Código Oficial: | M802 |
Sigla: | M:BFBP |
Os objectivos principais desta disciplina são fornecer aos alunos capacidade de lidar com todas as ferramentas bio-informáticas disponíveis para a planta que é considerada o modelo de estudo em biologia molecular.
Familiarizarem-se com técnicas avançadas de transformação de plantas, manuseamento de mutantes nulos simples e duplos e mutantes com genes marcados com diferentes tags. Recorrer a técnicas de emasculação e polinização de plantas, estudos semi in vivo do crescimento do tubo polínico e visualização de marcadores moleculares por microscopia de fluorescência e electrónica. Avaliação de resultados de Real Time-PCR e avaliação de resultados de RNA-seq.
Os alunos ficarão preparados para fazerem estágio em qualquer laboratório de Biologia Molecular assim como ficarão a par dos resultados mais recentes em Biologia da Reprodução de Plantas.
Esta UC dá a conhecer aos estudantes as abordagens moleculares, genómicas, bioquímicas, de biologia celular e computacionais para entender a fisiologia e desenvolvimento das plantas a nível molecular. São abordadas também as aplicações biotecnológicas potenciadas pelas ferramentas moleculares.
Compreender como crescem as árvores, a relação entre a estrutura da madeira e as propriedades específicas dos seus derivados; conhecer e aplicar os métodos de identificação de madeiras; compreender a importância da madeira enquanto recurso natural e matéria industrial e a sua importância nas diferentes sociedades.
A maioria dos biólogos aborda o desenho experimental de maneira informal, ou ad hoc, refinando as suas experiências de forma empírica, numa base de tentativa-erro. Durante o curso será dada especial relevância à lógica subjacente a todo o processo experimental, desde a elaboração de hipóteses, selecção de testes estatísticos adequados às hipóteses em causa, planeamento e concepção da experiência e interpretação de resultados.
Fornecer conceitos avançados sobre manipulação de DNA, tecnologia de DNA recombinante, PCR, clonagem e suas aplicações na transformação genética de plantas, na perspectiva de obtenção de proteínas recombinantes. Utilização de ferramentas básicas de bioinformática no planeamento experimental para a obtenção de proteínas recombinantes (BLAST search, análise de sequências, optimização de genes, desenho de primers). Prática laboratorial incidindo na clonagem de genes em vectores de expressão adequados contendo tags e proteínas de fusão, e transformação de estirpes bacterianas geneticamente adequadas.
Objetivos - aquisição de conhecimentos sobre os processos fisiológicos e bioquímicos subjacentes aos danos causados por stresses abióticos e bióticos e sobre as respostas de aclimatação e de adaptação das plantas; identificar estratégias para aumentar a tolerância das plantas a diferentes tipos de stress.
Após conclusão da UC, o estudante deverá ser capaz de:
- compreender aspetos da fisiologia das plantas envolvidos nas interações planta-meio
- reconhecer a influência do clima e solo nas plantas
- explicar como fatores ambientais podem ser responsáveis por graves situações de stress
- reconhecer as principais respostas e adaptações das plantas a diferentes situações de stress
- conhecer os principais mecanismos fisiológicos e bioquímicos que protegem as plantas contra stresses
- compreender a importância da UC para a resolução de problemas ambientais no atual contexto de alterações climáticas
Com esta UC pretende-se dotar os estudantes com conhecimentos sólidos sobre as potencialidades de plantas aromáticas e medicinais (PAM) para obtenção de produtos de elevado valor acrescentado por processos biotecnológicos específicos. Para este desiderato são traçados os seguintes objetivos:
(a) Perceção dos mecanismos de defesa das plantas contra fatores ambientais abióticos e bióticos adversos baseados em metabolitos secundários;
(b) Perceção das aplicações dos metabolitos secundários baseadas nas respetivas atividades biológicas;
(c) Compreensão das capacidades e limitações de produção de metabolitos secundários de elevado valor económico por culturas de células, tecidos e órgãos vegetais;
(d) Compreensão das diversas técnicas e metodologias que envolvem culturas de plantas aromáticas e medicinais para produção biotecnológica de compostos de elevado valor comercial, designadamente:
d.1 – culturas em meio sólido e em meio líquido em sistema “batch” e em sistema contínuo, com recurso a bioreatores;
d.2 – técnicas de elicitação;
d.3 – técnicas envolvendo DNA recombinante;
d.4 – processos de imobilização de moléculas, células, meristemas e embriões somáticos;
d.5 – processos de produção de sementes artificiais;
d.6 – processos de conservação / criopreservação.
A unidade curricular (UC) tem por objetivo geral desenvolver competências na criação de projetos de utilização das plantas para fins biotecnológicos, integrando uma componente teórica e uma forte componente de apresentação de casos de estudos e projectos, nacionais e internacionais, em desenvolvimento nessa área.
A UC tem por objetivo específico dar a conhecer as potencialidades e multifuncionalidades das coberturas verdes e capacitar os estudantes para a utilização dos diferentes materiais e possibilidades de aplicação destes sistemas no contexto atual de mitigação e adaptação às alterações climáticas.
É ainda objectivo específico da UC dar a conhecer os conceitos básicos em fitoremediação, os vários fatores bióticos e abióticos que podem limitar o sucesso dos processos de bio/fitoremediação e as especificidades de cada sistema.
Faz parte dos objectivos específicos desta UC a compreensão de fitotecnologias baseadas na interação entre plantas e microrganismos que melhoram o desempenho das plantas utilizadas para a recuperação de solos degradados e no aumento da produtividade vegetal, soluções sustentáveis com o objetivo de aumentar a produtividade das plantas e, ao mesmo tempo, reduzir as taxas de aplicação de fertilizantes químicos.
Será também objectivo da UC a apresentação de vários modelos de biomarcadores, baseados em plantas transgénicas, usadas com sucesso na biomonitorização de poluentes, os benefícios e possíveis desvantagens desses sistemas e ideias novas para as futuras gerações de fitosensores.
Após conclusão da UC, o estudante deve ser capaz de:
- Compreender a importancia das plantas como formas tecnologicas de preservação e remediação do meio ambiente (Biotecnologia verde).
- Classificar e caracterizar os diferentes tipos de coberturas verdes e identificar as suas vantagens ambientais/ecológicas, sociais e económicas.
- Estar capacitados para uma correta escolha e seleção dos sistemas e matérias para execução de coberturas verdes
- Compreender os principios gerais da utilização das plantas para fins de bioremediação de águas residuais ou solos e compreender as metodologias e tecnologia associada à estruturação de uma fitoetar.
- Compreender as bases teóricas inerentes à produção de biossensores e conhecer as aplicações atuais de alguns biosensores
- Conhecer as potencialidades de microorganismos com biofertilizantes e melhoradores da qualidade dos solos.
- Identificar diferentes tipos de fitotecnologias.
Constitui objetivo desta UC a compreensão das vias de transdução de sinais que nas plantas coordenam a expressão génica com o desenvolvimento e com as respostas das plantas às condições ambientais, constituindo a base da regulação da sua fisiologia e desenvolvimento ou seja da sua Biologia Funcional.
Nesta UC é também pretendido que os estudantes entrem em contacto com a investigação que se desenvolve na UP na área da Biotecnologia e Biologia Funcional de Plantas, orientando-os quanto à escolha do seu tema de dissertação.
Após conclusão da unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de:
- compreender os princípios gerais da transdução de sinais em plantas
- reconhecer as vias de sinalização intervenientes em alguns processos fisiológicos que ocorrem durante o desenvolvimento ou em resposta a alguns fatores ambientais
- compreender a interação entre diferentes vias de sinalização
- conhecer metodologias e tecnologia usadas na investigação na área da Biologia Funcional de Plantas.Objetivos específicos:
-Comparar os genes e /ou família de genes entre plantas modelo como Arabidopsis thaliana e espécies de interesse agrícola; conhecer recursos de genómica comparativa.
-Utilizar as principais ferramentas de análise in silico/bioinformáticas para a caracterização de genes e proteínas em plantas.
-Analisar dados de expressão de genes por RNA-Seq de forma a caracterizar genes diferencialmente expressos
Utilizar ferramentas de interpretação e análise de dados de proteómica. Caracterizar proteínas quanto a: parâmetros bioquímicos, previsão de localização subcelular e de modificações pós-traducionais - fosforilações e glicosilações; previsão de estrutura 3D..
-Conhecer princípios fundamentais da análise bioinformática; experimentar a utilização de linhas de comandos em ambiente LINUX.
A unidade curricular tem por objetivo desenvolver competências na área da criação de novos projectos empresariais na área das ciências da vida, integrando uma componente teórica e uma forte componente prática. A apresentação e discussão de conceitos e metodologias, terá como objectivo a sua aplicação na validação do potencial de mercado de um projecto empresarial concreto na área das biociências, criado pelos estudantes.
No final da unidade curricular, os estudantes devem:
Fornecer aos alunos conhecimentos básicos sobre culturas de células vegetais in vitro e aplicações práticas, nomeadamente micropropagação e transformação de plantas.
Fornecer aos alunos conhecimentos básicos de manipulação em assépsia.
Durante um período normal de 1 ano, e como peça basilar da sua formação, o estudante deverá desenvolver um projecto de investigação original num domínio fundamental ou aplicado da Biotecnologia ou Biologia Funcional de Plantas. Deste trabalho resultará a elaboração de uma dissertação final que constituirá a peça fundamental da avaliação do estudante. Deste trabalho deverão resultar ainda publicações em revistas internacionais com sistema de arbitragem científica.
Alternativa o estudante poderá realizar um estágio numa empresa e elaborar um relatório final que constituirá a base da sua avaliação.
Durante um período normal de 1 ano, e como peça basilar da sua formação, o estudante deverá desenvolver um projecto de investigação num domínio fundamental ou aplicado da Biotecnologia ou Biologia Funcional de Plantas no âmbito empresarial. Deste trabalho resultará a elaboração de um elatório final que constituirá a peça fundamental da avaliação do estudante. Deste trabalhopoderão resultar ainda publicações em revistas internacionais com sistema de arbitragem científica.
A UC projecto tem como objectivo fundamental o desenvolvimento teórico daquele que deverá vir a constituir o projecto de investigação conducente à elaboração da dissertação de mestrado. Nesta UC será desenvolvido no estudante aptidões e competências para a elaboração de um projecto científico com uma forte componente experimental numa área adequada ao âmbito do CE.
A UC projecto de estágio tem como objectivo fundamental o desenvolvimento teórico daquele que deverá vir a constituir o projecto de estágio conducente à elaboração do relatório de estágio de mestrado. Nesta UC será desenvolvido no estudante aptidões e competências para a elaboração de um projecto científico com uma forte componente experimental numa área adequada ao âmbito do CE.