Guía docente de Microorganismos Extremófilos: Biodiversidad y Aplicaciones Biotecnológicas (M46/56/1/67)

• Distribución y papel de los microorganismos en la naturaleza. 
• Medios ambientes extremos: Tipos y características
• La biodiversidad microbiana en hábitats extremos. 
• Métodos de estudio de la biodiversidad microbiana. 
• Microorganismos extremófilos: Tipos y características. Estructura. Fisiología. Taxonomía
• Distribución de los microorganismos halófilos en hábitats hipersalinos.
• Microorganismos halófilos del Dominio Archaea. 
• Microorganismos halófilos del Dominio Bacteria. 
• Microorganismos halófilos del Dominio Eucarya. 
• Aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos halófilos.
• Exopolisacáridos de bacterias halófilas
• El sistema quorum sensing y quorum quenching. 
• Aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos extremófilos.

Las propias del Máster

El alumno sabrá/comprenderá:

A través de las clases teóricas el alumno comprenderá:

1. Los tipos y características de los medios ambientes extremos.
2. Las características estructurales, fisiológicas y metabólicas que permiten a los microorganismos extremófilos vivir en los medios ambientes extremos.
3. La situación taxonómica de los microorganismos extremófilos en los tres Dominios.
4. El significado e importancia de los sistemas quorum sensing y quorum quenching en la vida en condiciones extremas.
5. La importancia de la movilidad y de la quimiotaxis en los ecosistemas.
6. La amplia gama de aplicaciones biotecnológicas que poseen los microorganismos extremófilos.

A través de la elaboración y exposición de seminarios el alumno sabrá:

1. Analizar e interpretar trabajos de investigación en el campo de la Microbiología Ambiental y Aplicada y valorar adecuadamente los resultados.
2. Adquirir destrezas de comunicación oral y escrita para transmitir de forma clara los conocimientos, conclusiones y juicios sobre los diferentes aspectos de la Microbiología Ambiental y Aplicada.
3. Promover el interés en la divulgación científica de temas de Microbiología Ambiental y Aplicada.
4. Integrar los conocimientos sobre Microbiología Ambiental y Aplicada con la demanda social de aplicación de los microorganismos y sus productos.
5. Alentar el estudio autónomo y autodirigido.

El alumno será capaz de:

La parte experimental del curso pretende que los alumnos adquieran conocimientos prácticos y destrezas en:

1. Extraer y caracterizar los exopolisacáridos microbianos.
2. Detectar la producción de moléculas señal por los microorganismos. 
3. Detectar la hidrólisis e inhibición de la actividad de moléculas señal producidas por microorganismos.
4. Analizar la importancia de la movilidad y la quimiotaxis para colonizar un ecosistema.
5. Evaluar la producción de biofilms.

• Tema 1.-Microorganismos extremófilos. Conceptos y características generales. Medios extremos.  
• Tema 2.-Los microrganismos halófilos del dominio Archaea y Eucarya.
• Tema 3.-Los microorganismos halófilos del dominio Bacteria. 
• Tema 4.- Aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos halófilos.
• Tema 5.- Exopolisacáridos microbianos. Los EPS de los microorganismos halófilos.
• Tema 6.-Sistemas de comunicación intercelular en microorganismos halófilos. Quorum sensing y quorum quenching. 
• Tema 7. Movilidad y quimiotaxis bacteriana. Papel de la quimiotaxis de las bacterias halófilas en la interacción planta-microorganismo.
• Tema 8.-Los microorganismos termófilos e hipertermófilos. Aplicaciones biotecnológicas. 
• Tema 9.-Los microorganismos acidófilos. Aplicaciones biotecnológicas. 
• Tema 10.-Los microorganismos alcalófilos. Aplicaciones biotecnológicas. 
• Tema 11.-Los microorganismos psicrófilos y barófilos. Aplicaciones biotecnológicas.

• Práctica 1: Formación de biofilms.
• Práctica 2: Movilidad y quimiotaxis.
• Práctica 3: Extracción de EPS y estudio de sus propiedades biotecnológicas. 
• Práctica 4 Estudio del quorum sensing y quorum quenching.

• MARTÍN, A., BÉJAR, V., GUTIÉRREZ, J.C., LLAGOSTERA, M., QUESADA, E. (2019). Microbiología Esencial. Editorial Panamerica. Madrid.
• HORIKOSHI, K. (2011) Extremophiles hadbook. Vol I y II. Springer. Tokio.
• MADERN, D., EBEL, C., ZACCAI, G. (2000). Halophilic adaptation of enzymes. Extremophiles 4:91-98.
• MARGESIN, R., SCHINNER, F. (2001). Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology. Extremophiles 5:73-83.
• OREN, A. (2002). Diversity of halophilic microorganisms: environments, phylogeny, physiology and applications. J. Ind. Microbiol. & Biotechnol. 28: 56-63.
• VENTOSA, A. (2003). Halophilic Microorganisms. Springer. Heilderberg.

• BALTENNECK, J., REVERCHON, S., HOMMAIS, F., 2021. Quorum sensing regulation in phytopathogenic bacteria. Microorganisms 9, 239.
• FOURNIER, G. F., DICK, A. A., WILLIAMS, D., GOGARTEN, J. P. (2011) Evolution of the archaea: emerging views on origins and phylogeny. Res. Microbiol. 162, 92-98. 
• GONZALEZ, J.E., KESHAVAN, N.D. (2006) Messing with bacterial quorum sensing. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 70: 859-875.
• JARRELL, K. F., WALTERS, A. D., BOCHIWAL, C., BORGIA, J. M., DICKINSON, T., CHONG, J. P. J. (2011) Major players on the microbial stage: why archaea are important. Microbiology 157, 919 – 936
• NATRAH, F.M.I., DEFOIRDT, T., SORGELOOS, P., BOSSIER, P. (2011) Disruption of Bacterial cell-to-cell communication by marine organisms and its relevance to aquaculture. Mar. Biotechnol. 13: 109-126.
• PIKUTA, E. V., HOOVER, R. B., TANG, J. (2007) Microbial Extremophiles at the Limits of Life. Crit. Rev. Microbiol. 33: 183-209.
• ORTEGA, A., ZHULIN, I.B., KRELL, T. (2017) Sensory repertoire of bacteria chemoreceptors. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 81(4) e00033-17.
• PODAR, M., REYSENBACH, A. (2006) New opportunities revealed by biotechnological explorations of extremophiles. Curr. Opinion Biotechnol. 17:250–255
• REEVE, J. N., SCHLEPER, C. (2011) Archaea: very diverse, often different but never bad. Curr. Opinion Microbiol. 14: 271-273
• SAMPEDRO, I., PARALES, R., KRELL, T. & HILL, J.E. (2015) Pseudomonas chemotaxis. FEMS Microbiol. Rev. 39: 17-46. 
• VREELAND, R.H., ROSENZWEIG, W.D. (2002). The question of uniqueness of ancient bacteria. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 28: 32-41.
• WHITELEY, M., DIGGLE, S.P., GREENBERG, E.P., WILSON, E.O., 2017. Bacterial quorum sensing: The progress and promise of an emerging research area. Nature 551, 313–320.

• http://astrobiology.com/extremeophiles-and-extreme-environments/   
• http://www.taxonomicoutline.org/index.php/toba
• http://serc.carleton.edu/microbelife/extreme/acidic/
• http://serc.carleton.edu/resources/13101.html
• http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/microbes/thermo.htm

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

- Instrumentos de evaluación y porcentajes sobre la calificación final:

1. Asistencia y participación: 20%
2. Exposición de seminarios: 15% 
3. Evaluación de los conocimientos y habilidades adquiridas: 65% (evaluación mediante examen de la parte teórica 50%; realización de la parte experimental y presentación de un informe de resultados 15%)

Nota: Para aplicar estos porcentajes es necesario tener aprobado el examen de la parte teórica.

Para la realización de los exámenes de la parte teórica los estudiantes podrán utilizar libros, material entregado en clase, apuntes etc.

- Criterios de evaluación: Se tendrá en cuenta:

1. el grado de asistencia y la participación activa del estudiante durante las horas presenciales.  
2. la calidad del seminario presentado y la defensa realizada del mismo.
3. el grado de participación en los experimentos realizados en el laboratorio, los resultados y las conclusiones obtenidas.
4. los conocimientos teóricos adquiridos, el grado de comprensión y la expresión de los mismos.

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

- Instrumentos de evaluación y porcentajes sobre la calificación final:

1. Prueba escrita sobre la totalidad de los contenidos teóricos del temario: 70% 
2. Prueba escrita sobre los contenidos prácticos: 30%

Nota: Para aplicar estos porcentajes es necesario superar ambas pruebas con una calificación mínima de 5. Las pruebas de examen de evaluación de los conocimientos teóricos y prácticos tendrán lugar de forma presencial.

Para la realización de los exámenes de la parte teórica los estudiantes podrán utilizar libros, material entregado en clase, apuntes etc.

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación en tal caso consistirá en:

• Prueba escrita de formato similar al de evaluación continua sobre la totalidad del temario (70% de la calificación).  
• Prueba de formación práctica (30% de la calificación). 

Nota: Para el cálculo, es requisito necesario superar ambas pruebas con una calificación mínima de 5.