Biologia Molecular de Plantas

Código:

BIOL4009

Sigla:

BIOL4009

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:BCM	10	Plano de estudos a partir do ano letivo 2024/2025	1	-	6	42	162
M:BFBP	18	Plano de Estudos M:BFBP_2015_2016.	1	-	6	42	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

As plantas são a base de todos os ecossistemas terrestres, são essenciais para a homeostasia da biosfera e são também a base principal e última da alimentação humana. O nosso futuro e o do nosso planeta, mais do que de qualquer outro fator, dependem da gestão que fizermos do mundo vegetal e logo do nosso conhecimento profundo da biologia das plantas. A UC Biologia Molecular das Plantas tem como objetivo dar a conhecer as principais metodologias e estratégias moleculares, nomeadamente transcriptómicas e genómicas, utilizadas para desvendar a determinação genética da fisiologia e desenvolvimento das plantas, e como esse conhecimento pode ser utilizado para o melhoramento genético de plantas com importância para a humanidade. Os conteúdos da UC serão também trabalhados em contexto de casos de estudo e casos práticos (utilização “hands-on” de ferramentas in silico específicas), que permitirão uma melhor compreensão e funcionalização do conhecimento adquirido.

 

Resultados de aprendizagem e competências

Ao longo da UC Biologia Molecular de Plantas os estudantes deverão desenvolver um conjunto de conhecimentos, atitudes e competências, incluindo:

• conhecimento consistente sobre as metodologias e estratégias moleculares utilizadas no estudo da fisiologia e desenvolvimento das plantas, incluindo métodos de transformação e obtenção de plantas com modificações genéticas precisas, sistemas repórter, estratégias de genética direta e reversa e a utilização do modelo genético Arabidopsis thaliana
• conhecimento consistente sobre a utilização de estratégias transcriptómicas no estudo da biologia funcional de plantas
• conhecimento consistente sobre as aplicações da biotecnologia molecular de plantas
• capacidades para utilizar e explorar ferramentas in silico úteis na investigação da biologia funcional de plantas
• capacidades para compreender e interpretar os processos moleculares envolvidos na fisiologia e desenvolvimento das plantas
• capacidades de pesquisa, compreensão e análise crítica da literatura científica da área da biologia de plantas
• capacidade para formular questões de investigação fundamental e aplicada em biologia de plantas e desenhar estratégias experimentais adequadas envolvendo metodologias moleculares
• capacidades para comunicar e discutir ciência a um nível avançado
• capacidade para aplicar uma atitude crítica e ética na análise de problemas biológicos e das suas implicações para a sociedade
• espírito crítico e curiosidade em relação à biologia de plantas e à ciência em geral

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. As plantas como modelo de estudo – características, questões em estudo e aplicações.


2. Métodos de transformação específicos das plantas: Agrobacterium, biolística e transformação de protoplastos. Transformação estável e transiente. Marcadores de seleção e análise da progenia.


3. Métodos envolvendo regulação da expressão genética. Tipos de promotores. Sobreexpressão, expressão em tecidos específicos e expressão indutível. Ensaios de transativação para estudo da interação fatores de transcrição-promotores.


4. Sistemas repórter utilizados nas plantas: GUS, LUC e proteínas fluorescentes. Métodos de imagiologia celular.


5. Silenciamento génico. Edição de genomas por CRISPR-Cas.


6. Arabidopsis thaliana como modelo genético das plantas. Genética direta e genética reversa.


7. Produção de mutantes de inserção e coleções de germoplasma de mutantes insercionais de Arabidopsis.


8. Sequenciação de DNA de nova geração, transcriptómica e outras ómicas


9. Utilização de ferramentas in silico na investigação dos processos moleculares envolvidos na fisiologia e desenvolvimento das plantas.


10. Casos de estudo integrando as diferentes estratégias e metodologias para responder a questões de investigação em biologia funcional de plantas.


11. Biotecnologia vegetal. Aplicações na indústria e na agricultura.

Bibliografia Obrigatória

Lincoln Taiz; Plant physiology and development. ISBN: 9780197577240
Bob B. Buchanan; Biochemistry & molecular biology of plants. ISBN: 978-0-470-71421-8

Bibliografia Complementar

Bruce Alberts; Molecular biology of the cell. ISBN: 978-0-8153-4464-3

Observações Bibliográficas

A bibliografia estará acessível através da página moodle da UC.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas com componente expositiva e com uma componente de atividades interativas docente/aluno e aluno/aluno (utilização de estratégias de peer-based learning), incluindo a resolução orientada e discutida de questões formativas, a abordagem de casos de estudo, e trabalho autónomo de pesquisa bibliográfica sob orientação. Análise e discussão de artigos científicos no âmbito de casos de estudo e da abordagem das metodologias experimentais abordadas. Desenvolvimento de uma ideia original de projeto científico em interação com os docentes. Utilização “hands-on” de ferramentas in silico específicas da área no contexto da pergunta biológica definida na atividade de projeto.

Palavras Chave

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

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho escrito	10,00
Teste	30,00
Trabalho prático ou de projeto	30,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	40,00
Frequência das aulas	42,00
Trabalho escrito	20,00
Elaboração de projeto	30,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Presença em 75% das aulas. Realização de todos os componentes do processo de avaliação.

Fórmula de cálculo da classificação final

1. Apresentação de artigo (em grupo) - 30%
2. Teste sobre artigo - 30%
3. Relatório - 10%
4. Projeto de investigação - 30%

Melhoria de classificação

Será possível fazer melhoria às componentes individuais (2, 3 e 4), dentro das condições e prazos legalmente definidos.

Observações

Coordenador: Mariana Sottomayor
Júri: Mariana Sottomayor, Herlander Azevedo e Luís Gustavo Pereira