicos e a definição do sexo em Humanos. 9. Reconhecer o efeito das variações no número e estrutura dos cromossomas no fenótipo do indivíduo. 10. Conhecer a teoria das frequências alélicas. 11. Conhecer o efeito da seleção natural e drift genético no equilíbrio genético das populações. 12. Conhecer os princípios subjacentes às teorias de evolução molecular. 13. Reconhecer o cancro como uma patologia que pode ter origem genética compreendendo o conceito de oncogenes e genes supressores de tumores. 14. Conhecer os principais modelos e metodologias usados em estudos de análise genética do desenvolvimento. 15. Conhecer as principais características da atividade genética do zigoto e primeiras fases de desenvolvimento fetal. 16. Conhecer as principais técnicas usadas para identificar, amplificar e clonar genes. 17. Conhecer a sistematização dos vários tipos de genómica (funcional e comparativa) e as técnicas específicas usadas em cada uma. 18. Reconhecer e explica aplicações das técnicas de Genética Molecular principalmente ao diagnóstico molecular e terapia génica. 19. Conhecer os princípios da genética molecular aplicados ao diagnóstico. 20. Conhecer os vários tipos de diagnóstico genético neonatal, de portadores. 21. Conhecer e aplica os princípios do cálculo de risco genético. 22. Conhecer as potencialidades dos testes genéticos de suscetibilidade ao cancro. 23. Conhecer o conceito de farmacogenómica. 24. Conhecer as principais síndromes genéticas com implicações Cranio-Maxilo-Faciais. 2. Conteúdos programáticos Capítulo I. Estrutura e Função do ADN Capítulo II. Variação Genética Capítulo III. Padrões de Hereditariedade Capítulo IV. Hereditariedade Multifatorial Capítulo V. O genoma Humano Capítulo VI. Genética de Populações Capítulo VII. Divisão Celular e Cromossomas Capítulo VIII. Translocação de cromossomas Capítulo IX. Genética do Desenvolvimento Capítulo X Bases genéticas do Cancro Capítulo XI. Diagnóstico Molecular Capítulo XII. Diagnóstico Neonatal Capítulo XIII. Diagnóstico de portadores Capítulo XIV. Risco genético Capítulo XV. Risco Genético de Cancro Capítulo XVI. Fármaco-genómica Capítulo XVII. Síndromes Genéticos com implicações Crânio-Maxilo-Faciais Capítulo XVIII. As técnicas de Genética Molecular (1) Técnicas básicas para identificar, amplificar e clonar genes. (2) Construção e análise de bibliotecas genómicas (3) Mutagénese específica por PCR (4) Análise Molecular de DNA, RNA e proteínas (5) Análise Molecular de genes e cromossomas Capítulo XIX. Aplicações da Genética Molecular (1) (2) (3) (4) (5) Uso de tecnologias do DNA recombinante para identificar genes humanos. Diagnóstico molecular de patologias humanas Princípios básicos da terapia génica humana Plantas e animais transgénicos Genética reversa: Compreensão de processo biológicos por inibição da expressão genética 3. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos da unidade curricular Os capítulos I a X permitem ao aluno compreender a organização molecular do genoma e os princípios da hereditariedade genética no individuo e nas populações permitindo a aquisição das competências 1 a 15. Os capítulos XI a XVII permitem ao aluno aplicar os conhecimentos de genética molecular à medicina permitindo a aquisição das competências 19 a 24. Finalmente os capítulos XVIII e XIX permitem aos alunos conhecer as principais técnicas de genética molecular e as suas aplicações adquirindo as competências 16 a 18. Globalmente estes conteúdos e os objetivos propostos visam o domínio das competências básicas em Genética Molecular e Humana essenciais para uma sólida formação em Ciências Biomédicas. 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 aplicar conhecimentos e competências para a resolução de problemas. Durante todas as aulas TP será feita uma avaliação dos conhecimentos adquiridos. As aulas laboratoriais são a oportunidade de ver aplicados na prática conceitos e técnicas descritos nas aulas teóricas num exemplo de deteção de um polimorfismo humano. No fim da aula laboratorial será aplicada uma ficha de avaliação sobre essa aula. A classificação da avaliação contínua é uma média aritmética das classificações obtidas em todas as aulas TP e L. A falta a uma avaliação é considerada como zero na classificação. A classificação desta área disciplinar será calculada de acordo com as percentagens indicadas na tabela seguinte. Avaliação teórica final: 60% Proposta para 19 de maio. Classificação mínima de 9,5 valores. Avaliação contínua: 40% (Constituída por 7 avaliações correspondentes às aulas TP e L) A avaliação teórica final compreende todos os conteúdos lecionados. Caso o aluno reprove na avaliação teórica final (1ª chamada) pode realizar o exame da 2ª chamada. Para que o aluno consiga ter aprovação na primeira chamada terá obrigatoriamente de ter 10.0 como mínimo de avaliação contínua. Caso contrário terá de se submeter à segunda chamada. Nesse caso a avaliação contínua continua a fazer média com a avaliação do exame escrito, mas não há mínimo necessário. Para os alunos da segunda chamada é possível realizar uma prova oral que pode valer 30% da classificação final se o aluno obtiver entre 8 e 9.5 na avaliação escrita. Caso o aluno reprove nas duas épocas de avaliação anteriores pode submeter-se a exame de recurso na época designada no calendário escolar. Nessas circunstâncias, a classificação será a correspondente ao exame escrito sem ser considerada a avaliação continua. Se o aluno obtiver uma classificação na prova escrita entre 8 e 9.5 pode igualmente submeter-se a uma oral para um exame com uma componente teórica e outra oral sobre todos os conteúdos lecionados. A classificação final destes alunos é calculada com a prova escrita a valer 70% e a prova oral a valer 30%. 5. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular As aulas teóricas são expositivas e os alunos são convidados a participar pela mobilização de conhecimentos prévios dos assuntos abordados. As aulas TP constituem o fórum principal para a discussão dos tópicos abordados nas 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 há menos orientação da informação disponível para os alunos uma vez que este tipo de aulas já não é novidade. Durante este 2º semestre os alunos são mais orientados no sentido de fazer a integração de conhecimentos não só das aulas teóricas da unidade mas também das outras UCs afins. Nas aulas laboratoriais os alunos têm a possibilidade de experimentar a técnica básica de PCR e aplicá-la à identificação de um indivíduo. Com estas estratégias o aluno torna-se gradualmente mais autónomo no processo de aprendizagem. 6. Bibliografia principal Manual Recomendado Human Genetics and Genomics, 4th Edition Autor: Bruce Korf & Mira Irons (2013) WILEY & Sons Medical Genetics at a Glance, 3rd Edition Autor: Dorian J. Pritchard, Bruce R. Korf (2013) WILEY & Sons Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, 7th Edition (ISV) Autor: Gerald Karp (2013) WILEY & Sons. Uma versão anterior está na biblioteca Arnaldo Videira “Engenharia Genética - Princípios e Aplicações (2.ª Edição)”, Lidel. ISBN:978-972-757-743-9.