Microbial Biotechnology

Conocer los criterios de uso de los microorganismos en el contexto industrial, medioambiental y clínico.
Saber interpretar datos y resultados experimentales en el ámbito de Biotecnología.
Conocer los criterios para el escalado industrial en procesos biotecnológicos.

Programa de clases expositivas

Tema 1. Conceptos generales en biotecnología microbiana. Biología sintética (SynBio) y factorías celulares microbianas. Prospección de microorganismos de importancia biotecnológica. (2 h)
Tema 2. Ingeniería genética de bacterias y hongos para aplicaciones biotecnológicas. (3 h)
Tema 3. Sistemas de secreción en microorganismos. Producción heteróloga de proteínas. Producción de enzimas microbianas de interés biotecnológico. (2 h)
Tema 4. Bases biotecnológicas de la producción de alimentos mediante el uso de microorganismos. Mejora genética en bacterias y hongos para la industria alimentaria. (3 h)
Tema 5. Biotecnología de la producción de aminoácidos, ácidos orgánicos y aditivos por microorganismos. (2 h)
Tema 6. Bases biotecnológicas de la producción de antibióticos. (2 h)
Tema 7. Biotecnología de vacunas. (3 h)
Tema 8. Biotecnología aplicada al control de plagas y enfermedades: insecticidas microbianos, Paratransgénesis. (1 h)
Tema 9. Biotecnología microbiana, desarrollo sostenible y aplicaciones bioenergéticas. Degradación de biomasa y producción de carburantes. (2 h)


Programa de clases Interactivas de laboratorio: (10 h por grupo)
Práctica 1-Obtención de microorganismos productores de enzimas degradativos y de antibióticos, a partir de muestras naturales.
Práctica 2-Construcción de una genoteca bacteriana para clonación del gen de un enzima con aplicación biotecnológica.
Práctica 3-Técnicas de mutagénesis mediante transposición para identificar las bases genéticas de la biosíntesis de enzimas y sus rutas de regulación genética.
Práctica 4-Observación macroscópica y microscópica de hongos filamentosos y levaduras. Realización de fermentaciones del ácido láctico.

Programa de clases interactivas de seminarios (7 h)
Podrán realizarse diferentes modalidades de Seminarios: Modalidad 1) El profesor facilitará al alumnado a través del aula virtual el enunciado/planteamiento de uno o varios casos a resolver, y/o trabajos de investigación/divulgación relacionados con la materia. Cada alumno trabajará, individualmente o bien en grupos organizados por el profesor, para analizar los casos y/o trabajos de investigación. Modalidad 2) Seminarios en los que se discutirán temáticas de actualidad de interés para el alumnado.

Bibliografía básica
- Glazer, A. and Nikaido, H. 2007. Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology. 2nd Edition. Cambridge University Press. ISBN-10: 0521842107. ISBN-13: 978-0521842105
-Hutkins, R. W., 2006. Microbiology and technology of fermented foods. 1st Edition. IFT Press, Blackwell Publising.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470277515
-Glick, B.R., Pasternak, J.J., Patten, C.L. 2010. Molecular Biotechnology: Principles and Applications of recombinant DNA. 4th Edition. ASM Press. ISBN 978-1-55581-498-4.
- Kun L.Y.,2013. Microbial Biotechnology: Principles and Applications. 3rd edition. World Scientific Publishing Company; ISBN: 978-981-4366-81-6; ISBN: 978-981-4513-09-8 (ebook)

Bibliografía complementaria
- Brahmachari, G. 2017. Biotechnology of Microbial enzymes: production, biocatalysis and industrial applications. Academic Press. ISBN: 978-0-12-803725-6.
- El-Mansi et al. (eds.). 2012. Fermentation microbiology and Biotechnology. 3rd edition. CRC Taylor & Francis
- Gellissen, G. (ed.). 2005. Production of Recombinant Proteins-Novel Microbial and Eukaryotic Expression Systems. Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-31036-4 (printed version). ISBN: 978-3-527-60441-8 (e-book).

Conocimientos/Contenidos:
Con01: Conocer los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Biotecnología
Con05: Conocer las bases moleculares y las técnicas de manipulación de la información génica en microorganismos, animales y plantas y comprender sus aplicaciones en los diferentes ámbitos biotecnológicos


Habilidades/Destrezas:
H/D01: Pensar de forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas con razonamiento crítico
H/D02: Buscar, procesar, analizar/interpretar y sintetizar información y resultados relevantes procedente de diversas fuentes y obtener conclusiones en temas relacionados con la Biotecnología
H/D09: Saber identificar los distintos tipos de virus, microorganismos y tejidos animales y vegetales con aplicación en el campo de la Biotecnología
H/D10: Saber analizar datos e interpretar resultados experimentales propios de los ámbitos de Biotecnología
H/D13: Saber obtener e interpretar información de las principales bases de datos (biológicas, ómicas, bibliográficas) y emplear herramientas bioinformáticas


Competencias:
Comp02: Que los estudiantes sean capaces, tanto por escrito como de forma oral, de debatir y de transmitir información, ideas, problemas y soluciones relativos a la Biotecnología a un público tanto especializado como no especializado/general.
Comp03: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
Comp04: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos en el grado de una forma profesional y sean competentes en el planteamiento/resolución de problemas, así como en la elaboración/defensa de argumentos tanto en contextos académicos como profesionales relacionados con la innovación y la industria biotecnológica
Comp05: Estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos, nuevos conocimientos y técnicas en Biotecnología y adquirir capacidad para trabajar en equipo
Comp06: Reconocer los criterios de escalado de procesos biotecnológicos a partir de datos obtenidos en la experimentación básica a escala de laboratorio teniendo en cuenta los parámetros económicos y racionalizando el uso de materia y energía

-Clases expositivas. 20 h presenciales. Los contenidos de teoría se impartirán en aula con apoyo de material audiovisual. El profesor podrá potenciar el aprendizaje autónomo facilitando cuestionarios de autoevaluación para el alumnado a través del aula virtual, sin peso en la nota final.
-Seminarios: 7 seminarios presenciales de 1 h. El alumnado trabajará, bien individualmente o bien en grupos organizados por el profesor, sobre casos a resolver y/o artículos de investigación/divulgación facilitados con antelación por el profesor, o manejando bases de datos ómicas guiados por el profesor. En algunos casos el alumnado presentará los resultados del trabajo, bien de manera expositiva en el aula, bien mediante entregas en el aula virtual, o combinación de ambos sistemas.
-Prácticas de laboratorio. Se plantean 5 sesiones de 2 horas por grupo, a lo largo de una semana, lo que permitirá disponer de tiempo para el crecimiento de los microorganismos de un día para otro.
-Tutoría de grupo (una tutoría de 1,5 h). En la tutoría de grupo se explicará la dinámica y modo de funcionamiento de la asignatura: explicación de la guía docente, el temario, los seminarios y las prácticas, y el alumnado podrá plantear dudas e inquietudes que considere oportunas.
Se podrán organizar actividades voluntarias relacionadas con los contenidos de las clases de teoría, seminarios o prácticas de laboratorio.

Examen final: Actividad Obligatoria evaluable. El alumnado debe superar un examen, presencial, de los contenidos explicados en las clases expositivas que representará el 65 % de la nota final. El aprobado de esta parte está en 5 sobre 10. Es necesario obtener un 5 en este examen de teoría para poder sumar la nota de la evaluación continua.
En el examen final se evaluarán: Con01, Con05, H/D02, H/D09, H/D13, Comp02, Comp03, Comp04, Comp05, Comp06

Evaluación continua: Sumará un 35% de la nota final. Estará compuesta por:
i)-Evaluación del trabajo realizado en los Seminarios: Actividad Obligatoria evaluable. Supondrá un 20% de la nota final. Podrán realizarse pruebas de evaluación individual de cada estudiante sobre la materia tratada en los seminarios, bien de forma presencial durante el seminario, bien a través del aula virtual posteriormente a la finalización del seminario, o mediante combinación de ambos sistemas. En los casos en que se realicen entregas de trabajos, se evaluará el trabajo individual (entregas individuales) o en grupo (entregas en grupo). Si se realizan exposiciones/presentaciones de los casos prácticos o trabajos de investigación asignados, se evaluará el trabajo individual de cada estudiante en la exposición. Si no se asiste a un mínimo del 70% de las horas de seminarios (5 de las 7 horas), implica una calificación de NO APTO en la materia.
ii)-Prácticas de laboratorio: Actividad Obligatoria evaluable. El alumnado realizará un examen en la última sesión de prácticas, cuya calificación, sumada al informe del profesor (relativo al grado de implicación del alumno/a y su aprovechamiento de las prácticas) representará el 15% de la nota final. Las ausencias no justificadas a las prácticas o una actitud pasiva en las mismas supondrán una calificación de NO APTO.

En la realización de las prácticas y en el trabajo realizado en los seminarios se evaluarán: Con01, Con05, H/D01, H/D02, H/D09, H/D10, H/D13, Comp02, Comp03, Comp04, Comp05, Comp06

-Es obligatoria la asistencia a las clases prácticas, y la realización de los Seminarios, para superar esta materia.
-Una vez superado el examen de los contenidos explicados en las clases expositivas, se sumarán las calificaciones obtenidas en los seminarios y en el examen de prácticas.
-El alumnado repetidor no tendrá que hacer las prácticas si ya se realizaron (y si se aprobó el examen de prácticas) en años anteriores. El alumnado puede repetir las prácticas si así lo considera, y podrá hacer los exámenes de prácticas, teniendo en cuenta que ello puede conllevar superar o bajar la nota que tenía previamente.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.

-Docencia Teórica: 20 h presenciales
-Seminarios: 7 h presenciales
-Tutoría en grupo reducido: 1,5 h presenciales
-Prácticas de laboratorio: 10 h presenciales
-Realización de exámenes: 2 h presenciales

Total de h de trabajo presencial: 40,5 h
Total de horas de trabajo personal: 72 h

-Asistencia y participación activa en clase
-Estudio y revisión semanal de la materia impartida
-Aclaración con el profesor de las dudas, concertando tutorías individualizadas presenciales, a través de foros en el aula virtual, o combinación de ambas opciones.

Estará operativa una aula virtual en la plataforma Moodle a disposición del alumnado. Para comunicación telemática directa, se habilitará un equipo “Biotecnoloxía Microbiana” a través de la aplicación MS-teams.