Los aspectos concretos sobre los que pretendemos que se
desarrollen las distintas conferencias podemos agruparlos en tres distintos bloques:
Bloque 1 (gripe aviar y
técnicas de visualización). Profesores: Manuel Lemos Ramos, José Carlos
Fernández López, Juan José Nieto Roig, José A. Alvarez Dios, Manuel Calaza
Cabanas, y Antonio Gómez Tato. 9 horas.
Esta primera parte del curso, que
además será la primera cronológicamente, se estructurará en un total de cinco
conferencias y un taller práctico. Se utilizará como hilo conductor el análisis
bioinformático del virus H5N1 responsable de los focos de gripe aviar que han
ocurrido en estos últimos meses. Dada la “alarma social” generada en torno a
este tema y más concretamente la posibilidad de una pandemia generada por dicho
virus, creemos que será lo suficientemente atractivo para los alumnos y nos
servirá para revisar a través del estudio de este caso las técnicas
bioinformáticas de uso habitual en los laboratorios de biología molecular.
Nuestro objetivo es el de acercar a los alumnos a la buena praxis en torno a
estas técnicas y aclarar en lo posible algunas dudas que se plantean habitualmente
entre el personal de estos laboratorios a la hora de utilizarlas. Pretendemos
estudiar este virus (en la medida que se conoce información sobre él) viendo
desde las técnicas de secuenciación pasando por el acceso a bases de datos, la
realización de alineamientos, ejecuciones de BLAST o árboles de filogenia.
Concluiremos con la realización de un taller práctico en el que veremos en
funcionamiento todas estas técnicas trabajando sobre secuencias reales. En este
taller se hará uso fundamentalmente de las numerosas herramientas de software
libre disponibles a través de la web. De este modo remarcamos uno de los
aspectos fundamentales de la bioinformática actual: la gran cantidad de
recursos, buenas herramientas y bases de datos de libre acceso disponibles en Internet,
mediante protocolos maduros, como HTTP, y nuevos protocolos que están ganando
en popularidad, como RSS.
Nuestra propuesta de títulos para
las conferencias y el taller es la siguiente:
“Nociones
de biología molecular para bioinformáticos”. Manuel Lemos Ramos.
“Secuenciación
de ADN: de experimentos in vivo
a experimentos in silico”. José Carlos Fernández López.
“Estudio
y representación gráfica de secuencias genéticas”. Juan José Nieto Roig.
“La
gripe aviar: características biológicas y epidemiológicas del H5N1”. Manuel Calaza Cabanas.
“Uso
del Influenza Virus resource
en el análisis del H5N1”. Antonio Gómez Tato.
“Taller
práctico: gripe aviar y filogenia”. Manuel Calaza Cabanas y José Antonio Álvarez Dios.
Bloque 2 (acuicultura).
Profesores: Paulino Martínez Portela, Carmen Bouza Fernández, y José Carlos
Fernández López. 6 horas.
En esta segunda parte del curso
se expondrán algunos problemas clave en las actividades de I+D en acuicultura
con una importante carga bioinformática. El análisis de expresión génica de
potenciales reproductores infectados por ciertos patógenos habituales será el
hilo conductor para la revisión de las distintas herramientas bioinformáticas
implicadas en todas las fases del problema de caracterizar individuos resistentes
a las infecciones de interés. En particular, los alumnos tomarán contacto con
las herramientas bioinformáticas necesarias para obtener y procesar
cromatogramas de un secuenciador, con el fin de desarrollar librerías de
expresión. Dichos datos podrían emplearse en el diseño de un microarray para
caracterizar los reproductores resistentes, de evidente interés comercial y
estratégico. Se comentarán otras aplicaciones genéticas de este tipo de
librerías. Además, se explorarán las ventajas de un uso combinado de la
genómica funcional y la genómica estructural (mapa genético) en la selección de
reproductores idóneos. Este bloque iría acompañado de un taller de prácticas.
Las propuestas de títulos serían las siguientes:
“Aplicaciones de un microarray al análisis
de expresión génica en acuicultura”.
Paulino Martínez Portela.
“Aplicaciones
del análisis genómico integrado: microarrays y genómica estructural en especies
marinas”. Carmen Bouza
Fernández.
“Taller
práctico: proceso de elaboración de una librería de ESTs”. José Carlos Fernández López.
Bloque 3 (microarrays).
Profesores: José A. Alvarez Dios, Manuel Calaza Cabanas, y Antonio Gómez Tato.
9 horas.
En esta tercera parte del curso
pretendemos que los alumnos realicen una primera toma de contacto con una de
las técnicas bioinformáticas de hoy más sofisticadas: los microarrays. Son
varios los aspectos que queremos tratar, desde los más básicos (que no
sencillos) que van desde las consideraciones bioestadísticas sobre el análisis
de datos de expresión génica, pasando por los tipos de microarrays, las
consideraciones biológicas y matemáticas relativas al diseño y construcción de
un microarray y sus aplicaciones médicas, farmacológicas, en selección de individuos resistentes
a enfermedades, etc. En este bloque del curso hemos programado la realización
de dos talleres prácticos: el primero de ellos irá enfocado a la utilización de
herramientas gráficas que permitan al usuario realizar los ajustes necesarios
en las imágenes de microarrays para su posterior análisis estadístico con el
fin de evaluar de los niveles de expresión génica. Para ello se utilizarán
imágenes tomadas de alguna de las bases de datos existentes sobre microarrays y se intentará reproducir, al
menos en parte, el análisis ya realizado sobre la imagen en cuestión. En el
segundo de ellos, se intentarán repetir análisis similares pero de la mano de
las herramientas de programación bioinformática más empleada por los
investigadores en el campo de los microarrays: R, Bioconductor y Matlab.
Nuestra propuesta de títulos para
las conferencias y talleres es la siguiente:
“Microarrays
como herramienta para el análisis de la expresión génica”. José Antonio Álvarez Dios.
“Segmentación y extracción de datos de
imágenes de microarrays”. Manuel Calaza Cabanas.
“Análisis
de microarrays con R, Bioconductor y MatLab”. Antonio Gómez Tato.
“Taller Práctico: Segmentación y
extracción de datos de imágenes de microarrays”. Manuel Calaza Cabanas y Antonio Gómez Tato.
“Taller
Práctico: Análisis de microarrays con R, Bioconductor y MatLab”. José Antonio Álvarez Dios y
Antonio Gómez Tato.
Bloque
4 (SNPs). Profesores: Christopher Phillips, Javier
Costas Costas, y Ángel Carracedo Álvarez. 6 horas.
Los SNPs o variaciones simples de núcleotidos, se han
convertido en una importante herramienta bioinformática en los últimos tiempos
de la mano de la farmacogenómica, la genética de poblaciones y las ciencias
forenses. Los SNPs están resultando de utilidad en la comprensión de por qué
los individuos tienen diferentes comportamientos en relación a la absorción o
eliminación de un medicamento, o por qué
un individuo experimenta un efecto secundario frente a un medicamento y
otros no. También pueden servir los SNPs como marcadores de genes asociados a
enfermedades. La utilización de los SNPs en el estudio de la respuesta genética
al suministro de nuevos medicamentos, será de gran ayuda en el desarrollo de la
medicina “personalizada”. El poder discriminante de los SNPs entre individuos
ha hecho que adquieran un papel relevante en el campo de la identificación
forense y en la clasificación poblacional de individuos. La ingente cantidad de
información que ha generado la búsqueda de SNPs en el genoma humano se esta
recogiendo en grandes bases de datos como la del proyecto Hapmap y dbSNP del
NCBI. Las conferencias previstas permitirán a los alumnos tomar contacto con un
tema puntero de investigación en esta universidad. Los contenidos de esta parte
del curso se estructurarán en cuatro conferencias para las que se proponen los
siguientes títulos:
“Una
perspectiva genética poblacional basada en SNPs: implicaciones en biomedicina”. Antonio Salas Ellacuriaga.
“El
proyecto internacional HapMap: aplicaciones en biomedicina”. Javier Costas Costas.
“Assessment of SNPs and data analysis
for association studies”. Christopher Phillips.
“Farmacogenómica
y Farmacogenética”.
Ángel Carracedo Álvarez.