Genómica Aplicada

Área: Biotecnología | Carácter: Optativo
Coordinación/Consultas: Laura  Kamenetzky lauka@fbmc.fcen.uba.ar

Genómica Aplicada 2024

 

¿Qué es Genómica Aplicada?
Es una materia de grado para una diciplina en constante evolución y expansión. La
dinámica de la materias consiste en actividades teórico-prácticos de bioinformática de
genómica, transcriptómica y proteómica que incluyen: análisis de datos de
secuenciación, GBS (genotyping by sequencing), metagenómica/diversidad genómico-
taxonómica de microbiota, RNA-seq, microRNA-seq, Single Cell RNA-seq,
proteogenómica. Los primeros días se introducen las instrucciones básicas para poder
realizar las prácticas (R, Python, por ejemplo) por lo que no se precisa conocimiento
previo de lenguaje de programación.
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 actividades de
bioinformática que permitan a los participantes a aplicar métodos especializados para
el análisis de datos x-ómicos.
Desde que la facultad la aprobó como curso de grado en 2006 se fueron renovando
los contenidos de la materia aumentando progresivamente los conocimientos en
bioinformática genómica, al punto que constituyen en la actualidad el tronco principal
de la materia. 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 de
nanoporos  MinIon  (secuenciación de tercera generación). Y siguen los cambios…
En 2024 se incorporará un taller práctico de secuenciación por nanoporos.

En el caso que los alumnos sean de posgrado pueden cursar la materia completa o
solamente la primera o segunda mitad (ver cronograma de Genómica Estructural o
Genómica Funcional, respectivamente).
Modalidad: Presencial (en el cero-infinito) y una visita al servicio de secuenciación
genómica UGB INTA Castelar).

¿Cuándo se dicta?
Se dicta anualmente durante el mes de febrero y primera semana de marzo dependiendo en fechas que varían dependiendo de cuándo caen los feriados de carnaval.
Inscripción:segunda y tercera semana de diciembre de acuerdo con las fechas que establezca el calendario académico de la facultad.
Para detalles más específicos como fechas, cronograma, etc visite la página del
campus virtual (puede ingresar como invitado).
Publicación:
De acuerdo con el Calendario Académico que se publica a principios de
diciembre.
Asignaturas correlativas para estudiantes de Licenciatura en Ciencias Biológicas:
Tener aprobadas al menos 15 materias totales de la carrera incluyendo Genética I.

 


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

Horarios:
De lunes a viernes de 9 a 17 hs con clases teóricas y prácticas.
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 evaluación: 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).
Consultas a genomica@fbmc.fcen.uba.ar

¿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 excluidos 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: Laura Kamenetzky

Profesores: Esteban Hopp y Laura Kamenetzky

JTP : Eva Figuerola

Ayudante de Primera: Natalia Gorojovsky

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)