Engenharia Metabólica e Celular

Código:

EBE0198

Sigla:

EMC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia de Bioprocessos
OFICIAL	Engenharia Biológica

Ocorrência: 2013/2014 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	13	Plano de estudos oficial	5	-	6	70	162
MIEQ	0	Plano de estudos oficial	5	-	6	70	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Fornecer aos estudantes as competências necessárias à quantificação dos fluxos metabólicos através da utilização de metodologias baseadas em modelos cinéticos e estequiométricos. Conferir aos estudantes proficiência na utilização de ferramentas informáticas para análise e simulação destes processos.

Resultados de aprendizagem e competências

-Compreender a importância da engenharia metabólica na bioengenharia moderna

-Conhecer os principais modelos matemáticos de análise de sistemas metabólicos e celulares
-Desenvolver competências na análise biomatemática de redes metabólicas

-Desenvolver competências na análise biomatemática de fluxos metabólicos

-Adquirir conhecimentos e desenvolver competências na utilização de bases de dados em engenharia metabólica

-Adquirir conhecimentos nas tecnologias e estratégias de cultivo de células animais e vegetais

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

n.a.

Programa

1. Apresentação de conceitos:

-Engenharia metabólica; Ómicas; Biologia de sistema; Biologia sintética; Epigenética; Metagenómica

2. Abordagens estratégicas em engenharia metabólica:

-Estudos fisiológicos; seleção do método adequado para a modificação genética; engenharia metabólica inversa

-Teoria dos sistemas bioquímicos

-Análise de controlo metabólico

-Análise de fluxos metabólicos e análise de redes metabólicas

-Análise à via metabólica (elementary flux modes e extreme pathways)

-Métodos analíticos em engenharia metabólica (tecnologia de microarrays, GC-MS, NMR de 13C e de 31P, etc)

3. Bases de dados em biotecnologia (genómica, proteómica, metabolómica, etc)

4. Tecnologia de células animais: Biorreatores (projeto e operação) e aplicações

5. Tecnologia de células vegetais: Introdução aos métodos e parâmetros de cultura de células vegetais (meios de cultura, sistemas de cultura, biorreatores e técnicas analíticas).

6. Aplicações emergentes de engenharia metabólica (atualizado todos os anos letivos).

 

 

7. Componente prática - Bioinformática:

-Introdução à bioinformática

-Geração da matriz estequiométrica e cálculo de fluxos

-Utilização de bases de dados em biotecnologia (data mining) e ferramentas computacionais em engenharia metabólica

-Bioinformática estrutural e funcional

-Predição quantitativa do metabolismo celular com base em modelos de restrição (desenvolvimento de uma plataforma de cálculo avançada)

-Ferramentas para otimização em engenharia metabólica

Bibliografia Obrigatória

Stephanopoulos G N, Aristidou A A, Nielsen J; Metabolic engineering: principles and methodologies. , Academic Press, 1998
Torres N V, Voit E O; Pathway analysis and optimization in metabolic engineering, Cambridge University Press, 2002

Bibliografia Complementar

S. Cortassa, M.A. Aon, A. A. Iglesias,... [et al.]; An introduction to metabolic and cellular engineering. ISBN: 978-981-4365-72-7
R. Ian Freshney; Culture of animal cells. ISBN: 978-0-470-52812-9
Neumann K-H, Kumar A, Imani J; Plant cell and tissue culture – a tool in biotechnology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009

Observações Bibliográficas

n.a.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição formal dos fundamentos teóricos e práticos, usando videoprojetor e material online acessível através da Internet. Desenvolvimento tutorial de alguns exemplos e resolução de problemas, com o recurso a software adequado.

 

Software

Matlab
Microsoft Windows Server Standard
Adobe

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	10,00
Prova oral	20,00
Trabalho escrito	70,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	45,00
Estudo autónomo	35,00
Frequência das aulas	70,00
Trabalho de investigação	11,00
Total:	161,00

Obtenção de frequência

n.a.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final será calculada de acordo com os seguintes componentes de avaliação:
Realização de um trabalho individual no âmbito de engenharia celular e de metabolismos – relatório escrito (fator de ponderação de 35% na classificação final);
Apresentação oral de um tema emergente em engenharia metabólica e celular (fator de ponderação de 20% na classificação final);
Realização de um trabalho individual no âmbito da temática de bioinformática (fator de ponderação de 35% na classificação final);

Participação e interesse nas aulas (fator de ponderação de 10% na classificação final).

Para obtenção de classificação positiva, o estudante deverá obter uma classificação global mínima de 9.5 valores. 

Provas e trabalhos especiais

n.a.

Trabalho de estágio/projeto

n.a.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estas situações não dispensam a realização dos trabalhos da unidade curricular. Estes têm que ser realizados no mesmo prazo que for fixado para os estudantes ordinários. A forma de avaliação é, portanto, a mesma para todos os estudantes.

Melhoria de classificação

Elaboração de um relatório escrito sobre o tema a melhorar a classificação e apresentação oral da análise crítica ao tema.

Observações

n.a.