Genómica Aplicada

Área: Biotecnología | Carácter: Optativo
Coordinación/Consultas:

G.A Verano 2021
(décimocuarta edición!)


Novedades: 

Desde que la materia se aprobó en 2006 y se dictó por primera en 2007, la genómica evolucionó y también se fueron renovando los contenidos de la materia aumentando progresivamente los conocimientos en bioinformática genómica, al punto que se constituyen en el tronco de la materia. Desde el año 2020 agregamos una teórica y TP de de bioinformática genómica de microRNAs a cargo de la Dra. Laura Kamenetzky. A partir de 2019 se incorporó un TP/taller de Fenómica a cargo de Cecilia Vázquez Rovere, Carlos Manacorda y Salvador Nicosia. A partir de 2018 se incluyó, junto al TP de secuenciación genómica NGS, un TP demostrativo de secuenciación y análisis de resultados con el sistema MinIon (secuenciación de tercera generación) a cargo de Natalia Pin Viso.

Modalidad: telemática virtual, totalmente a distancia.

Inicio de clases teóricas y prácticas: lunes 1 de febrero de 2021

Finalización: viernes 5 de marzo de 2021 (5 semanas)
Publicación e Inscripción en el SIU: De acuerdo con el Calendario Académico 2021 que se publica a principios de diciembre (que probablemente sea entre el 7 y 20 de diciembre).

Asignaturas correlativas para estudiantes de Licenciatura en Ciencias Biológicas:
Tener aprobadas al menos 15 materias totales de la carrera incluyendo Genética I.

Requisitos: Cada alumno deberá tener acceso a una computadora portátil, la cual deberá tener espacio en el disco como para instalar (en una partición) el sistema operativo Linux que se utilizará durante la materia.

Foto: Clase de RNAseq a cargo de Sergio González (curso de 2020)

Horarios:
Tres a cuatro veces por semana de 8.30 a 16.30 hs con clases teóricas y de computación. Desde 2017 se organiza en la forma de grandes talleres teórico-prácticos de bioinformática genómica: GBS (genotyping by sequencing), metagenómica/diversidad genómico-taxonómica de microbiota, transcriptómica por RNAseq, biología de sistemas por MapMan y otros nuevos programas, fenómica y genómica de microRNAs. Si bien no se dictará efectivamente clase los 5 días de la semana, los alumnos deberán disponer de los 5 días (de lunes a viernes, de 8.30 a 16.30 hs) porque los talleres no tendrán días fijos.

Las teóricas ilustrarán cómo desde el conocimiento biológico se pueden diseñar experimentos para abordar la resolución de problemas o hipótesis e ilustrar diferentes formas de analizar estos datos. Las prácticas consistirán en ejercicios de computación que permitan a los participantes a aplicar métodos estadísticos para el análisis de los datos bajo la guía de los profesores y docentes auxiliares.

Dedicación total: 160 horas

TPs de laboratorio o de bioinformática: 100 horas

Seminarios de presentación y discusión de publicaciones: 20 horas

Teóricas: 40 horas

Forma de evaluacion: Un parcial teórico integrativo, evaluaciones conceptuales sobre el contenido de los TP de bioinformática, resolución domiciliaria de un problema bioinformático con datos nuevos suministrados individualmente a cada alumno, basado en datos propios de la investigación del alumno o provistos por los docentes y Examen final (en caso de no promocionar).

¿Por qué GA como parte del plan de estudios?

Breve orientación para estudiantes que tienen interés en la bionformática genómica y evalúan elegir Genómica Aplicada como parte de su Plan de Estudios:

Los temas genómicos son vistos, a un nivel muy básico, en Introducción a la Biología Molecular y en Genética I. Posteriormente se ven, en forma más avanzada, en Genética Molecular, Ingeniería Genética, Agrobiotecnología y Biología Molecular de Eucariontes Inferiores. Genómica Aplicada encara este tema desde el punto de vista de las tecnologías (focalizando en cómo se hace) eligiendo ejemplos pertinentes de aplicación de estas técnicas en investigaciones emblemáticas. El enfoque de Genómica Aplicada intenta ser sistémico, haciendo énfasis en la integración de las distintas tecnologías (biología de sistemas) y trata temas de genómica estructural y mapeo físico (por ejemplo) y tiene un fuerte componente bioinformático. En cambio, el enfoque de Ingeniería Genética es más bioquímico y, además, se tratan otros temas que no son genómicos como procesamiento del RNA. Ambas materias se pusieron de acuerdo para eliminar superposiciones finas y en los ejemplos de aplicación con el objeto de que estas materias se complementen lo mejor posible de forma que resulte coherente cursar ambas en un mismo plan de estudios. En caso de que el estudiante deba optar por cursar una u otra, Ingeniería Genética debería ser la materia indicada para aquel que está interesado en estudios de complementación funcional en mamíferos (ratones transgénicos expresando transgenes) y Genómica Aplicada para aquel que está interesado en bacterias patogénicas (como la que causa tuberculosis) o plantas. Por otro lado, Agrobiotecnología abarca los aspectos más biotecnológicos de aplicación de la genómica incluyendo el mejoramiento asistido por marcadores moleculares, por lo que estos contenidos fueron excluídos de Genómica Aplicada.

Genética Molecular es la materia indicada para aquellos que están interesados en los grandes temas del conocimiento molecular como tales y para los cuales las tecnologías genómicas (entre otras) hicieron importantes contribuciones. Es decir, esta materia es la recomendada para aquellos interesados en el avance del conocimiento y no tan detalladamente en las múltiples tecnologías que fueron necesarias para lograr estos avances. Para temas como terapia génica, en cambio, se invita a aquellos que estaban interesados en este tema específico a que cursen Conceptos y Técnicas de Biotecnología.

Finalmente, Biología Molecular de Eucariontes Inferiores es una materia especializada que incluye las aplicaciones genómicas a este grupo de organismos. Por esta razón, estas aplicaciones particulares no serán enfatizadas o utilizadas como ejemplo en Genómica Aplicada (salvo por breves menciones) y se recomienda cursar esta otra materia a los que están interesados en estos organismos.

Historia de la materia

Foto: Curso de 2012 en INTA Castelar

Fue propuesta originalmente con el nombre de Análisis Genómico en 1998, pero las Comisiones de Carrera consideraron (en esa época) que debía ser una materia exclusivamente de postgrado y como tal se dictó espaciadamente. Por ejemplo, en 2003 se dictó Análisis Genómico Estructural y Funcional en cultivos de interés agronómico como curso CABBIO. En 2006 se propuso nuevamente como materia de grado en forma independiente por iniciativa de la FIL con una orientación de Medicina Molecular (nombre que se propuso y luego descartó) y aprobada. Así, Genómica Aplicada fue dictada por primera vez en el segundo cuatrimestre de 2007 en la Fundación Instituto Leloir bajo la coordinación de los Dres. Osvaldo Podahjcer y Fernando Pitossi con un programa que tenía un fuerte componente de herramientas de medicina molecular (como terapia génica). A fines de 2008, se hicieron cargo de la materia los Dres. Esteban Hopp y Pablo Cerdán que, a diferencia de los anteriores son especialistas en genómica de plantas. Esto implicó una serie de importantes modificaciones en los contenidos y en los TP de laboratorio que se consolidaron en el tiempo:

  1. a) Eliminación de los contenidos que no son estrictamente genómicos (como es el caso de terapia génica)
  2. b) Incorporación de nuevos contenidos como metabolómica, metagenómica, citogenómica y otros.
  3. c) Fuerte incorporación de ejemplos y aplicaciones agronómicas, veterinarias, agroalimentarias, bioinformáticas y evolutivas.
  4. d) Otra modificación menor es la eliminación de la correlatividad Microbiología e Inmunología para poder cursar esta materia.

Ver EADIS

Objetivos: 

Enseñar los métodos y modos de razonamiento propios de la investigación genómica y de la bioinformática asociada para resolver problemas de investigación científico-tecnológica. Ejercitar los principales programas bioinformáticos que se utilizan en la actualidad en investigación genómica. Establecer la discusión crítica de resultados de las aplicaciones más relevantes en este campo. Brindar ejemplos de hechos recientes relacionados con la Genómica que tengan impacto económico-social. Estimular el pensamiento reflexivo acerca del estado del conocimiento en los temas de la materia.

Foto: Clase de metagenómica a cargo de Eva Figuerola, Natalia Pin Viso y Paola Talia (curso 2018)

 

Contenidos mínimos:

Genómica estructural: mapeo físico de genomas, genotipificado por secuenciación (GBS) y mapeo por asociación (GWAS), citogenómica (FISH y GISH). Secuenciación y resecuenciación de genomas (Sanger, NGS y posteriores). Bioinformática genómica. Metagenómica funcional y caracterización taxonómica de biodiversidad en ecosistemas. Genómica funcional (del genoma al fenoma): Transcriptómica, RNAseq y micromatrices. Metabolómica, interactómica y otras X-ómicas. Interpretación y relacionamiento de datos. Fenómica y genética cuantitativa relacionada. Biología de Sistemas. Genómica de miRNAs. Aplicaciones.

Coordinación: Esteban Hopp

Profesores Regulares: Esteban Hopp y Laura Kamenetzky

JTP regular: Eva Figuerola

Docentes Invitados:

Andrea Puebla (responsable del Servicio de Genómica, UGB-INTA)

Andrés Ribone (bioinformática, INTA)

Carla Filippi (UNMoreno, INTA, CONICET)

Carlos Manacorda (INTA)

Cecilia Vazquez Rovere (INTA, CONICET)

Luisa Bermúdez (Facultad de Agronomía UBA, CONICET, INTA)

Maximiliano Rivarola (UADE, INTA, CONICET)

Mónica Fass (INTA)

Natalia Aguirre (UNMoreno, CONICET, INTA)

Natalia Pin Viso (CONICET, INTA)

Pablo Vera (INTA)

Salvador Nicosia (CONICET, INTA)

Sergio González (INTA)

Vero Nishinakamasu (INTA)