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Regulação Molecular de Expressão Génica

Código: BIOL4058     Sigla: BIOL4058     Nível: 400

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Biologia

Ocorrência: 2022/2023 - 1S Ícone do Moodle

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Departamento de Biologia
Curso/CE Responsável: Mestrado em Aplicações em Biotecnologia e Biologia Sintética

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
M:ABBS 10 Plano de estudos a partir de 2019/20 2 - 3 21 81

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Armando Jorge Gomes Teixeira Regente

Docência - Horas

Teórica: 1,10
Práticas Laboratoriais: 0,40
Tipo Docente Turmas Horas
Teórica Totais 1 1,10
Armando Jorge Gomes Teixeira 1,10
Práticas Laboratoriais Totais 1 0,40
Armando Jorge Gomes Teixeira 0,40

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

O objetivo geral deste curso é dar aos estudantes uma compreensão mais profunda de como ocorre a regulação da expressão dos genes das plantas eucariontes, incluindo todos os eventos moleculares que decorrem desde a regulação da atividade promotora até à tradução do mRNA, passando pela regulação da estabilidade e durabilidade do mRNA e todos os eventos celulares que lhe são subjacentes (splicings, regulação pelo RNA de interferência (RNAi) e os vários mecanismos citoplasmáticos de controlo pós-transcrição). Como competências e resultados de aprendizagem, pretende-se que os estudantes se tornem capazes de compreender os mecanismos moleculares subjacentes à produção, manutenção e eficiência da tradução de mRNAs, tornando-se assim conscientes das necessidades, cuidados e estratégias a ter em vários procedimentos como, por exemplo, a produção de plantas geneticamente modificadas, ou a análise de acumulação de transcritos e/ou dos produtos por eles codificados.

Resultados de aprendizagem e competências

A compressão dos mecanismos moleculares envolvidos na produção, manutenção e eficiência da tradução de mRNAs nos eucariontes contribuirá com formação sólida aos estudantes que pretendam enveredar por uma área relacionada com a fisiologia celular e molecular (científica ou aplicada), conferindo-lhes competências para melhor interpretar eventos celulares relacionados com as respostas celulares conducentes à alteração da expressão génica e à sua regulação, à síntese de novo de proteínas, e consequentemente, a uma resposta fisiológica por parte do organismo. Tais competências resultarão da integração dos conhecimentos adquiridos nos temas abordados, permitindo que os estudantes fiquem dotados de competência e capacidade para: compreender os processos: da transcrição; do controlo da longevidade e estabilidade dos mRNAs, como os RNAs de interferência (RNAi) estão envolvidos na especificidade e diferenciação tecidular e na resposta “imune” das plantas a infeções virais; no controlo da proliferação de transposões e eventos de regulação epigenética. Este conhecimento poderá e deverá ser extrapolado para outras áreas da biologia vegetal, nomeadamente na biotecnologia vegetal, como a produção de plantas geneticamente modificadas, conferindo conhecimentos fundamentais para a elaboração correta de construções génicas conducentes à correta síntese de proteínas não nativas ou ao correto silenciamento de genes específicos. Os estudantes ficarão a saber como é feito o controlo da produção tecidular específica de proteínas, da sua quantidade, da sua qualidade, conhecendo os mecanismos citoplasmáticos envolvendo os RNAi e os de vigilância celular dos mRNAs maduros que não sofreram um processamento correto.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 – Controlo da transcrição:

a) elementos reguladores: promotores e fatores de transcrição:

- elementos proximais reguladores e enhancers;

- repressores e ativadores da transcrição e tipos estruturais existentes.

b) Transcrição pela RNA pol II:

- complexo de pré-iniciação;

- alongamento e terminação.

c) Epigenética

2 – Controlo pós-transcrição:

a) Eventos nucleares:

- 5’ Cap;

- quebra a 3’ e poli-adenilação do pré-mRNA;

- hnRNPs e regulação do processamento do pré-mRNA: splicing (+alternativo) e edição do RNA;

- transporte do mRNA.

b) Eventos citoplasmáticos:

i) RNA de interferência (RNAi):

- short-interference RNAs (siRNAs);

- microRNAs (miRNAs);

- RNA pol. dep. de RNA (RdRPs): silenciamento por spreading, controlo de transposões, de infeções virais e regulação epigenética.

ii) Degradação de mRNAs por remoção do 5’-Cap, desadenilação e endonucleolítica.

iii) Regulação da tradução e da degradação do mRNA: vigilância do mRNA e NMD; produção de proteínas em regiões específicas no citoplasma.

Bibliografia Obrigatória

Lodish Harvey F. 070; Molecular cell biology. ISBN: 9781464109812
Watson et al.; Recombinant DNA: genes and genomes, WH Freeman and Company, 2007. ISBN: 0-7167-2866-4
Buchanan Bob B. 340; Biochemistry & molecular biology of plants. ISBN: 978-0-470-71421-8

Bibliografia Complementar

Taiz Lincoln; Plant physiology. ISBN: 9780878935659

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas expositivas com recurso a apresentações do tipo powerpoint e vídeos, sendo incentivada a participação dos estudantes através de uma componente de discussão.
Também serão analisados e discutidos artigos científicos considerados mais relevantes para os temas abordados com particular incidência nas metodologias experimentais neles descritas, de modo a que os estudantes sejam alertados para estes procedimentos.
Desenvolvimento de um trabalho prático com recurso a ferramentas in silico e/ou técnicas laboratoriais mais adequadas aos assuntos explorados.

Software

Serial Cloner

Palavras Chave

Ciências Naturais > Ciências biológicas > Biologia > Biologia molecular
Ciências Naturais > Ciências biológicas > Biologia > Biologia funcional
Ciências Naturais > Ciências biológicas > Botânica > Fisiologia vegetal

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Apresentação/discussão de um trabalho científico 25,00
Exame 75,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico 10,00
Estudo autónomo 50,00
Frequência das aulas 21,00
Total: 81,00

Obtenção de frequência

O estudante perderá frequência à UC se exceder em faltas 1/3 das aulas programadas.

Fórmula de cálculo da classificação final

Tipo de Avaliação:

A avaliação contínua consistirá:

- Teste escrito 75%.

- Apresentação de artigos 25% - esta componente da avaliação será realizada pela apresentação de artigos selecionados recorrendo aos conhecimentos adquiridos durante a UC. O trabalho é apresentado e discutido em sala de aula. Na avaliação desta componente será também considerado o interesse e participação dos estudantes.

Melhoria de classificação

Será possível fazer melhoria da classificação mediante a elaboração de um novo teste escrito. A componente de apresentação de artigos não está sujeita a melhoria.
A classificação final, em caso de melhoria, será:

- Novo teste escrito 75%.

- Apresentação de artigos 25% (classificação obtida aquando da apresentação e discussão em sala de aula; ver acima).
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