Regulação Molecular da Expressão Génica

Código:

BIOL4006

Sigla:

BIOL4006

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biologia

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:BFBP	13	Plano de Estudos M:BFBP_2015_2016	1	-	3	21	81

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 dos 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 organismos geneticamente modificadas, ou a análise de acumulação de transcritos e/ou dos produtos por eleo 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 e a biologia sintética (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, nomeadamente na biotecnologia, como a produção de organismos geneticamente modificados, 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 temas 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 ou mais trabalhos práticos 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 tema 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 tema 25% (classificação obtida aquando da apresentação e discussão em sala de aula; ver acima).