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Academic Year/course: 2019/20

537 - Master's in Molecular and Cellular Biology

66018 - Advances in Molecular Pathology


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
66018 - Advances in Molecular Pathology
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
537 - Master's in Molecular and Cellular Biology
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The subject and its expected results respond to the following approaches and objectives:

Advances in Molecular Pathology is an optional subject that the Master in Molecular and Cellular Biology offers to its students, especially those who want to do a thesis related to biomedical aspects of Biochemistry and Molecular and Cellular Biology. Its general purpose is to provide the most recent updates of the knowledge related to some hot topics selected in molecular biopathology.

Its general objective is to acquire the knowledge of molecular and cellular biology necessary to address an accurate molecular diagnosis as well as new therapeutic strategies in selected pathologies (cancer, mitochondrial diseases, dyslipemias, lysosomal diseases) that are caused by failures in gene expression or in epigenetic regulation.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject serves to provide advanced and updated knowledge in a series of hot topics of molecular and cellular pathology. It serves to provide basic information to adequately address the doctoral thesis and to know the main research problems raised in this area.

1.3. Recommendations to take this course

The program and content of this subject is designed to improve knowledge about the molecular basis of various relevant pathologies caused by defects in the expression of genes important for proper cell function. The basic knowledge obtained in the bachelor's degrees in the field of Life Sciences will be updated with the latest advances in each field. It is especially recommended for students who hold a degree in Biochemistry, Biotechnology or similar.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the subject, the student will be more competent to ...

To approach with the necessary theoretical preparation the experimental work directed to the realization of his PhD thesis.

Search relevant information in the scientific literature to start an investigation or solve a methodological problem.

Prepare and present succinct and rigorous reports on various hot topics in molecular pathology

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results ...

- Student will be able to understand the molecular basis of the main lysosomal diseases

- Student will be able to understand the current state of knowledge of the molecular basis of the main hereditary dyslipemias

- Student will possess advanced knowledge of the molecular mechanisms that regulate programmed cell death or apoptosis

- Student will understand the current state of research on the molecular basis of mitochondrial diseases

- Student will understand the importance of genetic and environmental factors in the genesis of obesity

- Student will understand the relationship between the inflammation process and acute phase proteins

2.3. Importance of learning goals

This course is an effective system for permanent updating the knowledge of graduates in Biochemistry and other Bachelor's degrees in Life Sciences who want to make a doctoral thesis in biomedicine.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that he has achieved the expected learning outcomes through the following assessment activities:

- Active participation in the master classes and in the discussions raised in them. Workshops will be held in which a current research topic will be discussed, in English, and in which the students will have to formulate at least 1 or 2 questions each to the moderator or the speaker and will debate the previously presented information. All the activities of the workshops will be developed in English.

- Conducting a short public presentation (15 min) of one or several research articles related to any of the topics covered in the course (see program under "Activities and resources"). Next, the student will answer the questions raised by 2-3 teachers of the course for another 15 min.

- Attendance of at least 80% of the classes will be mandatory

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning process designed for this course is based on the following teaching and learning tasks: Lectures on the latest developments in different research topics related to molecular pathobiology, and seminars presented by the students.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:


Lectures and workshops: 45 hours. The work and the latest advances in leading areas of research in molecular pathobiology will be presented to the students, as detailed in the syllabus. Besides, discussion workshops, focusing on hot and controversial topics, will take place. The teacher will do a brief presentation, based on some key articles and then, a discussion in which each student will make 1 or 2 questions related to the topic.
 
Elaboration and presentation of an assignment. In-class work: 8 hours; autonomous work: 60 hours. In this activity the students collect information on a particular topic, helped by the teacher. The analysis of information should lead to the elaboration of a public presentation of the chosen topic. The teacher will monitor the individual work of students in tutoring sessions. After the presentation, it will be discussed by the student and 2-3 teachers.

4.3. Syllabus

The course will cover the following topics:

 

1- Course introduction.  Dr. Javier Naval.

2- Advances in the mechanisms involved in intestinal absorption of sterols, plasma cholesterol levels and sterol removal: implications for cardiovascular risk and other pathologies. Dr. Miguel Pocoví

3- Obesity: predisposition or incorrect nutrition?  Genetic predisposition. Genes and obesity relationships: interplay with food intake and satiety; interplay with inflammatory state. Factors associated to adipose tissue differentiation and metabolic control. Epigenetics. Obesity and the thrifty phenotype. Adipogenesis. Obesity and chronobiology. Dra. Maria Iturralde

4- Gaucher Syndrome: clinical, genetic and epidemiological characteristics. Dra. Pilar Giraldo.

5- 1)Importance of programmed cell death. Apoptosis, Necroptosis, Autophagy. Discovery of apoptosis in the worm Caenorhabditis elegans. Apoptosis in Drosophila melanogaster.

   2)Apoptosis in mammals. Extrinsic pathway. Caspases. Caspase inhibitors. Intrinsic pathway. Inhibitors of apoptosis. Dr. Javier Naval

 

6- Role of mitochondria in apoptosis. Citochrome c, AIF, Smac/Diablo.  Apoptosis regulation by Bcl-2 family proteins. Dra. Isabel Marzo

7- Apoptosis in the Immune System I. Central tolerance. Mechanisms of control of peripheral tolerance. Dr. Alberto Anel

8- Apoptosis in the Immune System II. Cell-mediated cytotoxicity. Natural Killer (NK) cells, cytotoxic T-lymphocytes (CTL) and their weapons of mass destruction. Dr. Julián Pardo

9- Immunological features of a novel tuberculosis vaccine. Dr. Juan Ignacio Aguiló

10- Workshop on Granzymes Dr. Julián Pardo.

11- Redox activity of Apoptosis-Inducing Factor (AIF): molecular basis and biological function implications. Dr. Patricia Ferreira

12- Unravelling causes of multifactorial diseases: OXPHOS differences among mitochondrial haplogroups. Dr. Eduardo Ruiz Pesini

13- Identification of nuclear factors involved in mitochondrial diseases. Dr. Patricio Fernández

14- 1) Innate immune response: mechanisms of inflammation.

      2) Acute-phase proteins.  Dr. María Angeles Alava

 

15- 1) Acute-phase proteins as pathological markers and of animal welfare.

      2) Protein glycosylation: principles, study methods and clinical applications.  Dr. Fermín Lampreave

 

16- Introduction to the study of Reactive Oxygen Species (ROS) and Reactive Nitrogen Species (NOS). Antioxidant defences and oxidative stress. Dr.  Pedro Iñarrea

17- Final week: Student evaluation seminars: Presentation and discussion of papers related to syllabus topics. Dr. Alberto Anel, Isabel Marzo and Javier Naval

 

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the Faculty of Science website, the virtual platform Moodle, and the Department information boards.


Provisional calendar (it may vary depending on the availability of guest lecturers)

session 1
Gaucher Disease. clinical, genetic and epidemiological characteristics
Dr. Pilar Giraldo.

session 2
1) Inborn errors of metabolism of chylomicrons, remnant lipoproteins and high density.
2) regional Hypercholesterolemia dominant.
Dr. Miguel Pocoví.

session 3
1) Importance of programmed cell death or apoptosis. Apoptosis in C. elegans.
2) Apoptosis in Drosophila melanogaster.
Dr. Javier Naval

session 4
1) Via extrinsic apoptosis. Mortals receivers.
2) Caspases. Caspase inhibitors.
Dr. Javier Naval

session 5
1) Role of mitochondria in apoptosis. Cytochrome c, AIF, Smac / Diablo.
2) Regulation of apoptosis by proteins of Bcl-2 superfamily
Dr. Isabel  Marzo


session 6
Apoptosis in the immune system I. Central Tolerance. Maintenance mechanisms of peripheral tolerance.
Dr. Alberto Anel

session 7
Apoptosis in the immune system II. Cell mediated cytotoxicity. Cytotoxic lymphocytes and their deadly weapons
Dr. Julian Pardo

session 8
Lessons from vector-borne infectious disease "Lyme borreliosis"
Novel vaccination strategy outwits pathogens'versatility.
Dr. Markus Simon, Max-Planck Institut

session 9
Workshop on granzymes
Dr. Markus Simon, Max-Planck Institut

session 10
1) Introduction to reactive oxygen species. The chemistry of free radicals.
 2) The antioxidant defenses and oxidative stress.
Dr. Pedro Iñarrea

session 11
1) Physiological basis of intake. Orexigens and anorectic neuropeptides and other regulatory molecules. related genetic alterations
2) accumulation of fat in the adipose tissue. Physiological basis and genetic alterations.
Dr. Maria Iturralde

session 12
1) Unraveling the causes of multifactorial diseases: OXPHOS differences between mitochondrial haplogroups.
Dr. Eduardo Ruiz Pesini

session 13
1) Identification of nuclear factors involved in mitochondrial diseases
Dr. Patricio Fernández

session 14
1) innate immune response: mechanisms of inflammation
Dr. Fermin Lampreave
2) Acute Phase Proteins.
Dr. M. Angeles Alava

session 15
1) acute phase proteins as pathological markers and animal welfare.
2) Changes in protein glycosylation: principles, methods of study and possible clinical applications.
Dr. Fermin Lampreave

 

session 16
Seminars student assessment: presentation and discussion of related agenda items.
Drs. Alberto Anel, Isabel Marzo and Javier Naval

 

4.5. Bibliography and recommended resources

Each of the corresponding teachers will indicate the specific bibliography for each topic, updated every year.


Curso Académico: 2019/20

537 - Máster Universitario en Biología Molecular y Celular

66018 - Avances en Patología Molecular


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
66018 - Avances en Patología Molecular
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
537 - Máster Universitario en Biología Molecular y Celular
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Avances en Patología Molecular es una asignatura optativa que el Master en Biología Molecular y Celular ofrece a sus estudiantes, especialmente a aquellos que quiere realizar una tesis relacionada con aspectos biomédicos de la Bioquímica y Biología Molecular y Celular. Su propósito general es proporcionar las mas recientes actualizaciones de los conocimientos relativos a algunos temas candentes seleccionados (hot topics) en biopatología molecular.

Su objetivo general consiste en adquirir los conocimientos de biología molecular y celular necesarios para abordar un diagnostico molecular preciso asi como nuevas estrategias terapéuticas en las patologías seleccionadas (cancer, enfermedades mitocondriales, dislipemias, enfermedades lisosomales) que estan causadas por fallos en la expresión génica o en la regulación epigenética.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura sirve para proporcionas conocimientos avanzados y actualizados en una serie de temas candentes de la patología molecular y celular. Sirve para suministrar informacion básica para poder abordar adecuadamente la tesis doctoral y para conocer los principales problemas de investigación planteados en este área.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El programa y contenido de esta asignatura esta diseñado para mejorar los conocimientos acerca de la base molecular de diversas patologías relevantes originadas por defectos en la expresión de genes importantes para el correcto funcionamiento celular. Los conocimiento básicos obtenidos en la licenciaturas del campo de las Ciencias de la Vida serán actualizados con los últimos avances en cada campo. Se recomienda especialmente para estudiantes que posean la licenciatura en Bioquímica, Biotecnología u otras similares.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Abordar con la preparación teórica necesaria el trabajo experimental encaminado a la realización de su tesis doctoral.

Buscar información relevante en la literatura científica para poder iniciar una investigación o solucionar un problema metodológico.

Preparar y exponer informes sucintos y rigurosos sobre diversos temas candentes en patologia molecular

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Es capaz de entender la base molecular de las principales enfermedades lisosomales

Es capaz de entender el estado actual del conocimiento de la base molecular de las principales dislipemias hereditarias

Poseer un conocimiento avanzado de los mecanismos moleculares que regulan la muerte celular programada o apoptosis

Comprender el estado actual de la investigación sobre la base molecular de las enfermedades mitocondriales

Entender la importancia de los factores genéticos y ambientales en la génesis de la obesidad

Comprender la relación entre el proceso de inflamación y las proteínas de fase aguda

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Este curso es un sistema eficaz de actualización permanente de conocimientos para licenciados en Bioquímica y otras licenciaturas en Ciencias de la Vida que desean con los conocimientos adecuados su tesis doctoral en biomedicina.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Participación activa en las clases magistrales y en las discusiones suscitadas en ellas. Se realizarán talleres (workshops) en los que someterá a discusion (en idioma inglés) un tema actual de investigación y en el que los estudiantes deberán formular  al menos  1 ó 2 preguntas cada uno al moderador o al ponente y debatirán la información presentada previamente. Todas las actividades de los workshops se desarrollarán en idioma inglés.

Realización de una breve presentación (15 min) pública  de uno o varios artículos de investigación relacionados con alguno de los temas tratados en el curso (ver programa en "Actividades y recursos"). Seguidamente, el estudiante respondera a las cuestiones planteadas por 2-3 profesores del curso durante otros 15 min.

Será necesaria la asistencia al menos al 80% de las clases

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

Clases magistrales impartidas por los profesores sobre los últimos avances en diferentes temas de investigación relacionados con la biopatología molecular y seminarios expuestos por los alumnos

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Clases teóricas y talleres. Presencial. 45 horas. En ellas se presentarán a los estudiantes los ultimos avances en áreas punteras de la investigación en biopatología molecular, según se detalla en el programa de la asignatura. Se realñizáran también talleres de discusón, centrados en un tópico candente o controvertidos en el que un profesor relaizara una pequeña presentación, basada en algunos articulos clave y seguidamente se realizara un deb ate en el que los estudiantes plantearán cada uno 1ó 2 cuestiones relativas al tema de debate.

 

Presentación y exposición de un trabajo. Presencial, 8 horas; no presencial, 60 horas. Esta actividad consiste en que los alumnos recopilarán información sobre un tema concreto, ayudados por el profesor. El análisis de la información deberá conducir a la elaboración de una presentación pública del tema elegido.  El profesor supervisará el trabajo individual de los estudiantes en sesiones de tutorías. Una vez realizada la presentación ésta será debatida por el estudiante y 2-3 profesores de la asignatura.

 

4.3. Programa

Programa de clases

 

 

1- Presentación del curso: Dr. Javier Naval.

 

2. - "Actualización en mecanismos implicados en la absorción intestinal de esteroles, niveles de colesterol plasmático, eliminación de esteroles: Implicaciones en el riesgo cardiovascular y otras patologias"   Dr. Miguel Pocoví

 

3. Obesidad, ¿predisposición o nutrición? Predisposición genética. Asociación entre genes y obesidad: Relacionados con la ingesta y la saciedad. Relacionados con situaciones de inflamación. Asociados con la diferenciación y el control metabólico del tejido adiposo. Epigenética. Obesidad y fenotipo ahorrador. Adipogénesis. Cronobiología y obesidad.   Dra. Maria Iturralde

 

4.- La Enfermedad de Gaucher. Características clínicas, genéticas y epidemiológicas   Dra. Pilar Giraldo.

 

5.-1) Importancia de la muerte celular programada o apoptosis.  La apoptosis en C. elegans.

    2) Apoptosis en los mamíferos. Via extrínseca. Caspasas. Inhibidores de caspasas.  Dr. Javier Naval

 

6.-1) Papel de la mitocondria en la apoptosis. Citocromo c, AIF, Smac/Diablo.

    2) Regulación de la apoptosis por proteínas de la superfamilia Bcl-2.   Dra. Isabel Marzo

 

7.- Apoptosis en el sistema inmunitario I. Tolerancia central. Mecanismos de mantenimiento de la tolerancia periférica.  Dr. Alberto Anel

 

8.- Apoptosis en el sistema inmunitario II. Citotoxicidad mediada por células. Los linfocitos citotóxicos y sus armas mortales.  Dr. Julián Pardo

 

9.- Aspectos inmunológicos de la nueva contra la tuberculosis.  Dr. Juan Ignacio Aguiló

 

10.- Workshop on Granzymes. Dr. Julián Pardo.

 

11.- Actividad REDOX del Factor Inductor de Apoptosis (AIF): Bases moleculares e implicaciones para su función biologica. Dra. Patricia Ferreira

 

12.- Desentrañando las causas de las enfermedades multifactoriales: Diferencias OXPHOS entre los haplogrupos mitocondriales. Dr. Eduardo Ruiz Pesini

 

13.- Identificación de factores nucleares implicados en enfermedades mitocondriales.  Dr. Patricio Fernández

 

14.-1) Respuesta inmune innata: mecanismos de inflamación

    2) Proteínas de Fase Aguda.    Dr. M. Angeles Alava

 

15.- 1) Las proteínas de fase aguda como marcadores patológicos y de bienestar animal.

     2) Glicosilación de proteínas: principios, métodos de estudio y aplicaciones clínicas.   Dr. Fermin Lampreave

 

16.- Introducción a las especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno. Las defensas antioxidantes y el estrés oxidativo. Dr.  Pedro Iñarrea

 

 

ÚLTIMA SEMANA DEL CURSO

Seminarios de evaluación de los estudiantes: presentación y discusión de artículos relacionados con  temas del programa.

Drs. Alberto Anel, Isabel Marzo y Javier Naval

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

LAS FECHAS, LUGAR Y HORARIO CONCRETO DE LAS CLASES SE ANUNCIARÁN A TRAVÉS DE LA WEB DE LA FACULTAD Y DE LA PLATAFORMA MOODLE, ASÍ COMO EN LOS TABLONES DEL DEPARTAMENTO.

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

CALENDARIO orientativo, puede variar dependiendo de la disponibilidad de los profesores invitados

Sesión 1

- Presentación del curso: Dres. Miguel Pocoví y Javier Naval.

1) La Enfermedad de Gaucher. Características clínicas, genéticas y epidemiológicas

Dra. Pilar Giraldo.

 

Sesión 2

1) Errores congénitos del metabolismo de los quilomicrones, lipoproteínas remanentes y  de alta densidad

Dr. Miguel Pocoví.

Descanso

2) Hipercolesterolemias autonómicas dominantes. 

Dr. Miguel Pocoví

 

Sesion 3

1) Importancia de la muerte celular programada o apoptosis.  La apoptosis en C. elegans.

Dr. Javier Naval

Descanso

2) La apoptosis en Drosophila melanogaster.

Dr. Javier Naval

 

Sesión 4

1) Via extrínseca de la apoptosis. Los receptores mortales.

Dr. Javier Naval

Descanso

2) Caspasas. Inhibidores de caspasas.

Dr. Javier Naval

 

 

Sesión 5

"HIV-1 latency: last barrier to virus eradication".

Dr. Alberto Bosque, University of Utah, USA

 

 

Sesión 6

1) Papel de la mitocondria en la apoptosis. Citocromo c, AIF, Smac/Diablo.

Dra. Isabel Marzo . 

2) Regulación de la apoptosis por proteínas de la superfamilia Bcl-2

Dra. Isabel Marzo

 

Sesión 7

Apoptosis en el sistema inmunitario I. Tolerancia central. Mecanismos de mantenimiento de la tolerancia periférica.

Dr. Alberto Anel

 

 

Sesión 8

Apoptosis en el sistema inmunitario II. Citotoxicidad mediada por células. Los linfocitos citotóxicos y sus armas mortales

Dr. Julián Pardo

 

 

Sesión 9

Lessons from vector-borne infectious disease "Lyme Borreliosis":

Novel vaccination strategy outwits pathogens´versatility.

Dr. Markus Simon, Max-Plank Institut

 

 

Sesión 10

Workshop on Granzymes

Dr. Markus Simon, Max-Plank Institut

 

 

Sesión 11

1) Introducción a las especies reactivas de oxígeno. La química de los radicales libres.

 Dr.  Pedro Iñarrea

 Descanso

 2)Las defensas antioxidantes y el estrés oxidativo.

Dr. Pedro Iñarrea

 

Sesión 12

1) Bases fisiológicas de la Ingesta. Neuropéptidos orexígenos y anorexígenos y otras moléculas reguladoras. Alteraciones genéticas relacionadas

2) Acumulación de grasa en el tejido adiposos. Bases fisiológicas y alteraciones genéticas.

Dr. Maria Iturralde

 

Sesión 13

1) Desentrañando las causas de las enfermedades multifactoriales: Diferencias OXPHOS entre los haplogrupos mitocondriales.

Dr. Eduardo Ruiz Pesini

 

Sesión 14

1) Identificación de factores nucleares implicados en enfermedades mitocondriales

Dr. Patricio Fernández

 

 

Sesión 15

1) Respuesta inmune innata: mecanismos de inflamación

Dr. Fermín Lampreave

Descanso

2) Proteínas de Fase Aguda.

Dr. M. Angeles Alava

 

 

Sesión 16

1)Las proteínas de fase aguda como marcadores patológicos y de bienestar animal.

2)Variaciones en la glicosilación de proteínas: principios, métodos de estudio y posibles aplicaciones clínicas.

Dr. Fermin Lampreave

 

Sesión 17

Seminarios de evaluación de los estudiantes: presentación y discusión de artículos relacionados con los temas del programa.

Drs. Alberto Anel, Isabel Marzo y Javier Naval

 

Se publicaran en la Secretaría de la facultad y en la web de la Facultad de ciencias

 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

- Cada profesor indicará la bibliografía específica para cada tema, actualizada todos los cursos.