Disciplinas

Equipamentos. Tampões. Escolha do material inicial. Minimizando a inativação de proteínas. Ensaio para a proteína de interesse. Determinação da concentração de proteínas. Atividade específica. Diálise e outras técnicas de remoção de moléculas pequenas e detergnetes. Métodos de concentração. Etapa de clarificação e extração. Técnicas de precipitação. Cromatografia de troca-iônica. Cromatofocusing. Cromatografia de exclusão em gel. Cromatografia de fase reversa. Cromatografia de interação hidrofóbica. Cromatografia covalente. Cromatografia de afinidade em ions metálicos imobilizados. Cromatografia de afinidade. Partição em sistemas aquosos de duas fases. Sistemas automatizados.  Eletroforese. Eletrofocalização. Critérios de pureza

Células e tecidos do sistema imune. Moléculas que reconhecem o antígeno. Regulação da resposta imune

Organização funcional das células animais: Estruturas da membrana plasmática. Transporte transmembrana de moléculas pequenas. Endocitose e exocitose. Compartimentos intracelulares e organelas. Citoesqueleto e movimento celular. Sinalização celular.

O rápido progresso da Microbiologia a partir da década de 50, originou uma gama de conhecimentos que teve uma influência marcante em Biologia e particularmente em Medicina. A Microbiologia Geral ou Básica, por exemplo assentou os alicerces da Biologia Molecular que por sua vez forneceu a metodologia possível para a exploração de fenômenos biológicos até então desconhecidos. Dois excelentes exemplos deste progresso são (i) o entendimento dos oncogenes humanos a partir do estudo dos oncogenes virais e (ii) a introdução de métodos moleculares de diagnóstico para as doenças infecto-contagiosas: Southern, Nothern e Western Blots, assim como a revolucionária, Reação em Cadeia da Polimerase.

Estrutura de genes eucarióticos. Análise de sequências regulatórias. Fatores de transcrição. Mecanismos de regulação da expressão gênica. Estrutura da cromatina e regulação da expressão gênica.

Esta disciplina tem como objetivo ensinar aos alunos conceitos intermediários/avançadossobre vias de reparação de DNA e processos de mutagênese. Nesse sentido, a cadeira ofereceaulas expositivas sobre diferentes vias de reparo, sempre fornecendo conhecimentos atulizadosnesse campo de constante expansão. Da mesma forma, serão discutidos tipos de danos de DNAe como eles são formados, agentes causadores de danos ao DNA como agentes poluentes,radiação ionizante e não-ionizante, e espécies reativas de oxigênio. Foco será dado na explicação:(i) das vias de parada de ciclo associadas ao reparo de DNA, (ii) as vias de reparação (NER, BER,DSB, MMR, ICL), (iii) doenças associadas à essas vias; (iv) quais são as principais proteínasenvolvidas no processo e suas peculiaridades; (v) a questão dinâmica e mecanistica do processode reparação de DNA; (vi) diferentes doenças que podem ser ocasionadas de problemas nessamaquinaria

Antígenos usados em vacinas. Eficácia e segurança da vacina. Adjuvantes. Vacinas em uso e em desenvolvimento.

Tópicos inovadores na área de Biologia Molecular e Biotecnologia.

Medidas de atividade enzimática. Efeitos de concentração da enzima e do substrato; curvas de temperatura e pH ótimos. Conceito de velocidade inicial e saturação enzimática. Teoria de cinética enzimática segundo Michaelis-Menten. Inibição enzimática. Significado e cálculo de parâmetros cinéticos. Enzimas alostéricas.

Células e tecidos do sistema imune. Moléculas que reconhecem o antígeno. Regulação da resposta imune

Esta cadeira tem como objetivo introduzir aos alunos o tópico de Estresse Oxidativo em Sistemas Biológicos (Eucariotos e Procariotos). Para tanto, nela serão abordados os princípios biológicos e físico-químicos que permitem o entendimento dessa área para o público leigo, assim como conceitos intermediários. Os conceitos abordados na cadeira englobam: a) o que é estresse oxidativo; b) quais são as diferentes espécies reativas de oxigênio (ERO) e radicais livres (RL); c) quais são os efeitos prejudiciais do desbalanço redox em sistemas biológicos; d) quais são os mecanismos bioquímicos associados ao controle de oxidantes (sistemas antioxidante); e) quais são os sistemas enzimáticos e não enzimáticos antioxidantes; f) danos moleculares causados pelas ERO e RL; g) reparo de danos oxidantes; h) relação de ERO e RL com a dieta e o envelhecimento.

Processos celulares básicos: estrutura de ácidos nucléicos, organização gênica, replicação, transcrição e processamento de RNA, síntese de proteínas e controle da expressão gênica.

Processos moleculares e celulares básicos envolvidos na etiologia do câncer: oncogenes, genes supressores de tumor e seus efeitos sobre a sinalização que regula proliferação, apoptose, migração, entre outros; microambientes, células tronco tumorais e angiogênese e novas estratégias de terapia.

A importância da redação científica na divulgação dos resultados da pesquisa. Como preparar um artigo científico para publicação. Como escolher uma revista científica para submeter um artigo para publicação. Como submeter um artigo para publicação. O processo de submissão eletrônica de artigos.  Redação de dissertações e teses. Ética, direitos e permissões.

Revisão dos componentes e parâmetros de uma reação de PCR padrão em comparação a de uma PCR em tempo real (qPCR). Comparação entre os diferentes tipos de qPCR. Interpretação de curvas de melting. Desenho de primers e sondas para PCR. Determinação de eficiência de amplificação de primers de PCR. Construção de curvas padrão. Determinação de genes de referência para uso em reações de RT-qPCR.

Interação entre células do hospedeiro e patógeno bacteriano, com enfoque (1) na resposta das células do hospedeiro à infecção durante as etapas do estabelecimento da infecção (adesão, invasão, sobrevivência e multiplicação bacteriana) e (2) nos mecanismos desenvolvidos por algumas bactérias para explorar as respostas das células do hospedeiro a seu favor. Serão estudados os exemplos de interação mais bem elucidados.

Desenvolvimento e fisiologia dos biofilmes, interações com seres humanos, biofilmes em ambientes naturais, interações entre distintos reinos em biofilmes, evolução, diversidade microbiana, sinalização celular em biofilmes, biofilmes em sistemas industriais, prevenção e tratamento de biofilmes.

Regulação da expressão gênica em plantas, Estrutura de promotores vegetais, Promotores constitutivos e promotores induzíveis, Identificação e caracterização de cis-elementos em promotores vegetais. Promotores sintéticos: aplicações biotecnológicas.

Histórico da biologia de sistemas e de sistemas complexos; Aplicações da Biologia de Sistemas para a compreensão de fenômenos biológicos complexos; Principais ferramentas computacionais associadas à Biologia de Sistemas; Análise de bancos de dados para a prospecção de informações biológicas; Aplicação da Biologia de Sistemas para o estudo de modelos biológicos e construção de modelos evolutivos comparativos.Fornecer elementos teórico-práticos fundamentais sobre a aplicação de ferramentas de Biologia de Sistemas na análise de redes de interações protéicas em diferentes modelos biológicos; desenvolver a habilidade específica para a análise de possíveis interações bioquímicas associados a mecanismos fisiológicos e fisiopatológicos.

A disciplina visa proporcionar aos alunos o aprendizado de conhecimentos sobre estrutura básica de aminoácidos, peptídeos e proteínas, assim como metodologias para análises destas moléculas, aptidões a serem utilizadas em outras disciplinas do PPGBCM.

Peculiaridades das células vegetais; Genomas nuclear e organelares; Fotossíntese, Respiração, Fotorrespiração e Metabolismo do carbono; Transporte em tecidos vasculares; Fitormônios; Fototransdução, fotomorfogênese e relógio circadiano; Floração e senescência; Estresses bióticos e abióticos; Nutrição mineral; Toxidez por minerais; Metabolismo do nitrogênio e enxofre; Produtos naturais. Fornecer uma visão global e integrada da biologia molecular de plantas em interação com seu ambiente.

A estrutura tridimensional de macromoléculas biológicas e de seus complexos está intimamente ligada às suas respectivas funções. Assim, a bioinformática estrutural, ao possibilitar a proposição e a análise de modelos moleculares, apresenta diversas e importantes ferramentas no estudo de sistemas de interesse biotecnológico, inserindo-se no contexto de análises ômicas.

Compreender e aplicar os fundamentos básicos de diferentes análises de dados NGS usando ferramentas bioinformáticas.

Biologia de parasitas, Bioquímica de parasitas, Resposta Imune contra parasitas, Mecanismos de Evasão da Resposta Imune

A disciplina visa debater aspectos teóricos e práticos de biologia celular de fungos com relação entre secreção e virulência microbiana. A disciplina incluirá o treinamento em métodos de análise de vesículas extracelulares, veículos fundamentais da secreção não convencional.

Introdução às técnicas básicas e gerais de proteômica: preparação de amostrasbiológicas em modelos in vitro, in vivo e de aplicação tecnológica; as limitaçõesrelacionadas ao dynamic range de amostras complexas. Estratégias de identificação equantificação global de proteínas em proteômica diferencial. Estratégias de separaçãode proteínas e peptídeos voltadas para identificação e quantificação de proteínas.Espectrômetros de massas e estratégias cromatográficas acopladas à obtenção deespectros MS/MS; técnicas de ionização; eletrospray e MALDI; MALDI imaging.Proteômica quantitativa (diferentes labels e estratégias de marcação) e semi-quantitativa (label-free); Estratégias de proteômica top-down e bottom-up. Escolha emontagem de bancos de dados e caracterização das proteínas por bioinformática.

A divulgação de informação científica é central na construção de vias de comunicação entre a sociedade e a comunidade científica. Além de demonstrar para o público leigo o impacto real de investimentos públicos, pode atuar na educação da população sobre conceitos e teorias científicas, auxiliando no combate ao analfabetismo científico. Neste sentido, espera-se que desenvolver aptidões em divulgação científica no PPGBCM impactará tanto na visibilidade social da ciência desenvolvida internamente quanto pelos nossos egressos em suas carreiras.

Visão geral de conceitos relacionados à Ciência e ao método científico. Capacitação no desenvolvimento de protocolos experimentais utilizando métodos de biologia celular e molecular que possam ser aplicados no ambiente escolar. Tópicos no uso de metodologias ativas de ensino aplicadas à Educação Básica.

Os peptídeos apresentam uma diversidade de atividades biológicas nos organismos vivos. A ciência dos peptídeos explora diversos aspectos da síntese, estrutura e atividades biológicas de peptídeos, incluindo interações com outras biomoléculas e desenvolvimento de biomateriais. O estudo dos peptídeos bioativos compreende uma abordagem interdisciplinar abrangendo diferentes áreas como química, ciências biológicas e biomédicas.

Plantas são organismos sésseis, e portanto necessitam adquirir nutrientes a partir do solo ao qual estão fixadas. Além disso, precisam distribuir e acumular nutrientes em órgãos, tecidos, células e organelas, para diferentes funções, em quantidades específicas, utilizando mecanismos de transporte que são finamente regulados. Estes mecanismos, e a possibilidade de manipulá-los, impactam diretamente na agricultura, gerando plantas com maior eficiência no uso de nutrientes e portanto mais produtivas; e também na saúde humana, uma vez que plantas são a porta de entrada de nutrientes na cadeia alimentar. A genética e a biologia molecular têm sido cada vez mais utilizadas para compreender como as plantas controlam a absorção  transporte em ambientes heterogêneos, e como este conhecimento pode ser aplicado para gerar plantas mais eficientes e nutritivas.

A disciplina visa abordar conceitualmente os aspectos envolvidos na virulência de patógenos procarióticos e eucarióticos, com ênfase na relação biossíntese/estrutura/função de fatores de virulência e resposta do hospedeiro. Envolverá conceitos teóricos passados pelos docentes responsáveis e apresentações de artigos científicos pelos estudantes matriculados. As avaliações de cada aluno consistirão das notas atribuídas às suas apresentações de seminário pelos docentes responsáveis e por todos os participantes da disciplina.

A disciplina Eixo Cérebro/intestino: a microbiota e o comportamento, tem com foco principal, a discussão dos conceitos da teoria recente:  “leaky gut / leaky brain”. Esta teoria propõe que alterações na produção de compostos pela microbiota altere as características fisiológicas do intestino com reflexo imediato na permeabilidade do sistema nervoso central e consequências no neurodesenvolvimento e na neurodegeneração.

Neste curso, os alunos devem aprender conceitos e desenvolver habilidades relacionadas ao empreendedorismo e criação e desenvolvimento de novos empreendimentos intensivos em conhecimento, nas áreas de ciências da vida e biotecnologia.

Esta disciplina explora a base teórica de algoritmos de aprendizado de máquina e de buscaheurística aplicados em diferentes domínios biológicos. Desenvolvimento e aplicação de métodoscomputacionais, matemáticos e estatísticos para análise de dados omicos.

Morfologia e metabolismo de protozoários e helmintos, interação parasito-hospedeiro, imunoparasitologia, mecanismos celulares e moleculares da patogênese, moléculas identificadas como alvos de fármacos e marcadores de diagnóstico.

A Bioquímica do início da vida na Terra. Reações de óxi-redução, proteínas ferro-enxofre. Estrutura celular bacteriana. Metabolismo energético: glicólise, ciclo de Krebs, síntese de ATP. Regulação do metabolismo energético em procariotos. Fixação do nitrogênio. Uso de bactérias em tecnologias.

A História da Biologia Sintética; Conceitos Fundamentais e Tipos de Biologia Sintética; Desenho de Partes ouComponentes Genéticos; Desenho de Dispositivos Genéticos; Desenho de Sistemas Genéticos; Princípios ePadrões para a Modularização de Partes e Dispositivos; Tecnologias Habilitadoras para a Biologia Sintética;Aplicações da Biologia Sintética; Bioética Aplicada para a Biologia Sintética; Empreendedorismo em BiologiaSintética.

Vias da informação (manutenção da informação genética, incluindo replicação,transcrição e tradução). Organização do genoma humano. Metodologias usadas nodiagnóstico de doenças hereditárias. Tópicos específicos no diagnóstico de doenças naárea de neurogenética. Abordagens de tratamento de doenças humanas.Objetivos: A disciplina tem como objetivo proporcionar aos alunos conhecimentos sobrebioquímica da informação e os mecanismos genéticos da herança, assim como explorar asferramentas atuais usadas no diagnóstico de doenças hereditárias, conhecer as variantesencontradas no genoma humano e sua relação com patologias. Além disso, abordar algunstratamentos avançados na área de genética molecular.

Fundamentos de R: programas e interfaces; operadores, variáveis, funções e diretórios; pacotes paramanipulação e criação de vetores, matrizes, tabelas e listas; tipos de dados biológicos e suas entradas; boaspráticas de computação em R: ambiente, scripts e projetos; pacotes para análises de dados de larga escala(genômica, transcritômica e proteômica); pacotes para análises estatísticas; pacotes para a criação de gráficose representação visual de dados.Pré-requisitos: não há a necessidade de conhecimentos prévios em R ou qualquer outra linguagem deprogramação.

Utilização de ferramentas computacionais e de abordagens e rotinas de Bioinformática com o intuito de analisar as sequências primárias de genes, de genomas de proteínas.

O diagnóstico de doenças infecciosas evoluiu muito nas últimas décadas devido aos avanços da biologia molecular. A utilização de técnicas de análise de DNA tem permitido isolar e caracterizar agentes infecciosos de forma rápida e precisa, contribuindo com a melhoria da saúde da população e controle de doenças no contexto da saúde pública. Além disso, estudos epidemiológicos moleculares tem sido realizados para a detecção de surtos e controle da transmissão de patógenos infecciosos no mundo todo. Estudar formas de caracterização molecular de genomas pode levar ao entendimento de suas aplicações no estudo de doenças e desenvolvimento de métodos para detecção de agentes infecciosos.

Introdução ao metabolismo secundário ou especializado das plantas, características, regulação bioquímica,molecular e ambiental, funções, aspectos ecológicos, biotecnológicos e econômicos, principais grupos demetabólitos especializados.

a disciplina visa fornecer conhecimentos atualizados nos mecanismos de patogenicidade em fungos com base em artigos e revisões sobre o assunto.

a disciplina visa fornecer conhecimentos atualizados em biologia molecular e celular do câncer em artigos de pesquisa e revisão sobre o assunto e discussão de resultados de pesquisa.

Atualização na área de microbiologia molecular com a apresentaçãode seminários sobre o tema, principalmente métodos novos de biologia molecularutilizados na pesquisa, diagnóstico e controle de microorganismos de importânciaveterinária

a disciplina visa fornecer conhecimentos atualizados em Bioinformática Estrutural, tanto com foco na metodologia quanto em suas aplicações, com base em artigos e revisões sobre o assunto, assim como treinamento na apresentação dos dados obtidos nas dissertações e teses dos alunos.

Objetivos:a disciplina visa fornecer conhecimentos atualizados nas metodologias e temáticas que envolvem a bioprospecção de moléculas bioativas, bem como em estudos envolvendo diversidade microbiana. Pretende-se também o treinamento dos alunos na apresentação de dados obtidos em suas dissertações e teses.

A importância da redação científica na divulgação dos resultados da pesquisa. Como finalizar um artigo científico para publicação. Escolha da revista científica para submeter um artigo para publicação. Como submeter um artigo para publicação. O processo de submissão eletrônica de artigos. Ética, direitos e permissões. ChatGPT, Bing, potencialidades e limites.

Definição de genômica estrutural e genômica funcional. Introdução aos projetos genomas de plantas e utilização dos bancos de dados. Análise de transcriptona. Mutagênese insercional: produção de mutantes por inserção de T-DNA, transposons, retrotransposons. Genética reserva: TILLING, silenciamento gênico, “screening” de bilbiotecas de inserção. Utilização de mutantes dominantes negativos em escala genômica. Edição genômica. Estudo de promotores e regulação da expressão gênica.

Aborda a aplicação de métodos computacionais para a análise de dados genômicos, com a revisão de aspectos básicos de genética, biologia molecular e bioinformática, bem como a análise evolutiva de genes e genomas, a utilização de bancos de dados genômicos e a introdução às tecnologias de sequenciamento. Apresenta conceitos, principais algoritmos e programas para alinhamento, montagem de genomas, predição gênica e anotação, análise de sintenia e recombinação, genômica comparativa e funcional.

Os cursos de Química e áreas afins, como Bioquímica eEnzimologia, estão repletos de conceitos fundamentados na Termodinâmica. Essavisão clássica e empírica é essencial para a compreensão e caracterização dastransformações em sistemas materiais. Neste curso, abordaremos os princípiosque fundamentam a Termodinâmica, tipos de sistemas, tipos de transformações,troca de energia, capacidade térmica, leis da Termodinâmica e equilíbriosquímicos. Na etapa final do curso, faremos uma introdução à TermodinâmicaEstatística e a conceitos importantes como densidade de estados e função departição. Os conceitos serão abordados de forma direta, com ênfase emaplicações químicas e biológicas, simplificando o desenvolvimento matemático.

Processos mediados por proteólise limitada apresentam importantes repercussões fisiopatológicas. O estudo de proteases, dos processos em que elas atuam e como estes são regulados tem um carácter multidisciplinar, envolvendo conhecimentos em bioquímica, biofísica e fisiologia dos sistemas envolvidos.  A disciplina abordará conceitos fundamentais sobre enzimas proteolíticas e seus inibidores, e destaque especial será dado a patologias envolvendo proteólise limitada, de acordo com os tópicos a seguir:

Objetivos:a disciplina visa fornecer conhecimentos atualizados sobre mecanismos de biologia celular do câncer com base em artigos e revisões sobre o assunto.

Os vírus são entidades mais abundantes e diversas do planeta, sendo organismos infecciososcom habilidade de interagir com distintos hospedeiros. Os vírus são parasitas intracelularesobrigatórios, que utilizam a maquinaria da célula hospedeira para se multiplicar. Eles têmimportância na homeostase dos organismos, em saúde pública, na agricultura, e comoferramentas biotecnológicas. Desta forma, esta disciplina visa abordar diferentes aspectos noque diz respeito aos vírus, levando em conta um ponto de vista molecular dos seus ciclosinfecciosos.

O advento do sequenciamento de genomas microbianos e o rápido desenvolvimentode ferramentas de bioinformática permitiu a ampliação do nosso conhecimento sobregenomas individuais bem como de grupos de microorganismos. Neste sentido, agenômica comparativa tem se tornado uma ferramenta útil na prospecção decaracterísticas de interesse biotecnológico em genomas de bactérias ambientais. Nestadisciplina pretende-se apresentar uma síntese teórica dos princípios das ferramentasutilizadas nas diferentes abordagens genômicas aplicadas ao estudo de bactériasambientais com enfoque em aplicações biotecnológicas.

Revisar os aspectos gerais sobre enzimas. Abordar as diferentes fontes de enzimas, dentre elas microbianas, animais, vegetais, bem como as enzimas recombinantes. Técnicas de imobilização de enzimas e sua utilização em âmbito industrial. Aplicações de enzimas, tanto industriais, quanto especiais, em diagnóstico, pesquisa e terapêutica.

ObjetivosDiscutir tópicos de citologia e fisiologia de bactérias relacionando-as com a patogenicidade das mesmas. Discutir aspectos da genética bacteriana de interesse para a compreensão de sua resistência e patogenicidade. Discutir métodos de controle bacteriano. Conhecer as principais técnicas básicas utilizadas em laboratórios de bacteriologia. Discutir novas técnicas empregadas no diagnóstico e caracterização de bactérias.Conteúdo Programático

Estudo dos princípios fundamentais da estrutura e função de ácidos nucleicos, dos mecanismos de replicação, transcrição e tradução, regulação gênica em procariotos e eucariotos.

Estrutura de genes eucarióticos. Análise de seqüências regulatórias. Fatores de transcrição. Mecanismos de regulação da espressão gênica. Estrutura da cromatina e regulação da expressão gênica.

A habilidade de elaborar projetos científicos é fundamental para a formação de um pesquisador. Nesse sentido, o preparo dos estudantes do PPGBCM é essencial, tanto para a elaboração do próprio projeto de pesquisa a ser desenvolvido durante a pós-graduação quanto para o treinamento voltado à participação em editais de fomento. Desta forma, esta disciplina visa proporcionar aos alunos a revisão de conceitos fundamentais da elaboração de projetos científicos, a redação do projeto que será executado no mestrado ou doutorado, a realização de avaliações por pares dos trabalhos dos colegas e a apresentação da versão final do projeto para análise crítica por uma banca examinadora.