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Agrobiotecnología

Segundo Cuatrimestre 2017: 

Horarios:

Clases teóricas: Miércoles y viernes 18-21 hs

Clases Prácticas y Seminarios:  Miércoles y viernes 13-18 hs

Aula Teóricas y Seminarios: 

Teóricas

Miércoles: Aula 115 entrepiso Pabellón II

Viernes: Aula 112 entrepiso Pabellón II

Seminarios

Miércoles: Aula 114 entrepiso Pabellón II

Viernes: Aula 112 entrepiso Pabellón II

Laboratorios TP: Laboratorio M (o K); Laboratorio Agrobiotecnología, 2 Piso, Pabellón II

Inicio de Clases: 

Clases Teóricas: 16 de agosto de 2017

Clases TP: 1 de septiembre de 2017 

Clases Seminarios: 1 de septiembre de 2017

Cronograma detallado

Información General

Departamento: Fisiología, Biología Molecular y Celular

Carreras: Licenciatura en Ciencias Biológicas (optativa de grado) y Doctorado en Ciencias Biológicas – Escuela de Posgrado de la Facultad de Agronomía (UBA)

Cuatrimestre: Segundo

Contacto : genetica@fbmc.fcen.uba.ar

Docentes: 

Esteban Hopp, Profesor Titular, dedicación simple

Alejandro Mentaberry, Profesor Consulto

María Eugenia Segretín, Jefe de Trabajos Prácticos

María Carolina Martínez, Ayudante de Primera

Nicolás Furman, Ayudante de Primera

Asignaturas correlativas para estudiantes de biología:

Para alumnos de la orientación Biología Molecular o Biotecnología: Biología Molecular o Genética Molecular

Para alumnos de otras orientaciones: tener aprobadas al menos 15 materias totales de la carrera incluyendo Genética I. 

Actividades

  •  Clases teóricas

Se dictarán dos clases teóricas por semana de tres horas de duración, a cargo de profesores del DFBMC o de profesores invitados externos. Las transparencias correspondientes a cada clase estarán disponibles en un sitio web especialmente habilitado para ello. La administración del sitio estará a cargo del docente coordinador de turno. En total se prevén 26 clases por un total de 78 h. 

  •  Seminarios

Se dictarán seminarios de 2 h de duración en los que los estudiantes expondrán, en forma individual, un trabajo de investigación reciente sobre temas tratados en las clases teóricas. En total se prevén 8 clases de seminarios por un total de 16 h.

  •  Trabajos prácticos

Los Trabajos Prácticos incluyen 4 Módulos organizados en 6 TP que se desarrollarán en  sesiones semanales de 3 h. Las sesiones incluirán cortas explicaciones sobre las técnicas a implementar y una breve evaluación sobre el tema de la práctica (informe o examen de práctica) a criterio de los docentes a cargo. En total se prevén  prácticas por un total de 18 h.

  •  Proyecto de Desarrollo Tecnológico (PDT)

Los alumnos encararán la elaboración de un PDT en agrobiotecnología, sobre un tema de libre elección, de acuerdo con el formato comúnmente utilizado en este tipo de presentaciones, el cual incluirá elementos de factibilidad técnica y económica. Se desarrollará una clase de 2 h de duración sobre factibilidad económica de proyectos. Durante el transcurso de la materia se facilitarán contactos con organizaciones de productores, empresas y organismos estatales involucrados en campos específicos de actividad, así como reuniones de consulta. Cada PDT estará a cargo de un grupo de cuatro estudiantes. Los PDT serán evaluados por un panel conformado por docentes y expertos externos. En la Guía de Trabajos Prácticos se adjunta un documento de orientación para el desarrollo del PDT.

  •  Visitas guiadas

 Se organizarán visitas a los Institutos del INTA-Castelar en que se realizan investigaciones y desarrollos en agrobiotecnología. Se organizarán entrevistas informales con investigadores de dicha institución para familiarizar a los estudiantes con las distintas líneas de trabajo. Se considera que estas visitas pueden contribuir en forma importante al desarrollo del PDT, por lo que se recomienda asistir a las mismas.

Se organizará una vista de carácter optativo de dos días a las Empresa Nidera Semillas y Don Atilio, Venado Tuerto para familiarizar a los estudiantes con actividades de mejoramiento vegetal del sector público y privado, visita a campo experimental y laboratorios de estas instituciones. 

  •  Carga horaria/horarios:

Clases teóricas 76 h

Clases prácticas y Seminarios 34 h

Presentación de PDTs 10 h

Total 120 h

Evaluación y Régimen de Promoción

Para aprobar la materia se requerirá la aprobación de los exámenes parciales, de los trabajos prácticos y de un examen final con calificaciones mayores o iguales a 4 (cuatro). La materia podrá ser aprobada sin examen final cuando el promedio de los parciales y del PDT sea mayor o igual que 7 (siete). A los efectos de la promoción, el PDT tendrá el mismo peso que un examen parcial. Las notas se redondearán hacia el dígito inmediato superior o hacia el dígito inmediato inferior fundamentalmente en función de la evaluación de los seminarios y en menor proporción, la nota de concepto, que considerará el grado de participación y aprovechamiento evidenciado en los Seminarios de Bibliografía y en los Trabajos Prácticos.

Se realizarán 2 exámenes parciales sobre el Programa Teórico a lo largo del curso y existirá una fecha recuperatoria para ambos parciales. Por cuestiones de reglamento de la facultad, solo se podrá recuperar un solo parcial teórico en el recuperatorio. En caso de tener que recuperar los 2 parciales, el segundo recuperatorio se tomará en la siguiente cursada. Para acceder a la promoción sin examen final se requerirá una asistencia del 80% a las Trabajos Prácticos y Seminarios, lo que implica un máximo de 3 faltas. Los exámenes parciales constarán de dos preguntas sobre temas desarrollados en clases y de dos problemas en los que se deberá resolver una situación imaginaria sobre la base de los elementos dados en el curso. Los dos problemas podrán ser respondidos a libro abierto. Las preguntas y los problemas contribuirán con un puntaje máximo de 2 (dos) puntos y de 3 (tres) puntos, respectivamente, sobre un puntaje máximo total de 10 (diez) puntos.

La calificación del PDT tendrá en cuenta los aspectos económico-financieros y la originalidad técnico-científica del proyecto. La nota se otorgará por consenso del jurado que participe de la evaluación, el que se conformará con docentes de la materia y un panel de expertos externos.

La nota final estará compuesta por:

Primer parcial: 30%

Segundo Parcial: 30%

PDT: 30%

La nota global proveniente de la evaluación de los 2 seminarios individuales + una nota de mucho menor dimensión de concepto servirá para redondear para arriba o para abajo los decimales de cada dígito hasta un 0,5 para arriba o un 0,1 para abajo. 

Clases Teóricas

1. Introducción. Principales tecnologías implicadas en la "revolución verde" y en la moderna agrobiotecnología. Tendencias y perspectivas actuales en agrobiotecnología. Prospectivas socio-económicas en los países centrales y en los países en desarrollo. Impacto en el agricultura latinoamericana y argentina. Biotecnología y agricultura sustentable.  Dr. Alejandro Mentaberry

2. Cultivo de tejidos vegetales. Regeneración de plantas in vitro. Totipotencia. Proliferación a partir de brotes axilares. Organogénesis. Embriogénesis somática. Fitoreguladores. Organización del laboratorio y técnicas básicas de cultivo de tejidos. Regeneración de plantas a partir de protoplastos. Producción masiva de microplantas. Problemas de producción. Cultivo de anteras y sus aplicaciones: desarrollo de haploides. Desarrollo de semillas artificiales. Fusión de células somáticas. Variación somatoclonal.   La micropropagación a gran escala. Embriogénesis somática. La rusticación. Control fitosanitario. Gestión productiva. Multiplicación de plantas para ensayos de infección. Etapas del proceso regulatorio. Dra. Mercedes Rivero

3. Diseño de Proyectos Biotecnológicos. Identificación de problema/oportunidad. Análisis FODA de proyectos.  Contenidos del plan de negocios. Análisis de mercado, plan de operaciones y logística. Cómo s se evalúa un proyecto. Plan económico y financiero. Flujo de fondos. Dra. Alicia Zelada

4. Método de  transformación vegetal basadas en Agrobacterium. Vectores de cointegración y vectores binarios. Métodos de transformación. Eliminación de genes selectores. Genes reporteros. Promotores constitutivos y tejido específicos. Sistemas de transferencia de genes basados en virus vegetales. Agroinfección. Amplicones viralesespecíficos.  Sistemas de transferencia directa de genes. Transferencia de genes a protoplastos basada en métodos químicos o en electroporación. Bombardeo con microproyectiles (biobalística). Electroporación de tejidos vegetales. Otros métodos. Dra. Marisa López Bilbao

5. Transformación de cloroplastos: ventajas y limitaciones. Métodos de transformación. Introducción de genes para conferir resistencia a patógenos y a estrés abiótico. Producción de fármacos y moléculas de interés industrial en cloroplastos. Expresión múltiple de genes en cloroplastos. Sistemas de selección de plantas transformadas. Dr. Fernando Bravo Almonacid

6. Edición Genética. Nuevas Estrategias de Mejoramiento Vegetal (NPBT). Editado por recombinación homóloga y no homóloga. Mecanismos de reparación del ADN. Nucleasas y edición génica. Distintas estrategias de edición génica basadas en nucleas.  ZFN, TALEN, CRISPR/Cas. Cultivos modificados por edición. Especificidad de la edición. Mecanismos de RNAi. Silenciamiento sistémico. Metilación de ADN. Silenciamiento transicional.

7. Resistencia a virus. Sistemas de transferencia de genes basados en virus vegetales. Limitaciones y posibilidades de los virus vegetales como vectores de transformación. Agroinfección. Amplicones virales específicos. Resistencia a virus vegetales por métodos de ingeniería genética. Protección mediada por la cápside. Protección mediada por otras funciones virales (replicasas, proteínas de transporte). Protección mediada por RNA. Resistencia derivada de genes no virales. Aislamiento de genes de resistencia a partir de germoplasma vegetal. Silenciamiento génico. Supresores virales. Dra Alicia Zelada

8. Biocontrol de  insectos por métodos de ingeniería genética. Entomotoxinas de Bacillus thurigiensis. Introducciones comerciales y problemas asociados. Manejo de resistencia. Otras proteínas insecticidas de origen vegetal. Silenciamiento génico. Control microbiano.  Dr. Marcelo Berretta

9. Resistencia a bacterias por métodos de ingeniería genética. Especificidad de la interacción hospedante-patógeno. Inmunidad innata. Defensas inducibles  en plantas. Expresión de proteínas antibacterianas. Genes de Resistencia específicos. Receptores PAMPs.  Inhibición de toxinas bacterianas. Inhibición de la regulación de factores de virulencia. Otros enfoques potenciales. Dra. Ruth Heinz

10. Resistencia a hongos y Oomicetes fitopatógenos por métodos de ingeniería genética. Interacción hospedante-patógeno, mecanismo molecular del reconocimiento. Efectores. Factores de virulencia y avirulencia. Genes de resistencia y de susceptibilidad. Estrategias para obtener resistencia.  Expresión de proteínas con actividad antifúngica. Expresión de fitoalexinas. Defensinas y péptidos líticos. Utilización de genes de resistencia (genes R) y de la respuesta sistémica adquirida. Silenciamiento génico y resistencia a hongos.  Dra María Eugenia Segretín 

11. Control de malezas y resistencia a herbicidas. Distinto tipo de herbicidas según modo de acción. Mecanismo de tolerancia a herbicidas. Estrategias biotecnológicas para tolerancia a herbicidas en cultivos. Estrategias de detoxificación y de modificación de la enzima blanco. Ensayos de campo y variedades comerciales con resistencia incorporada.  Lic . Emiliano Altieri 

12. Tolerancia a estrés abiótico. Resistencia a frío y a altas temperaturas. Resistencia a sequía y a salinidad. Sobrexpresión de compuestos osmoprotectores. Sobreexpresión de canales vacuolares. Expresión constitutiva de factores de transcripción. Utilización de enfoques genómicos para aislar genes de resistencia a estreses abióticos. Resistencia a metales. Dra. Ruth Heinz

13. Marcadores moleculares. Marcadores utilizados en mejoramiento asistido. Construcción de mapas genéticos. Líneas isogénicas, autocruzamiento, retrocruzamiento, dihaploides, etc. Bulk segregant analysis. Estrategias de Mapeo genético. Mapeo de QTLs, Mapeo por asociación

14. Mejoramiento asistido por marcadores moleculares en el mejoramiento genético. Selección asistida por marcadores. Retrocruzas asistidas por marcadores. Conversiones. Organización del germoplasma sobre la base de distancias genéticas estimadas por marcadores. Diversidad genética. Estimación de heterosis. Análisis de QTLs en retrocruzas avanzadas. Ejemplos en los cultivos de soja, trigo, maíz, girasol y canola. Lic. Mariano Bulos

15. Genómica aplicada a la agricultura. Organismos modelo. Estrategias de análisis genómico. Secuenciación de genomas complejos. Nuevas estrategias de secuenciación. Era postgenómica. Transcriptómica, proteómica y metabolómica aplicadas al mejoramiento. Genómica de especies forestales. Mejoramiento asistido, mejoramiento por asociación  y selección genómica. Dra Norma Paniego/ Dra Susana Marcucci

16.Bioinformática aplicada a proyectos genómicos. Conceptos introductorios. Bases de datos. Bases primarias y secundarias. Redes de información. Motores de búsqueda en bases de datos. Ensamblado de secuencias genómicas. Ensamblado “de novo”.  Almacenamiento de datos. Anotación estructural. Anotación funcional. Gene Ontology. Integración de datos omicos.  Herramientas de visualización. Dra Paula Fernández/ Dr. Maximo Rivarola

17. Fitoremediación: campos de aplicación y mercados potenciales. Distintas clases de fitorremediación: fitoextracción, rizofiltración, fitoestabilización, fitoestimulación, fitovolatilización, fitodegradación. Fitoextracción continua y asistida por quelantes. Remoción de nutrientes, metales pesados, polucionantes orgánicos. Expresión de metalotioninas y fitoquelatinas. Dra. Patricia Benavidez

18. Las plantas como bioreactores. Producción de proteínas exogénas en plantas: anticuerpos, hormonas, enzimas, etc. Utilización de raíces transformadas para la producción de compuestos de interés farmacológico. Manipulación de proteínas de reserva de las semillas. Rizosecresión Expresión de proteínas de interés en cloroplastos y cromoplastos. Dra. Alicia Zelada

19. Ingeniería metabólica. Fortalecimiento nutricional por ingeniería genética. Modificaciones de la composición de aminoácidos esenciales, de la insaturación de lípidos. Modificaciones en el patrón de hidratos de carbono. Superproducción de carotenoides y flavonoides. Producción de vitaminas A y E. Captación de hierro. Androesterilidad. Eliminación de antinutrientes, toxinas y alergenos.  Dr. Ruth Heinz

20. Bioenergía y biocombustibles. Matriz bioenergética. Biocombustibles de primera generación. Bioetanol. Biodiesel. Biogas. Aplicaciones en microorgansimos. Dr. Alejandro Mentaberry

21. Biorefinerías y Bioeconomía. Dr. Alejandro Mentaberry

22. Biotecnología forestal. Situación de los recursos forestales en el mundo. Causas y consecuencias de la deforestación. Aplicaciones prácticas de la biotecnología forestal. Micropropagación de árboles y conservación de recursos genéticos. Transformación genética de especies forestales. Problemas relacionados con la calidad de las maderas, la producción de biomasa y estreses bióticos y abióticos. Dra Sandra Sharry

23. Bioseguridad y Seguridad alimentaria. Pruebas de campo con plantas transgénicas. Establecimiento de riesgo en el caso de organismos genéticamente modificados. Diseño de normas de bioseguridad. Normativas de bioseguridad en Argentina. Liberación comercial de plantas transgénicas. Normativa para desarrollos obtenido por nuevas estrategias biotecnológicas (NPBT) como edición génica. Normativas referidas a seguridad alimentaria. Principales criterios aplicados a la seguridad alimentaria. Exámenes de toxicidad y alergenicidad. Regulaciones en Argentina.  Dra. Dalia Lewi

24. Propiedad Intelectual. Cuestiones asociadas a la propiedad intelectual en el campo de las nuevas agrobiotecnologías. Protección técnica y legal. El caso de los vegetales: patentes, derecho de obtentor. Convenio UPOV y registro de variedades vegetales.  Fuentes de información tecnológica. Bases de patentes. Ejemplos de patentes biotecnológicas en el mundo y en Argentina Vigilancia tecnológica.  Lic. Ezequiel Paulucci/ Dr. Franco Puccio.

25. Diseño de Proyectos Biotecnológicos. Identificación de problema/oportunidad. Análisis FODA de proyectos.  Contenidos del plan de negocios. Análisis de mercado, plan de operaciones y logística. Cómo s se evalúa un proyecto. Plan económico y financiero. Flujo de fondos. Dra. Alicia Zelada.

26. Desarrollos Tecnológicos. Innovación, Vinculación y transferencia tecnológica.  Dr. Andres Wigdorovitz.

Cronograma de Trabajos Prácticos 

Módulo I: Cultivo de tejidos 

TP1: Organogénesis.

Módulo II: Transformación vegetal 

TP 2: Transformación de Arabidopsis thaliana por infiltración con Agrobacterium tumafeciens.

TP 3: Transformación de Nicotiana tabacum mediante Agrobacterium tumafeciens


Módulo III: Expresión de proteínas en plantas

TP 4: Expresión transitoria de proteínas en Nicotiana benthamiana por agroinfiltración.
 

Módulo IV: Marcadores Moleculares

TP 5:Marcadores RAPD y .

TP 6: Marcadores microsatélites y AFLP

PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO (PDT)

El proyecto será desarrollado por grupos de 4 alumnos. Los grupos se formarán al comienzo del curso y se inscribirán en un registro ad hoc. Si se efectuaran cambios durante el curso, los mismos deben ser aprobados por los miembros del grupo y comunicados en el registro. La calificación obtenida en la evaluación del PDT será computada como equivalente a una nota de parcial teórico.

a) Objetivo 

Generar un Proyecto de Desarrollo en Agrobiotecnología. 

b) Formato 

El Proyecto deberá incluir los siguientes apartados: 

Resumen (castellano e inglés) 

Introducción 

Objetivos 

Metodología a emplear 

Relevancia económico-social 

Factibilidad económica 

Factibilidad técnica 

Plan de negocios (cálculo de costos, programa de inversiones, tasa de retorno) 

c) Evaluación 

Estará a cargo de profesionales del área, de expertos del área productiva y de los docentes de la materia. Los trabajos serán calificados de acuerdo con los siguientes criterios: a) calidad y utilidad de la información; b) consistencia científica c) congruencia de la metodología a emplear; d) validez del plan de negocios; d) posibilidades de realización y rentabilidad.

 Desarrollo 

a) Los alumnos recibirán, a comienzos del Curso, una clase sobre técnicas de identificación y evaluación de oportunidades de negocios, análisis de mercados y nociones básicas que les permitan encarar el emprendimiento. Posteriormente se brindará una clase sobre elaboración del PDT conteniendo informaciones sobre el análisis de costos, de las inversiones y de la metodología empleada en el cálculo de factibilidad económica.

b) Paralelamente, y como parte de las clases teóricas, se presentará un panorama general de los distintos campos agrobiotecnologicos (con adecuada mención de los aspectos comerciales), que les permitirán conocer las posibles áreas de negocios que pueden abordar y/o a partir de las cuales ejercitar su creatividad. Se suministrará asimismo un listado de links de Internet, tanto institucionales como de interés general, que permitirá a los estudiantes compenetrarse con desarrollos agrobiotecnológicos en curso

c) Se espera que las actividades descriptas en a) y b) prepararán a los alumnos para realizar un análisis de mercado e identificar y definir el tema que se propondrá.  Al cabo del primer mes los alumnos presentarán  una idea proyecto a los docentes a cargo con el fin de evaluar la pertinencia y factibilidad técnica y económica  de los mismos. 

d) Durante el mes siguiente se recibirán todas las consultas conducentes a esa definición (horarios de consultas: a determinar, Laboratorio de Agrobiotecnología, piso 2, lado Sur; consultores externos: a convenir según los temas elegidos). En  este período, los alumnos tendrán una instancia de  presentación de  un Informe preliminar conteniendo una propuesta fundamentada técnicamente y con datos del mercado. Este Informe será evaluado por un panel de docentes y consultores externos,  para confirmar o modificar la línea elegida o intentar otra más factible.

e) Una vez definido el tema del proyecto (esto es, el Informe Preliminar aprobado), los alumnos desarrollarán el proyecto con la asistencia de especialistas que les serán sugeridos, los cuales podrán ser consultados en horarios definidos.

f) Hacia fines del cuatrimestre, luego de las clases de consulta que se ofrecerán,  los alumnos presentarán un Pre-proyecto), que será evaluado por los docentes de la materia, quienes realizarán las observaciones pertinentes. 

g) La actividad culminará con la entrega del PDT completo (en formato profesional) y su presentación oral ante un panel de evaluadores. La evaluación estará a cargo del panel designado y la nota (1-10) se otorgará por consenso con la participación del personal docente. En este momento se solicitará también la respuesta a un cuestionario ad hoc en el que los alumnos evaluarán su propio trabajo y el de la Cátedra.

h) Confidencialidad 

Los docentes asignados a las consultas, así como los evaluadores externos, se comprometerán a mantener una estricta confidencialidad sobre toda la información que los alumnos les expongan. En el momento de la evaluación, los estudiantes decidirán si desean presentar sus proyectos en forma colectiva (con la presencia de todos los cursantes) o en forma confidencial.

 i) Propiedad intelectual y oferta tecnológica 

Se garantizará la propiedad intelectual del PDT a los alumnos que hayan participado de su realización. Los alumnos que así lo deseen podrán inscribir su proyecto en la Secretaría de Investigaciones de la Facultad para que sea incluido en el listado de oferta tecnológica de la misma. Con este fin, se solicitará a los cuatro autores de cada proyecto una autorización por escrito. Por su parte, la Facultad ofertará el proyecto a eventuales finaciadores externos, para lo cual utilizará el Resumen mencionado en el punto b). De obtenerse financiamiento, la Facultad facilitará a los alumnos asistencia en las negociaciones contractuales y todos los medios a su disposición para que el proyecto pueda realizarse en sus instalaciones.

Organización de los Seminarios

Los seminarios se prepararán en forma individual.

Cada estudiante deberá exponer dos seminarios (de distintos temas) a lo largo de la cursada.

Los seminarios formarán parte de la nota de la materia, modificando el promedio obtenido entre las notas de los parciales y el PDT. La calificación de cada seminario será A+, A o A-

El tiempo para la exposición del seminario será de 15 minutos, más 5 minutos de preguntas que puedan surgir entre los docentes y/o los estudiantes.

Dentro de la evaluación se contemplarán los siguientes ítems: capacidad de transmitir conceptos fundamentales del trabajo científico seleccionado, calidad expositiva, calidad de la presentación, organización del discurso, utilización del tiempo y capacidad de comprender y responder las preguntas.

Organización sugerida para el seminario

• Título de diapositivas.

• Introducción / Antecedentes (2-4 diapositivas).

¿Cuál es la información relevante que necesitamos saber para entender por qué se realizó la investigación?

Utilizar figuras del paper, de otros trabajos o libros, o creadas.

• Pregunta que desea responder / Hipótesis de prueba (1 diapositiva).

Establecer de forma clara y concisa.

¿Qué es exactamente lo que esperan lograr los investigadores con la investigación propuesta?

• Objetivos específicos propuestos (1 diapositiva).

• Enfoque / Sistema Experimental (1-2 diapositivas).

Describir el sistema que utilizan y los experimentos que se llevaron a cabo.

Utilizar figuras explicativas adicionales si es necesario.

• Resultados (3-4 diapositivas).

Mostrar y explicar todas las figuras del paper que permiten obtener conclusiones sobre la investigación.

• Discusión (1 diapositiva).

¿Tuvo éxito la investigación? ¿Se comprobó la hipótesis planteada? ¿Qué nuevas preguntas surgen de la investigación?

• Conclusiones (1 diapositiva).

¿Cuáles son los resultados más relevantes de la investigación?

Acciones de Documento