Ambiente e Genoma - MACRAS

 

 

 

 

T - Teórica; TP - Teórico-prática; PL - Prática Laboratorial; S - Seminário; OT - Orientação Tutorial.

• Objetivos de aprendizagem

  - Identificar genotóxicos ambientais e a sua presença no ambiente;

  -  Compreender a biotransformação, possíveis consequências e os efeitos de genotóxicos no genoma (nomeadamente, lesão e reparação do DNA);

  - Compreender a relação entre genotóxicos e cancro;

  - Aplicar métodos de estudo em Toxicologia Genética (Citogenética, Biologia Molecular);

  - Identificar e determinar a diversidade de genes e genoma microbianos;

  -  Aplicar métodos de genomica molecular e ambiental para o estudo de microrganismos presentes no ambiente (água, solo, ar e corpo humano) através de extração direta e clonagem de DNA.

  -  Aplicar ferramentas computacionais para análise de genes, sequências e de proteínas de interesse, extração de motivos, análise estrutural, caracterização de repetições em genoma.

  -  Compreender e discutir as diversas aplicações da genomica ambiental a nível da medicina, biotecnologia, biocombustíveis, biorremediação, agricultura e ecologia.

• Programa

  Genotóxicos ambientais: Presença no ambiente (Apresentação de alguns exemplos); Biotransformação e possíveis consequências; Efeitos de genotóxicos no genoma/Lesão e Reparação do DNA; Genotóxicos e cancro (Alimentos, ambiente e cancro; Métodos de estudo em Toxicologia Genética (Citogenética, Biologia Molecular).

  Genómica Ambiental: Diversidade de genes e genoma microbianos; Comparação de sequências, alinhamento de sequências e similaridade, identidade e bases de dados; Principais métodos utilizados no estudo de microrganismos presentes em amostras ambientais: Metagenómica por shotgun, Método de sequenciação High-throughput, Metagenómica comparativa, Metatranscriptomica; Bioinformática: principais ferramentas computacionais para análise de genes, sequências e de proteínas de interesse, extração de motivos, análise estrutural, caracterização de repetições em genoma; Aplicações na medicina, em biocombustíveis, em biorremediação, na biotecnologia, na agricultura e na ecologia.

• Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular

  Os objetivos de aprendizagem são cumpridos, através da exposição dos fundamentos teórico dos indicados nos conteúdos programáticos e a sua aplicação nas aulas teórico-práticas, através de exercícios vários, problemas e perguntas de desenvolvimento. O recurso à bioinformática permite a prática de abordagens experimentais e utilização de ferramentas computacionais apropriadas à resolução de diversos problemas atuais apresentados nos conteúdos programáticos. Deste modo, pretende-se desenvolver a capacidade de analisar e interpretar os resultados obtidos.

• Metodologias de ensino

  Na aula é utilizada uma metodologia expositiva e interativa na apresentação de conceitos. Os conceitos teóricos são acompanhados com discussão sobre literatura recente e são executados exercícios com recurso a ferramentas informáticas. Os alunos são avaliados através de apresentação oral sobre um artigo científico proposto pelos docentes. O material de apoio às aulas e os exercícios propostos são previamente disponibilizado aos alunos através da plataforma Moodle.

  Avaliação contínua: Um teste global (TG): TG >= 9.5; Apresentação oral sobre um artigo de investigação proposto pelos docentes (AP): AP >= 9.5

  NF = 0.8*TG + 0.2*AP: NF >= 9.5 ;

  Avaliação por exame: Exame Final (EF): EF >= 9.5

• Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular

  Os conteúdos apresentados na componente teórica dizem respeito aos fundamentos, permitindo a sua progressão e aplicação na componente teórico-prática. Assim, com a exemplificação frequente com problemas práticos ilustrativos dos temas abordados, pretende-se consolidar os conhecimentos obtidos de modo a aplica-los em situações futuras.

• Bibliografia principal

  1. McGregor, D.B. (1987) Genotoxic Chemicals in the Human Environment: Their Identification and Interaction. In: Methods for Assessing the Effects of Mixtures of Chemicals, Ed. by V. B. Vouk, G. C. Butler, A. C. Upton, D. V. Parke and S. C. Asher, Wiley.

  2. Madigan, M.T. (2009) Brock Biology of Microorganisms. Pearson Benjamin Cummings, 12th ed.

  3. The New Science of Metagenomics: Revealing the Secrets of Our Microbial Planet. The National Academies Press, Washington DC. (2007)

  4. Methods in Molecular Biology - Environmental Genomics. Edited by C. Cristofre Martin, Humana Press, Vol. 410. (2008)

  5.Jimenez-Lopez, J. C., Gachomo, E. W., Sharma, S., Kotchoni, S. O. (2013) Genome sequencing and next-generation sequence data analysis: A comprehensive compilation of bioinformatics tools and databases. American Journal of Molecular Biology, 3, 115-130.

  6.Simon, C., Daniel, R. (2011) Metagenomic Analyses: Past and Future Trends. Applied and Environmental Microbiology, 1153–1161.