Guía docente de Aislamiento y Biotransformación de Productos Naturales (M78/56/1/9)
Máster
Módulo
Rama
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- Fernando Hernández Mateo
- Jesus M. Martin Serrano
- Francisco Javier Ortíz López
- Ignacio Perez-Victoria Moreno De Barreda
- Jose Fernando Reyes Benitez
- Jose Ruben Tormo Beltran
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
- Gestión de librerías de compuestos
- Metabolómica de productos naturales de origen microbiano
- Métodos de fraccionamiento, aislamiento y purificación de moléculas con actividad biológica.
- Elucidación estructural de componentes bioactivos: espectrometría de Masas y resonancia Magnética Nuclear.
- Biotransformación y derivatización de productos naturales.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Se recomienda tener conocimientos básicos de Química Farmaceútica y Técnicas Instrumentales
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Competencias Generales
- CG01. Hablar bien en público.
- CG02. Asumir responsabilidades en lo que respecta al desarrollo de conocimientos y/o prácticas profesionales y a la revisión del rendimiento estratégico de equipos
- CG03. Desarrollar capacidades para preparar y gestionar proyectos de Investigación y/o de Desarrollo.
Competencias Específicas
- CE01. Adquirir conocimientos altamente especializados, algunos de ellos a la vanguardia en un campo de trabajo o estudio concreto, que sienten las bases de un pensamiento o investigación originales en el campo de la Biología Molecular y su relación con las empresas biotecnológicas.
- CE03. Adquirir conciencia crítica de cuestiones de conocimiento en un campo concreto de la biotecnología y en el punto de articulación entre diversos campos como el diagnóstico genético, la identificación, el desarrollo de fármacos, etc. para emitir informes profesionales.
- CE04. Adquirir conocimientos del alcance, limitaciones y campos fundamentales de aplicación de las herramientas bioinformáticas en el contexto de la estructura y función de las proteínas, con especial énfasis en la ingeniería de proteínas, el diseño racional de fármacos y la nanobiotecnología
- CE05. Ser capaces de plantear aproximaciones experimentales utilizando técnicas ómicas y modelos celulares y animales
- CE06. Adquirir destrezas especializadas para resolver problemas en materia de investigación o innovación, con vistas al desarrollo de nuevos conocimientos y procedimientos, y a la integración de los conocimientos en diversos campos de la biotecnología.
- CE09. Saber utilizar los recursos científicos y de gestión necesarios en una empresa biotecnológica y desenvolverse con autonomía
- CE10. Desarrollar capacidades para identificar y evaluar oportunidades de negocio en el entorno general y específico de la actividad biotecnológica
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Conocer procedimientos de aislamientos de moléculas de actividad biológica en productos naturales.
- Saber caracterizar moléculas bioactivas.
- Conocer procedimientos de síntesis y otras nociones de Química Farmacéutica.
- Saber realizar biotransformaciones de productos naturales
- Manejar bases de datos especializadas.
- Gestión de librerías de compuestos
- Metabolómica de productos naturales de origen microbiano
- Métodos de fraccionamiento, aislamiento y purificación de moléculas con actividad biológica.
- Elucidación estructural de componentes bioactivos: espectrometría de Masas y resonancia Magnética Nuclear.
- Biotransformación y derivatización de productos naturales.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
- Introducción, Extracción, Gestión de Librerías de compuestos, LIMS
- Metabolitos Secundarios de origen microbiano
- Fraccionamiento y Purificación de metabolitos Secundario
- Espectrometría de Masas y Desreplicación en Productos Naturales
- Resonancia Magnética Nuclear en Productos Naturales
- Elucidación Estructural de Componentes bioactivos
- Síntesis de Productos Naturales
- Relación Estructura Actividad y Química Médica en Productos Naturales
- Introducción de polisacáridos acíclicos y cíclicos (ciclodextrinas). Propiedades físicas y químicas de ciclodextrinas. Formación de complejos de inclusión de ciclodextrinas. Discriminación quiral usando ciclodextrinas
- Estrategias sintéticas para la síntesis de ciclodextrinas modificadas. Multi-ciclodextrinas: síntesis y aplicaciones
- Ciclodextrinas poliméricas. Síntesis y Aplicaciones en Industria farmacéutica y biotecnológica
Práctico
PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
- Practicas: Generación de Colecciones/LIMS
- Practicas: Fraccionamiento de baja resolución flash
- Practicas: Fraccionamiento y purificación de alta resolución HPLC preparativo
- Practicas: Espectrometría de Masas
- Practicas: Resonancia Magnética Nuclear
- Practicas: Sintesís y Aplicación de matrices poliméricas insolubles
TALLER:
- Practicas: Elucidación Estructural de Productos Naturales
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Natural Products Isolation. HUMANA PRESS, Richard J.P. Cannell, ISBN 0-89603-362-7
- High Performance Liquid Chromatography. ACOL, Sandie Lindsy, ISBN 0-471-93115-2.
- Practical HPLC method development. WILEY Second Edition, Lloyd R. Snyder, Joseph J. Kirkland, Joseph L. Glajch, ISBN 0-471-00703-X.
- Spectrometric Identification of Organic Compounds. WILEY Sixth Edition, Robert M. SILVERSTEIN, Francis X. WEBSTER, ISBN-0-471-13457-0.
- Tablas para la elucidación estructural de compuestos orgánicos por métodos espectroscópicos. ALAMBRA LOGMAN, E. Pretsch, T. Clerc, J. Seibl, W. Simon, ISBM 84-205-1181-1.
- Nuclear Magnetic Resonance. OXFORD, P.J. Hore, ISBN 0-19-855682-9.
- NMR Spectroscopy: Basic principles, concepts, and applications in chemistry. WILEY Second Edition, Harald Günther, ISBN 0-471-95201-X.
- Methods for structure Elicidation by High-Resolution NMR. ELSEVIER, Gy. Batta, K.E. Köver and Cs. Szántay, Jr., ISBN 0-444-82157-0.
- Structure Elucidation by NMR in organic chemistry, A practical guide. WILEY, Eberhard Breitmaier, ISBN 0-471-93381-3.
- Spectrometrie de masse, principes et applications. LAVOSIER, Emilia Constantin, André Schnell, ISBN 2-85206-352-2.
- Drugs of Natural Origin, A textbook of Pharmacognosy. APOTEK, Gunnar Samuelsson, ISBN 918627-481-3.
- Elementos de Fitoquímica y de Farmacognósia. ACRIBIA, Jean BRUNETON, ISBN 84-200-0717-X.
- Introducción a la Química Farmacéutica. McGRAW HILL, C. AVENDAÑO, ISBN 84-481-0219-3.
- Introducción a la Química de los Medicamentos. CGCOF, S. Cuéllar, ISBN 84-87276-21-0.
- VOGEL’S Textbook of Practical Organic Chemistry. LONGMAN, Fifth Edition, B.S. Furniss, A.J. Hannaford, P.W.G. Smith, A.R. Tatchell, ISBN 0-582-46236-3.
- New trends in cyclodextrins and derivatives" D. Ducheme (Ed). Editions de Santé, Paris
- Modified Cyclodextrins. Scaffolds and templates for supramolecular chemistry C. J. Easton and S. F. Lincln. imperial College Press. london
- Cyclodextrins in Pharmaceutics, cosmetics, and biomedicine. Current an future industrial applications. E. Bilensoy (Ed) Willey
Bibliografía complementaria
- González-Menéndez, V., Pérez-Bonilla, M., Pérez-Victoria, I., Martín, J., Muñoz, F., Reyes, F., Tormo, J.R. and Genilloud, O. (2016). Multicomponent Analysis of the Differential Induction of Secondary Metabolite Profiles in Fungal Endophytes. Molecules, 21(2), 234.
- Winnikoff, J. R., Glukhov, E., Watrous, J., Dorrestein, P. C., & Gerwick, W. H. (2013). Quantitative molecular networking to profile marine cyanobacterial metabolomes. The Journal of Antibiotics, 67(1), 105–112.
- Trivella & Fellicio – The tripod for bacterial natural product discovery: genome mining, silent pathway induction and MS-based molecular netwotking. American Society for Microbiology, 2018.
- Beau, J., Mahid, N., Burda, W. N., Harrington, L., Shaw, L. N., Mutka, T., ... & Baker, B. J. (2012). Epigenetic tailoring for the production of anti-infective cytosporones from the marine fungus Leucostoma persoonii. Marine drugs, 10(4), 762-774.
- D. Nichols, N, Cahoon, E.M. Trakhtenberg, L. Pham, A. Mehta, A. Belanger, T. Kanigan, K. Lewis, S.S. Epstein. (2010). Use of Ichip for High-Throughput in situ cultivation of “Uncultivable” Microbial Species. Applied and Envirnmental Microbiology 76 no. 8 2445-2450.
- de la Cruz M, Martín J, González-Menéndez V, Pérez-Victoria I, Moreno C, Tormo J R, El Aouad N, Guarro J, Vicente F, Reyes F, Bills G F. (2012) Chemical and physical modulation of antibotic activity in Emericella species, Chemistry&Biodiversity, 9: 1095-1113.
- González-Menéndez V, Asensio F, Moreno C, de Pedro N, Candida Monteiro M, de la Cruz M, Vicente F, Bills G F, Reyes F, Genilloud O, Tormo J R. (2014) Assessing the effects of adsorptive polymeric resin additions on fungal secondary metabolite chemical divercity, Mycology, 5(3): 179-191.
- Tormo, J. R., Asensio, F. J., & Bills, G. F. (2012). Manipulating filamentous fungus chemical phenotypes by growth on nutritional arrays. In Fungal Secondary Metabolism (pp. 59-78). Humana Press, Totowa, NJ.
- Tormo, J. R., García, J. B., DeAntonio, M., Feliz, J., Mira, A., Díez, M. T., ... & Pelaez, F. (2003). A method for the selection of production media for actinomycete strains based on their metabolite HPLC profiles. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 30(10), 582-588.
Enlaces recomendados
Metodología docente
- MD01 Análisis de casos: En los que los estudiantes tendrán que aplicar conocimientos a las situaciones concretas planteadas, hacer apuestas por aquella solución más fundada en situaciones donde la información es incompleta, lo cuál es una práctica corriente entre los profesionales y servirá para elaborar ideas con las que diseñar proyectos de investigación.
- MD02 Trabajo colaborativo: Análisis y crítica de proyectos/artículos de innovación/investigación.
- MD03 Lecciones magistrales y asistencia a conferencias de profesorado invitado o conferencias organizadas por la universidad, etc. en donde el alumno pueda obtener una visión amplia del campo de estudio. Estas lecciones se complementarán con seminarios de discusión de ideas y aplicaciones.
- MD04 Prácticas de laboratorio o planta piloto y visitas a por unidades funcionales de empresas. En ambas se persigue el conocimiento de las diferentes metodologías de trabajo. En algunos casos sustituyen al análisis de casos, al tratarse de casos prácticos a resolver.
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
https://masteres.ugr.es/bioenterprise/pages/info_academica
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final:
- 1. los exámenes supondrán un 30% de la calificación final.
- 2. las tareas especializadas otro 30%.
- 3. la elaboración y exposición de trabajos etc. otro 30%.
- 4. la participación y actitud un 10%.
CONVOCATORIA ORDINARIA
- SE3. Exposiciones orales en grupo, de trabajos sobre contenidos de la materia (seminario) y sobre ejecución de tareas prácticas correspondientes a competencias concretas.
- SE4. Observación por los profesores y tutores de las conductas que realiza el alumno en la ejecución de tareas o actividades que se correspondan con las competencias, así como el grado de participación
Evaluación Extraordinaria
- SE3. Exposiciones oral o trabajo escrito sobre contenidos de la materia (seminario) y sobre ejecución de tareas prácticas correspondientes a competencias concretas.
- SE4. Observación por los profesores y tutores de las conductas que realiza el alumno en la ejecución de tareas o actividades que se correspondan con las competencias, así como el grado de participación.
Evaluación única final
- SE3. Exposiciones oral o trabajo escrito sobre contenidos de la materia (seminario) y sobre ejecución de tareas prácticas correspondientes a competencias concretas.
- SE4. Observación por los profesores y tutores de las conductas que realiza el alumno en la ejecución de tareas o actividades que se correspondan con las competencias, así como el grado de participación.
Información adicional
1. Aula de clases teóricas:Consúltese página web del Máster
2. Laboratorios de clases prácticas:Laboratorios de prácticas del Dpto. de Química Orgánica y/ó laboratorios de la Fundación Medina
3. HorariosConsúltese página web del Máster
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).