Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal 2024-2025 PDF

Bases moleculares del desarrollo vegetal Universidad de Almería Grado de Biotecnología Bases moleculares del desarrollo vegetal Curso académico 2024-2025 Facultad de Ciencias Experimentales Pro...

Bases moleculares del desarrollo vegetal Universidad de Almería Grado de Biotecnología Bases moleculares del desarrollo vegetal Curso académico 2024-2025 Facultad de Ciencias Experimentales Profesores: Rafael Lozano Departamento de Biología y Geología Fernando J. Yuste-Lisbona Área de Genética Ana Suárez Alcaraz Sandra Bretones Amate Bases moleculares del desarrollo vegetal Curso: 3º (cuatrimestre 1) Universidad de Almería Carácter: obligatorio Grado de Biotecnología Código: 49153221 4,5 créditos ECTS Bases moleculares del Actividades complementarias desarrollo vegetal Tutorías: Curso Académico 2024-2025 mar: 10:00 – 12:00 h / 16:30 – 18:30 h mié: 10:00 – 14:00 h / 16:30 – 18:30 h jue: 10:00 – 14:00 h / 16:30 – 18:30 h Profesores: Rafael Lozano Edificio CITE II-B: laboratorios 1.07 Fernando J. Yuste-Lisbona y 1.10 Ana Suárez Alcaraz Sandra Bretones Amate Bases moleculares del desarrollo vegetal El desarrollo vegetal  respuestas múltiples a una cuestión sencilla: ¿Cómo se hace una planta? Procesos biológicos relativos al desarrollo vegetal Patrones de crecimiento y diferenciación celular Moléculas que se requieren: genes, proteínas, hormonas, metabolitos, etc. Regulación genética y molecular: genética, genómica, fisiología vegetal Interacción genotipo x ambiente Bases moleculares del desarrollo vegetal El desarrollo vegetal: Arabidopsis thaliana, primera especie modelo Bases moleculares del desarrollo vegetal El desarrollo vegetal: Arabidopsis thaliana, primera especie modelo A principios del siglo XX, Friedrich Laibach determinó el número de cromosomas de Arabidopsis thaliana (cinco) y defendió el potencial de esta especie para su uso en investigación gracias a su ciclo vital corto, facilidad de cruces y posibilidad de mutagénesis. Bases moleculares del desarrollo vegetal Arabidopsis thaliana: de mala hierba a planta modelo Especie diploide (2n) Ciclo de vida corto (6 a 8 semanas) Fecundación autógama Pequeño tamaño (entre los 10 y 30 cm) Análisis de un gran número de individuos en un mínimo espacio Bases moleculares del desarrollo vegetal Arabidopsis thaliana: de mala hierba a especie modelo Primer genoma de planta secuenciado (año 2000) Genoma compacto (125 Mb) Aproximadamente 25.500 genes Secuencias repetidas relativamente escasas Sistema ideal para estudios genéticos y moleculares Transformación con Agrobacterium tumefaciens Numerosas colecciones de mutantes Caracterización funcional de genes de interés The Arabidopsis Information Resource (TAIR): repositorios online de datos y recursos https://www.arabidopsis.org Nottingham Arabidopsis Stock Center (NASC): centro de conservación, producción y distribución de semillas. http://arabidopsis.info/BrowsePage Bases moleculares del desarrollo vegetal El desarrollo vegetal: especies modelo recientes Oryza sativa Antirrhinum majus Desarrollo vegetativo Desarrollo floral Desarrollo reproductivo Solanum lycopersicum (monocotiledónea) Populus alba Floración Desarrollo vegetativo Desarrollo floral Desarrollo reproductivo Desarrollo del fruto (leñosa) Maduración del fruto Tolerancia a estreses Bases moleculares del desarrollo vegetal Programa de teoría (26 horas) Tema 1. Crecimiento y diferenciación celular. Ciclo de vida de las plantas: alternancia de generaciones. Ciclo celular y desarrollo. Determinación celular. Diferenciación celular y crecimiento. Organogénesis y morfogénesis. Tema 2. Control genético del desarrollo vegetal. Análisis genético de mutantes. Asilamiento y caracterización funcional de genes del desarrollo. Mecanismos de regulación génica del desarrollo vegetal. Interacción génica. Redes de expresión génica. Tema 3. Regulación hormonal y ambiental del desarrollo. Transducción de señales y respuesta fisiológica. Percepción y amplificación de la señal. Mensajeros secundarios. Hormonas vegetales implicadas en el desarrollo vegetal. Rutas de transducción de señales hormonales- El papel de la luz y la temperatura en el crecimiento y el desarrollo. Balance entre estrés ambiental y desarrollo. Tema 4. Embriogénesis y desarrollo embrionario. Embriogénesis y patrones de desarrollo. Efectos de posición y polaridad. Análisis genético de mutantes embrionarios. Las auxinas y el eje apical-basal del desarrollo. Control genético del transporte polar de auxinas. Patrón radial y formación de tejidos embrionarios. Regulación genética del desarrollo de tejidos embrionarios. Desarrollo coordinado de embrión y semilla. Bases moleculares del desarrollo vegetal Programa de teoría (cont.) Tema 5. Desarrollo de la raíz. Estructura y ontogenia de la raíz. El meristemo de la raíz. Elongación y diferenciación celular. Regulación génica y hormonal del desarrollo radicular. Tema 6. Desarrollo vegetativo. Actividad y mantenimiento del meristemo apical del tallo (SAM). Meristemos axilares y formación de órganos laterales. Filotaxis. Comunicación entre SAM y tejidos diferenciados. Patrón de desarrollo del eje adaxial-abaxial. Morfogénesis de la hoja. Desarrollo de estomas y tricomas. Origen del sistema vascular. Niveles de organización. Regulación del patrón longitudinal y radial. Tema 7. La transición floral. Cambio de fase en el meristemo apical del tallo (SAM): vegetativa a reproductiva. Establecimiento de la identidad del meristemo de inflorescencia. Ritmos circadianos. Inducción de la floración: el fotoperiodo, la vernalización y otras rutas genéticas. Integradores de la floración. El florígeno. Tema 8. Arquitectura de la inflorescencia y desarrollo floral. Actividad del meristemo de inflorescencia. Arquitectura de la inflorescencia. Identidad del meristemo floral. Identidad de los órganos florales: genes homeóticos y modelo ABC. Control genético del número de órganos florales. Determinación del desarrollo floral. Bases moleculares del desarrollo vegetal Programa de teoría (cont.) Tema 9. Desarrollo del fruto. Desarrollo de carpelos y formación del fruto. Maduración del fruto. Dehiscencia versus indehiscencia. Calidad interna y nutricional del fruto. Tema 10. Gametofitos y polinización. El desarrollo de los gametofitos: una nueva transición de fase. Gametofitos y alternancia de generaciones. Desarrollo del grano de polen. Desarrollo del saco embrionario. Gametos y doble fecundación en las plantas superiores. Control genético y hormonal de la fecundación. Bases moleculares del desarrollo vegetal Programa de prácticas y seminarios (19 horas) Práctica 1. Introducción seminario organismos modelo, utilidad en Genética del Desarrollo Vegetal. Laboratorio 2.22 ESI. Del 30-sep-2024 al 3-oct-2024. Práctica 2. Análisis genético de mutantes alterados en el desarrollo de la raíz de Arabidopsis thaliana. Laboratorio 2.22 ESI. Del 7-oct-2024 al 10-oct-2024. Práctica 3. Seminarios sobre organismos modelo. Presentaciones de alumn@s. Aula 20, Aulario 2. Del 14-oct-2024 al 17-oct-2024. Práctica 4. Estudio del patrón adaxial-abaxial de desarrollo apical de la hoja en A. thaliana. Laboratorio 2.22 ESI. Del 21-oct-2024 al 24-oct-2024. Práctica 5. Cartografía mediante secuenciación masiva de un mutante alterados en el desarrollo de la raíz en tomate. Aula de informática (por determinar). Del 28-oct-2024 al 31-oct-2024. Práctica 6. Desarrollo floral en tomate: análisis genético y molecular de los mutantes jointless y tomato agamous1. Laboratorio 2.22 ESI. Del 4-nov-2024 al 7-nov-2024. Bases moleculares del desarrollo vegetal Programa de prácticas y seminarios (19 horas) Práctica 7. Actividad meristemática y trascendencia en el desarrollo del fruto: análisis fenotípico y genético de los mutantes fasciated, locule number y eno. Laboratorio 2.22 ESI. Del 11-nov-2024 al 14-nov-2024. Práctica 8. Ciclos circadianos. Seminarios a impartir por alumn@s. Aula 20, Aulario 2. Del 18-nov-2024 al 21-nov-2024. Práctica 9. Rutas dependientes e independientes de etileno en la maduración del fruto: el caso de los genes RIN y NOR. Laboratorio 2.22 ESI. Del 25-nov-2024 al 28-nov-2024. Práctica 10. Caracterización molecular y funcional de una mutación que altera el desarrollo del fruto de tomate. Aula de informática (por determinar). Del 2-dic-2024 al 5-dic-2024. Bases moleculares del desarrollo vegetal Bibliografía básica Grotewold, Erich / Chappell, Joseph / Kellogg, Elisabeth A. Plant Genes, Genomes and Genetics. Wiley Blackwell, Oxford 2015. Kaufmann, Kerstin and Müller-Röber, Bernd (Eds.). Plant Gene Regulatory Networks. Humana Press. 2017. Pierce, Benjamin A. Bello, Estefanía trad. Genética, un enfoque conceptual. 5ª edición. Madrid. Editorial Médica Panamericana 2016. Riechmann, José Luis; Wellmer, Frank (eds.). Flower development. Methods and protocols. Humana Press. 2014. Taiz, Lincoln, Zeiger, Eduardo, Møller, Ian M. and Murphy, Angus. Plant Physiology and Development (6th edition). Sinauer Associates, Oxford University Press. 2014. Timmermans, Marja C.P.. Plant Development (Series: Current Topics in Developmental Biology, vol. 91). Academic Press. 2010. Watson, James D. 1928-. Biología molecular del gen. Buenos Aires ; Madrid [etc.]. Médica Panamericana Cop. 2006. Bases moleculares del desarrollo vegetal Bibliografía complementaria Alberts, Bruce, Durfort Coll, M. trad. / Llobera i Sande, Miquel trad. Biología molecular de la célula. Barcelona. Omega 2008. Brown, Terry A. "Genomas". Buenos Aires [etc.].Panamericana 2008. Trigiano, Robert N., Gray, Dennis J. Plant Development and Biotechnology. CRC Press, 2004. Whitelam, Garry C. and Halliday, Karen J (eds.). Light and Plant Development. Annual Plant Reviews, vol. 30. Wiley-Blackwell. 2007. Bases moleculares del desarrollo vegetal Evaluación de la asignatura Prueba de conocimientos teórico-prácticos: 90% - Se realizará una prueba final escrita que integrará todos los conocimientos impartidos en los Programas de Teoría y Prácticas. - Se requiere obtener una calificación mínima de 5,0 puntos en la prueba final para contemplar la suma de las calificaciones obtenidas en las Actividades Complementarias, y así obtener la calificación final de la asignatura. Actividades complementarias, incluyendo las realizadas a través de la plataforma Blackboard: 10% Preparación y presentación de seminarios monográficos Asistencia a clases prácticas Participación en foros de debate y Resolución de casos online Bases moleculares del desarrollo vegetal Grupos Docente (GD) y aula de clases teóricas Según establece la UAL, a la asignatura de Bases Moleculares de Desarrollo Vegetal le corresponde un único GD, que recibirá las clases presenciales, en su caso, en el Aula 20 – Aulario II. Grupos Reducidos (GRs) y lugar de realización de prácticas Las Prácticas de esta asignatura se impartirán en 4 lugares diferentes, a saber: Laboratorio de Prácticas 2.22 de la ESI, Aula de clase, Aula de Informática y Campo de Prácticas (invernadero). En el Programa de Prácticas se indica la ubicación correspondiente a cada Práctica. Bases moleculares del desarrollo vegetal Notas importantes: evaluación y actitud en clase No se guarda ninguna evaluación ni actividad realizada en Cursos Académicos anteriores. La participación en Actividades Complementarias es totalmente voluntaria, no obligatoria. Solo se corregirán los informes de Prácticas de aquellos alumnos que hayan asistido a dichas prácticas. Tanto los informes de prácticas como las Actividades complementarias deberán entregarse a través de las Actividades generadas en la plataforma Blackboard, no se evaluarán aquellos informes enviados por ninguna otra vía. Transcurridos 10 minutos de la hora de comienzo de una actividad docente reglada (clases teóricas/prácticas, seminario, etc.), los alumnos deberán de abstenerse de entrar en el aula/laboratorio donde se esté llevando a cabo dicha actividad. Está prohibida la grabación de audios/vídeos en clase, así como el uso de dispositivos móviles, sea cual sea la finalidad de los mismos. Bases moleculares del desarrollo vegetal Grupos Reducidos (GRs) y lugar de realización de prácticas Según establece la Facultad de Ciencias Experimentales, la distribución del alumnado en GRs es la siguiente: GR1: Aguilera Morón, Paula / Fernández García, Nerea GR2: Fernández Manzano, Fco. Javier / López González, Carmen GR3: López Molina, Ana / Pulido Portero, Daniel GR4: Quevedo Moriana, Marcos / Weymann, Anabel