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Guía docente de la asignatura / materia:

Diferenciación Celular

Curso 2021/2022
Fecha última actualización: 17/07/2021
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/07/2021

Máster

Máster Universitario en Investigación Traslacional y Medicina Personalizada

Módulo

Módulo I: Fundamentos de la Investigación Traslacional

Rama

Ciencias de la Salud

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Primero

Créditos

5

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Juan Antonio Marchal Corrales
  • Pedro José Real Luna
  • Sebastián Cánovas Bernabé
  • Macarena Peran Quesada
  • David Tosh

Horario de Tutorías

Juan Antonio Marchal Corrales

jmarchal@ugr.es
Anual
  • Lunes 10:00 a 11:00 (Dpto. Edf. C 5-09)
  • Lunes 12:30 a 14:30 (Dpto. Edf. C 5-09)
  • Miércoles 12:30 a 14:30 (Dpto. Edf. C 5-09)
  • Miércoles 10:00 a 11:00 (Dpto. Edf. C 5-09)

Pedro José Real Luna

pedroreal@ugr.es
Anual
  • Lunes 8:00 a 11:00 (Despacho 13)

Macarena Peran Quesada

mperan@ugr.es

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

- Introducción al concepto de Diferenciación Celular: del zigoto pluripotente a la célula especializada, mecanismos de regulación.
- Vías de diferenciación celular, factores que determinan la estirpe celular.
- Inducción de la diferenciación celular en el laboratorio, principales métodos: factores de transcripción, medios específicos, co-cultivo, agentes físicos (polímeros, scaffolds), método de extracto celular…
- Estudio de la plasticidad celular como herramienta en terapia celular.
- Bases de la remodelación epigenética: desdiferenciación y reprogramación.
- El fenómeno de la transdiferenciación: patologías relacionadas y aplicaciones.
- Aplicaciones clínicas de la diferenciación celular.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

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. Adquirir y comprender conocimientos que aporten la base suficiente para desarrollar y/o aplicar ideas originales en un contexto de la investigación. 
  • CG05. Desarrollar habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. 
  • CG06. Fomentar el trabajo interdisciplinar entre los profesionales sanitarios y biomédicos, con el objeto de integrar ambos conocimientos como base para el desarrollo de la investigación. 

Competencias Específicas

  • CE04. Adquirir la habilidad necesaria para el cultivo celular, así como saber planificar y realizar estudios de diferenciación celular usando diferentes factores para inducir el destino de las células madre. 

Competencias Transversales

  • CT01. Desarrollar capacidad crítica y autocrítica y de toma de decisiones. 
  • CT02. Manejar fuentes de información científica 
  • CT03. Ser capaz de trabajar en equipos multidisciplinares y de establecer la unión entre las ciencias básicas y la investigación médica clínica. 
  • CT04. Identificar las técnicas experimentales avanzadas más comúnmente utilizadas en investigación traslacional y ser capaz de aplicarlas adecuadamente para el desarrollo de un trabajo de investigación. 
  • CT05. Desarrollar un trabajo de investigación basado en un proyecto predefinido 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:
- La importancia de la manipulación de la diferenciación celular como herramienta fundamental de la medicina regenerativa.
- Los estudiantes dominarán las pautas del desarrollo embrionario que fijan el destino celular, conociendo los métodos establecidos para lograr la diferenciación celular, in vitro e in vivo


El alumno será capaz de:
- Entender en detalle el fenómeno de la Transdiferenciación y sus posibles aplicaciones clínicas. Así mismo, obtendrán conocimiento en reprogramación celular como herramienta para la creación de células con pluripotencialidad inducida a partir de células adultas obtenidas de biopsias de pacientes, que puedan ser utilizadas como modelos de enfermedades.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

- Introducción a la Terapia Celular.
- Introducción al concepto de Diferenciación Celular: del zigoto pluripotente a la célula especializada, mecanismos de regulación.
- Vías de diferenciación celular, factores que determinan la estirpe celular.
 - Inducción de la diferenciación celular en el laboratorio, principales métodos: factores de transcripción, medios específicos, co-cultivo, agentes físicos (polímeros, scaffolds), método de extracto celular…
- Estudio de la plasticidad celular como herramienta en terapia celular.
- Bases de la remodelación epigenética: desdiferenciación y reprogramación.
- El fenómeno de la transdiferenciación: patologías relacionadas y aplicaciones.
- Aplicaciones clínicas de la diferenciación celular.
- Reprogramación celular.
- Conceptos básicos y protocolos de generación de iPS.
- Aplicaciones clínicas y consideraciones éticas.
- Transdiferenciación y de-diferenciación celular.
- Conceptos básicos, protocolos de generación y ejemplos prácticos.
- Aplicaciones clínicas y consideraciones éticas.
- Editado genético de células pluripotentes.
- Conceptos básicos.
- Herramientas de editado: Zn fingers, TALENs, AAVs y CRISPR/Cas9.

- Aplicaciones clínicas y ejemplos prácticos.

Práctico

- Diferenciación celular y carcterización de células madre mesenquimales hacia linaje condrogénico, lipogénico y osteogénico

Bibliografía

Bibliografía fundamental

- Takahashi K, et al. (2007) Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131:861-872.
- Yu J, et al. (2007) Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science 318:1917-1920.
- Lowry WE, et al. (2008) Generation of human induced pluripotent stem cells from dermal fibroblasts. Proc Natl Acad Sci 105:2883-2888.
- Meissner A, Wernig M, Jaenisch R (2007) Direct reprogramming of genetically unmodified fibroblasts into pluripotent stem cells. Nat Biotechnol 25:1177-1181.
- Park IH, et al. (2008) Reprogramming of human somatic cells to pluripotency with defined factors. Nature 451:141-146.
- Daley GQ (2008) Common themes of dedifferentiation in somatic cell reprogramming and cancer. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 73:171-174.
- Kim JB, et al. (2009) Direct reprogramming of human neural stem cells by OCT4. Nature 461:649-643.
- Panopoulos AD, et al. (2011) Rapid and highly efficient generation of induced pluripotent stem cells from human umbilical vein endothelial cells. Plos One 6:e19743.
- Ruiz S, et al. (2010) High efficient generation of induced pluripotent stem cells from astrocytes. Plos One 5:e15526.
- Aasen T, et al. (2008) Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes. Nat Biotechnol 26:1276-1284.

- Kelaini S, et al (2014) Direct reprogramming of adult cells: avoiding the pluripotent state. Stem Cells Cloning. 7: 19-29.
- Guo J, et al. (2013) Reprogramming and transdifferentiation shift the landscape of regenerative medicine. DNA Cell Biol. 32: 565-72.
- Mali, P., Yang, L., Esvelt, K.M., Aach, J., Guell, M., DiCarlo, J.E., Norville, J.E. and Church, G.M. (2013) RNA-guided human genome engineering via Cas9. Science, 339: 823-6.
- Cong, L., Ran, F.A., Cox, D., Lin, S., Barretto, R., Habib, N., Hsu, P.D., Wu, X., Jiang, W., Marraffini, L.A. and Zhang, F. (2013) Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, 339: 819-23.
- Wang, H., Yang, H., Shivalila, C.S., Dawlaty, M.M., Cheng, A.W., Zhang, F. and Jaenisch, R. (2013) One-step generation of mice carrying mutations in multiple genes by CRISPR/Cas-mediated genome engi-neering. Cell, 153: 910-8.
- Shalem, O., Sanjana, N.E., Hartenian, E., Shi, X., Scott, D.A., Mikkelsen, T.S., Heckl, D., Ebert, B.L., Root, D.E., Doench, J.G. and Zhang, F. (2014) Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout screening in human cells. Science, 343: 84-7.
- Wang, T., Wei, J.J., Sabatini, D.M. and Lander, E.S. (2014) Genetic screens in human cells using the CRISPR-Cas9 system. Science 343: 80-4.
- Koike-Yusa, H., Li, Y., Tan, E-P., Velasco-Herrera, M. and Yusa, K. (2013) Genome-wide recessive ge-netic screening in mammalian cells with a lentiviral CRISPR-guide RNA library. Nature Biotechnology, 32: 267-73.
- Wissing S, Muñoz-Lopez M, Macia A, Yang Z, Montano M, Collins W, Garcia-Perez JL, Moran JV, Greene WC (2012). Reprogramming somatic cells into iPS cells activates LINE-1 retroelement mobility. Hum Mol Genet. 2012 Jan 1;21(1):208-18. doi: 10.1093/hmg/ddr455. Epub 2011 Oct 11.
- Coufal NG, Garcia-Perez JL, Peng GE, Yeo GW, Mu Y, Lovci MT, Morell M, O'Shea KS, Moran JV, Gage FH (2009). L1 retrotransposition in human neural progenitor cells. Nature. 2009 Aug 27;460(7259):1127-31. doi: 10.1038/nature08248. Epub 2009 Aug 5.
- Macia A, Blanco-Jimenez E, García-Pérez JL. (2015). Retrotransposons in pluripotent cells: Impact and new roles in cellular plasticity. Biochim Biophys Acta. 2015 Apr;1849(4):417-426. doi: 10.1016/j.bbagrm.2014.07.007.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD02 Sesiones de discusión y seminarios 
  • MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
  • MD04 Prácticas de laboratorio o clínicas 
  • MD05 Prácticas con aplicación informática 
  • MD08 Realización de trabajos en grupo 
  • MD10 Acción tutorial 
  • MD11 Aprendizaje no presencial a través del campus virtual 
  • MD12 Visitas a centros de I+D+i 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

El artículo 18 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.


- Asistencia y aprovechamiento en clase 10%
- Pruebas, ejercicios y problemas, resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso 30%
- Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo) 60%

Evaluación Extraordinaria

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.


-Trabajo y exposición individual del mismo 100%

Evaluación única 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, el estudiante que no pueda 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:
- Trabajo y exposición individual del mismo 100%

Información adicional

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

- Los horarios de tutorías se pueden consultar en las primeras páginas de esta guía docente.
- Se recomienda ponerse en contacto con el profesorado via email para concertar tutoría

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

- La atención tutorial individualizada se realizará mediante el correo electrónico del profesor, que viene reflejado en la primera página de esta guía docente, y en su caso utilizando la herramienta Google Meet.
- Las tutorías grupales se realizarán utilizando la herramienta Google Meet
- Como herramienta complementaria para la atención tutorial se utilizará la plataforma de apoyo a la docencia PRADO

Medidas de adaptación de la metodología docente

- Enseñanza presencial ampliando la distancia de seguridad entre el alumnado y con el profesorado (siguiendo las recomendaciones establecidas por la Universidad) mediante el empleo de aulas de mayor capacidad.
- En caso de no poder realizarse la enseñanza presencial, por no poder asegurarse las medidas de seguridad tanto para los alumnos como para los docentes, la docencia del contenido teórico y práctico se realizará de forma telemática y síncrona a través de herramientas como Google Meet, preparación de material multimedia, videos, etc., tratando de seguir en todo momento los contenidos, fechas y horarios anteriormente descritos.
- La docencia practica se realizará de forma presencial, guardando en todo caso las medidas de seguridad, distancia, aforo limitado, uso de guantes (que dicta la normativa de la UGR).

Evaluación Ordinaria

- Asistencia y aprovechamiento en clase 10%
- Pruebas, ejercicios y problemas, resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso 30%
- Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo) 60%
- Herramientas utilizadas: se utilizará la plataforma de apoyo a la docencia PRADO y PRADO EXAMEN.
- Si la presencialidad no es posible se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet

Evaluación Extraordinaria

- Trabajo y exposición individual del mismo 100%
- Si la presencialidad no es posible se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet

Evaluación única final

- Trabajo y exposición individual del mismo 100%
- Si la presencialidad no es posible se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

- Los horarios de tutorías se pueden consultar en las primeras páginas de esta guía docente.
- Se recomienda ponerse en contacto con el profesorado via email para concertar tutoría.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

- La atención tutorial individualizada se realizará mediante el correo electrónico del profesor, que viene reflejado en la primera página de esta guía docente, y en su caso utilizando la herramienta Google Meet.
- Las tutorías grupales se realizarán utilizando la herramienta Google Meet
- Como herramienta complementaria para la atención tutorial se utilizará la plataforma de apoyo a la docencia PRADO

Medidas de adaptación de la metodología docente

La docencia de contenido teórico y práctico: se realizará de forma telemática y síncrona a través de herramientas como Google Meet, preparación de material multimedia, videos, etc., tratando de seguir en todo momento los contenidos, fechas y horarios anteriormente descritos

Evaluación Ordinaria

- Exposición oral de trabajos (individuales o en equipo) con videollamada, usando una presentación o poster.
- Se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet para la presentación de trabajos.

Evaluación Extraordinaria

- Trabajo y exposición individual del mismo 100%
- Si la presencialidad no es posible se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet

Evaluación única final

- Trabajo y exposición individual del mismo 100%
- Si la presencialidad no es posible se utilizará preferentemente la herramienta de videoconferencia: Google Meet