Guía docente de Modelos Experimentales para Ensayos Preclínicos (M78/56/1/24)

- Organismos modelo en la experimentación animal. El uso de levaduras como eucariotas unicelulares. C. elegans y D. melanogaster como modelos invertebrados. El ratón como modelo clásico en vertebrados. Los peces en la biología del desarrollo y como modelo de enfermedades neurodegenerativas.

- Células madre embrionarias humanas y de ratón. Tipos y usos en biomedicina.

- Peces y su utilidad en la investigación biomédica. Peces modelo: fugu y zebrafish para análisis genéticos del envejecimiento y para el screening

de toxicidad de compuestos. Transgénicos de zebrafish para el estudio de enfermedades neurodegenerativas.

- Técnicas de cultivo celular. El cultivo celular como alternativa a la experimentación animal. Ventajas e inconvenientes.

- El laboratorio de cultivos. Cabinas de flujo laminar. Centrífugas. Incubadores. Material de plástico y desechable. Cuidado y mantenimiento del laboratorio. Requerimientos y medidas de seguridad en un laboratorio de cultivos.

- Técnicas básicas de cultivo de líneas celulares eucariotas. Cultivos primarios. Cultivo de células madre embrionarias humanas y de ratón y obtención de iPSC. Crecimiento y mantenimiento de células en cultivo. Criopreservación de células. Contaminaciones.

- Manipulación celular. Transfección de genes en células de mamíferos. Protocolos básicos. Transfección transitoria y estable. Marcadores de selección de las células transfectadas. Silenciamiento génico.

- Técnicas de microscopía para la visualización de las células en cultivo. Genes reporteros. Proteínas de fusión con proteínas fluorescentes.

Se recomienda tener conocimientos básicos de Biología Celular, Biología Molecular.
En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendacionesia#contenido0

- Comprender las posibilidades que ofrece el cultivo de células eucariotas en comparación con el uso de animales de experimentación en Biomedicina. Estudio de las células madre y su potencial.
- Conocer los aspectos teórico-prácticos del cultivo de células eucariotas.
- Saber elegir la línea celular/modelo animal apropiados para la investigación a desarrollar.

- Conocer las técnicas de manipulación celular.
- Comprender las bases de las técnicas de transfección para modificar genéticamente las células.
- Conocer el uso de genes reporteros para el estudio de la regulación de la actividad promotora de genes o para la visualización por microscopía de proteínas de fusión fluorescentes.
- Aprender las aplicaciones de los distintos tipos de microscopía para la visualización de las células y sus orgánulos.

Tema 1. Organismos modelo en la experimentación animal.
Tema 2. Técnicas de cultivo celular. El cultivo celular como una alternativa a la experimentación con animales. Ventajas e inconvenientes. El laboratorio de cultivos. Técnicas básicas de cultivo de líneas celulares eucariotas. Mantenimiento de las células en cultivo. Requerimientos físico-químicos de los cultivos celulares. Factores de adhesión celular. Constituyentes básicos del medio. Selección del sistema de cultivo (escala). Crecimiento y mantenimiento de células en cultivo. Criopreservación de células. Contaminaciones.
Tema 3. Transfección de genes en células de mamíferos. Protocolos básicos. Transfección transitoria y estable. Marcadores de selección de las células transfectadas. Silenciamiento génico. 
Tema 4. Técnicas de microscopía para la visualización de las células en cultivo. Genes reporteros. Proteínas de fusión con la proteína fluorescente verde. Microscopía visible, de fluorescencia.
Tema 5. Cultivos primarios. Establecimiento de cultivos primarios. Obtención de cultivos primarios: a partir de sangre, mediante digestión con proteasas o técnicas de explantes. Establecimiento de cultivos primarios de células de músculo esquelético. Cultivo de líneas celulares inmortalizadas. Subcultivo de líneas celulares. Cultivos en monocapa y en suspensión.
Tema 6. El uso de levaduras como eucariotas unicelulares. Estudio de la reparación del DNA, estabilidad del genoma, telómeros y envejecimiento, control del ciclo celular.
Tema 7. Modelos de invertebrados: C. elegans para el estudio de la inmunidad y envejecimiento,  microRNAs y genes relacionados con el desarrollo. D. melanogaster y crecimiento de tumores o envejecimiento.
Tema 8. Peces y su utilidad en la investigación biomédica. Peces modelo: fugu y zebrafish para análisis genéticos de envejecimiento y para screening de toxicidad de compuestos. Transgénicos de zebrafish para el  estudio de enfermedades neurodegenerativas.
Tema 9. El ratón como modelo clásico. Genoma del ratón y la posibilidad de manipularlo. Su uso para el estudio del envejecimiento, cáncer (crecimiento, metástasis, resistencia), enfermedades humanas, estudio de fármacos.
Tema 10. Perspectivas de futuro: células madre. Tipos y usos en Biomedicina. Terapia génica. Medicina regenerativa.

Cultivo de células eucariotas. Tripsinización. Transfección con genes reporteros: proteínas fluorescentes. Microscopía de fluorescencia. Cuantificación y discusión de los resultados obtenidos.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
1.- Cultivo y mantenimiento de células eucariotas
2.- Transfección con genes reporteros
3.- Visualización de proteínas de fusión fluorescentes dirigidas a distintos orgánulos subcelulares
5.- Cuantificación y discusión de los resultados obtenidos

LIBROS:

• The Biological Resources of Model Organisms. Robert L. Jarret, Kevin McCluskey. CRC Press Taylor and Francis Group. 2020.
• Animal Cell Culture. Mell Carter, Jordan Hunt. ED-Tech Press. 2019.
• Gene Delivery: Methods and applications. Vanessa Zimmer. Nova Science Publishers. 2019.
• Viral Vectors for Gene Therapy: Methods and Protocols. Fredric P. Manfredsson, Matthew J. Benskey. Springer Protocols. 2019

• Cazzanelli G, Pereira F, Alves S, Francisco R, Azevedo L, Dias Carvalho P, Almeida A, Corte-Real M, Oliveira MJ, Lucas C, et al: The Yeast Saccharomyces cerevisiae as a Model for Understanding RAS Proteins and their Role in Human Tumorigenesis. Cells 2018, 7.
• Denton D, O'Keefe L, Kumar S: Drosophila as a model to understand autophagy deregulation in human disorders. Prog Mol Biol Transl Sci 2020, 172:375-409.
• Forcina L, Miano C, Pelosi L, Musaro A: An Overview about the Biology of Skeletal Muscle Satellite Cells. Curr Genomics 2019, 20:24-37.
• Hanahan D, Wagner EF, Palmiter RD: The origins of oncomice: a history of the first transgenic mice genetically engineered to develop cancer. Genes Dev 2007, 21:2258-2270.
• Jankowsky JL, Zheng H: Practical considerations for choosing a mouse model of Alzheimer's disease. Mol Neurodegener 2017, 12:89.
• Li H, Wei C, Zhou R, Wang B, Zhang Y, Shao C, Luo Y: Mouse models in modeling aging and cancer. Exp Gerontol 2019, 120:88-94.
• Madeja ZE, Pawlak P, Piliszek A: Beyond the mouse: non-rodent animal models for study of early mammalian development and biomedical research. Int J Dev Biol 2019, 63:187-201.
• Marasca F, Gasparotto E, Polimeni B, Vadala R, Ranzani V, Bodega B: The Sophisticated Transcriptional Response Governed by Transposable Elements in Human Health and Disease. Int J Mol Sci 2020, 21.
• Markaki M, Tavernarakis N: Caenorhabditis elegans as a model system for human diseases. Curr Opin Biotechnol 2020, 63:118-125.
• Quevillon Huberdeau M, Simard MJ: A guide to microRNA-mediated gene silencing. FEBS J 2019, 286:642-652.
• Tschida BR, Largaespada DA, Keng VW: Mouse models of cancer: Sleeping Beauty transposons for insertional mutagenesis screens and reverse genetic studies. Semin Cell Dev Biol 2014, 27:86-95.
• Wang J, Huang J, Shi G: Retrotransposons in pluripotent stem cells. Cell Regen (Lond) 2020, 9:4.
• Xiao J, Glasgow E, Agarwal S: Zebrafish Xenografts for Drug Discovery and Personalized Medicine. Trends Cancer 2020, 6:569-579.

• www.genome.gov
• www.wormbase.org
• https://www.dnalc.org/view/1712-Mouse-Mus-musculus-.html
• www.jove.com
• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.
La evaluación se realizará mediante:

Según el Artículo 19, punto 1, de la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, los estudiantes podrán presentarse a la
convocatoria extraordinaria, independientemente de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. La calificación en la convocatoria extraordinaria se ajustará a las reglas establecidas en la guía docente de la asignatura, garantizando siempre la posibilidad de obtener el 100% de la calificación final. Las guías docentes que, en la evaluación ordinaria, incluyan un porcentaje basado en la asistencia o en actividades como participación en clases teóricas, trabajos, o seminarios, no podrán mantener este porcentaje en la convocatoria extraordinaria. Si el estudiante no ha seguido una evaluación continua, se debe garantizar la posibilidad de obtener el 100% de la calificación final.

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final los estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.
Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
La evaluación en tal caso consistirá en:
Se realizará un examen escrito, presencial, de un máximo de dos horas sobre los contenidos teóricos de la asignatura. Se realizará un examen práctico sobre las competencias aprendidas en las prácticas. A continuación, se establecerá un debate sobre las preguntas, con una duración máxima de una hora.

INCLUSIÓN Y DIVERSIDAD DE LA UGR
En el caso de estudiantes con discapacidad u otras necesidades específicas de apoyo educativo, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la Universidad, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesor, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.

GRABACIÓN DE IMAGEN Y/O AUDIO
Salvo autorización expresa por parte del profesor, no está permitida la grabación, total o parcial, tanto de sonido como de imagen, de las clases, seminarios o prácticas de la asignatura, con arreglo a las previsiones de la Ley de Propiedad Intelectual, de la Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal y de la Ley Orgánica de Protección Civil del Derecho al Honor, a la Intimidad Personal y Familiar y a la Propia Imagen. En función, en su caso, del uso posterior que se le diera, la grabación no consentida puede dar origen a responsabilidades civiles, disciplinarias, administrativas y, eventualmente, penales.

EVALUACIÓN DE TRABAJOS
Siguiendo las indicaciones recogidas en la Normativa de Evaluación y de Calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada: https://sl.ugr.es/NormativUGR
- La Universidad de Granada fomentará el respeto a la propiedad intelectual y transmitirá a
los estudiantes que el plagio es una práctica contraria a los principios que rigen la
formación universitaria. Para ello procederá a reconocer la autoría de los trabajos y su protección de acuerdo con la propiedad intelectual según establezca la legislación vigente.
- El plagio, entendido como la presentación de un trabajo u obra hecho por otra persona como propio o la copia de textos sin citar su procedencia y dándolos como de elaboración propia, conllevará automáticamente la calificación numérica de cero en la asignatura en la que se
hubiera detectado, independientemente del resto de las calificaciones que el estudiante hubiera obtenido. Esta consecuencia debe entenderse sin perjuicio de las responsabilidades disciplinarias en las que pudieran incurrir los estudiantes que plagien.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).