PROGRAMA DE TEORÍA
Tema 1. Introducción a la Biología de Archaea. Importancia e historia. Aspectos que distinguen a las arqueas de eubacterias y eucariotas. Características generales de las arqueas halofílicas.
II. BIOMOLÉCULAS Y MEMBRANAS
Tema 2. Proteínas halofílicas.
Características bioquímicas. Métodos de purificación de proteínas halofílicas. Estabilidad de proteínas halofílicas. Diferencias estructurales de las proteínas halofílicas con las mesofílicas. Estructura tridimensional. Ejemplos: ferrodoxina, malato deshidrogenasa, glucosa deshidrogenasa.
Tema 3. Lípidos de Archaea. Características distintivas de los lípidos. Tipos de lípidos. Difitanilglicerol diéter (archaeol) y variantes. Membranas. Vías biosintéticas. Funciones. Consideraciones evolutivas.
Tema 4. Envolturas celulares de Archaea.
Estructura y química. Paredes celulares. Capa S: Glicoproteínas. Diversidad estructural de la capa S. Biosíntesis de glicoproteínas haloarqueales.
Tema 5. Sistemas de transporte. Transporte de iones: halorodopsina (HR). Canales iónicos (porinas). Transporte de azúcares. Transporte de aminoácidos.
Tema 6. Transducción de señales. Introducción. Quimiotaxis. Fototaxis. Fotorreceptores. Movimiento: flagelos. Histidina quinasas.
II. METABOLISMO
Tema 7. Bioenergética.
Transducción de energía en halófilos extremos. Bacteriorodopsina (BR). Sistemas de transporte electrónico: NADH oxidasas, NADH deshidrogenasas, succinato deshidrogenasa y citocromos. ATPasas. Fermentación de arginina (Via ADI).
Tema 8. Metabolismo primario en Haloarchaea. Catabolismo de hexosas. Oxidación de piruvato a acetil-CoA. Ciclo del ácido cítrico. Ciclo del glioxilato. Metabolismo de aminoácidos . Evolución del metabolismo central.
Tema 9. Metabolismo de nitrógeno. Asimilación de nitrato en arqueas halofílicas. Nitrato y nitrito reductasas. Sistemas de transporte. Desnitrificación.
Tema 10. Sistemas de osmoprotección.
Introducción. Estrategias de osmoadaptación acumulación de iones inorgánicos, enzimas tolerantes a la salinidad, acumulación de solutos orgánicos. Biosíntesis de solutos compatibles. Regulación a nivel molecular.
III. BIOLOGÍA MOLECULAR.
Tema 11. Estructura del cromosoma.
Organización y tamaño del genoma. Plásmidos. Secuencias de inserción. Transposones. DNA topoisomerasas. Consideraciones evolutivas.
Tema 12. Replicación y Trascripción del DNA.
DNA polimerasas. RNA polimerasa DNA dependiente. Señales de trascripción: promotores y terminadores. Control de la trascripción.
Tema 13. Traducción. Estructura de los componentes traduccionales: Ribosomas. RNAs de transferencia y aminoacil-tRNA sintetasas, RNAs mensajeros. Factores de elongación. Sensibilidad de las arqueas a los inhibidores de la síntesis proteica. Modificaciones post-traducción. Translocación de proteínas.
Tema 14. Análisis de genomas halofílicos. Genoma de Halobacterium species NRC1: metabolismo energético, transporte, componentes de la envoltura celular, transducción de señal, fotobiología, replicación, reparación y recombinación del DNA, transcripción y traducción.
Tema 15. Evolución. Sustituciones nucleotídicas. Árboles filogenéticos basados en secuencias de rRNA y de proteínas. Relaciones evolutivas de los organismos halofílicos con los otros dominios: transferencia horizontal de genes. Modelo para la evolución de proteínas halofílicas.
Tema 16. Desarrollo de herramientas para biología molecular de haloarchaea. Construcción de vectores específicos para la amplificación de genes halofílicos. Marcadores de selección y cepas huésped. Transposones. Sistemas de trascripción in vitro. Sistemas de traducción in vitro. Expresión de proteínas halofílicas en sistemas heterólogos y homólogos.
Tema 17. Biotecnología y aplicaciones de los halófilos y de sus enzimas. Introducción. Biosensores. Producción de bioplásticos. Aplicaciones en la industria alimentaria. Plantas transgénicas. Exopolisacáridos. Investigación en cáncer.
Programa práctico de la asignatura.
- Expresión heteróloga de un gen de Haloferax mediterranei . Ensayo de renaturalización.
- Expresión homóloga de un gen en Haloferax volcanii. |