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Tamaños de pierna comparativos

Tamaños de pierna comparativos



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Cuando era niño, mi padre me mostró el ensayo clásico "Sobre el tamaño adecuado", de J. B. S. Haldane. Habla (entre otras cosas) sobre cómo los animales grandes necesitan patas más robustas para soportar su peso. Peso aproximadamente lo mismo por pata que un ciervo de 350 libras, pero mis patas tienen un diámetro más parecido al de un caballo de 1500 libras. ¿Por qué?


Existe una relación interesante entre la longitud del fémur de un animal, el grosor y la masa del grosor. Un punto que debe tenerse en cuenta es que los huesos pueden tener diferentes densidades y, por lo tanto, podrían soportar diferentes cantidades. El músculo de tu pierna tampoco hace nada por el soporte de tu peso, está (básicamente) todo en el hueso. Ver solo la pierna no le dirá mucho de lo que necesita para quitar el tejido y obtener las medidas directamente a partir de eso. Dadas las diferentes estrategias de entrada de varios animales, esto puede llevar a diferentes niveles de músculos que rodean la pierna y podría confundir su respuesta.

Walter Lewin, profesor de física en el MIT, hizo una serie de conferencias donde en la primera conferencia se dirigió a una sobre los tamaños relativos y el grosor de los fémures de los animales y es realmente interesante (http://www.youtube.com/watch?v = PmJV8CHIqFc - entre 11 minutos y 22 minutos). La respuesta corta fue que la relación entre el grosor y la longitud se mantiene similar en relación con la longitud.


Morfología comparada de la pata protorácica en mariposas heliconianas: alometría del tamaño del trazo, fusiones de poditos y pérdidas en ontogenia y filogenia.

Las patas protorácicas de las mariposas heliconianas (Nymphalidae, Heliconiinae, Heliconiini) tienen un tamaño reducido en comparación con las patas mesotorácicas y metatorácicas. No tienen ninguna función aparente en los machos, pero las hembras las utilizan para tamborilear sobre las plantas hospedantes, un comportamiento relacionado con la selección del sitio de oviposición. Aquí, teniendo en cuenta todos los linajes reconocidos de mariposas heliconianas, describimos sus tarsos utilizando microscopía óptica y electrónica de barrido y buscamos fusiones y pérdidas de poditos, y analizamos la alometría en los niveles estático, ontogenético y filogenético. Los tarsos hembras eran similares, en forma de maza, mostrando de cuatro a cinco tarsómeros, cada uno con sensilla chaetica y trichodea. Los tarsos masculinos eran cilíndricos, formados a partir de cinco (linajes divergentes tempranos) a uno (linajes descendientes) tarsómeros fusionados parcial o totalmente, todos privados de sensilla. Los pretarsos se redujeron en ambos sexos, siendo vestigiales o ausentes en algunas especies. Las longitudes del tarso fueron menores para los machos en casi todas las especies. Se detectó una abrupta disminución en el tamaño de las patas protorácicas durante la muda hasta el último estadio larvario tanto a nivel histológico como morfométrico. En ambos sexos, la mayoría de los coeficientes alométricos encontrados a nivel de población para las piernas protorácicas fueron negativos en comparación con la pierna mesotorácica y también con las alas. Los tarsos protorácicos disminuyeron proporcionalmente en tamaño durante el tiempo evolutivo, encontrándose los valores más grandes y más pequeños para los nodos de los linajes más antiguos y más jóvenes, respectivamente. Nuestros resultados demuestran que la evolución de la pata protorácica en mariposas heliconianas se ha basado en pérdidas y fusiones de poditas, en asociación con alometría de tamaño negativo a niveles estático, ontogenético y filogenético. Estos procesos han sido más pronunciados en los machos. Nuestro estudio proporcionó más apoyo a la hipótesis de que la evolución de estas estructuras de las piernas es impulsada por las hembras, al cambiar su uso de caminar a tamborilear durante la selección del sitio de oviposición. En los machos, la pierna se habría seleccionado en contra debido a la ausencia de función y, por lo tanto, se habría reducido progresivamente de tamaño, en asociación con fusiones de poditos y pérdida.

Palabras clave: Crecimiento alométrico Comportamiento de tamborileo Pérdidas evolutivas Mariposas helicónicas Selección de plantas hospedadoras Patas de insectos.


Escala de funciones al tamaño corporal: teorías y hechos

FIG1`¿Por qué los animales pequeños viven más rápido y más cortos? ' "¿Qué marca el ritmo de la vida?" Estas son preguntas que han interesado a los biólogos durante más de 150 años, dando lugar a debates entre teóricos y experimentales que continúan en la actualidad. Ya en 1839, Sarrus y Rameaux (1839) se dieron cuenta de que el poder metabólico no puede aumentar con el tercer poder de la dimensión lineal o masa corporal, sino que está limitado por la capacidad de deshacerse del calor, por lo que los organismos se mantienen en equilibrio energético, metabolismo. solo puede variar en proporción a su superficie. Rubner (1883) encontró de hecho que la tasa metabólica en los perros era proporcional al área de superficie corporal y propuso que debería escalar con la masa corporal elevada a la potencia de 2/3. Al obtener estimaciones de la tasa metabólica basal (TMB) en un gran número de especies pequeñas y grandes, Kleiber (1932) encontró experimentalmente un exponente (cercano a) 3/4 para describir la relación entre TMB y masa corporal en lugar del exponente 2/3. predicho de la "ley" de Rubner. La "ley" de Kleiber ha sido confirmada por muchos estudios desde entonces (Schmidt-Nielsen, 1984), aunque sigue siendo cuestionada.

Knut Schmidt-Nielsen en un viaje de campo al Masai Mara en Kenia en 1977 con C. Richard Taylor de la Universidad de Harvard y Ewald R. Weibel de la Universidad de Berna y sus colaboradores trabajando en la escala de la tasa metabólica en mamíferos africanos.

Este número especial está dedicado a Knut Schmidt-Nielsen: pionero, mentor, amigo

Knut Schmidt-Nielsen en un viaje de campo al Masai Mara en Kenia en 1977 con C. Richard Taylor de la Universidad de Harvard y Ewald R. Weibel de la Universidad de Berna y sus colaboradores trabajando en la escala de la tasa metabólica en mamíferos africanos.

Este número especial está dedicado a Knut Schmidt-Nielsen: pionero, mentor, amigo

En contraste con la ley de superficie de Rubner, el exponente 3/4 de Kleiber es enigmático, sin una relación obvia con el diseño del cuerpo. Una búsqueda para explicar una relación alométrica tan importante fomentó nuevas teorías. McMahon (1975) desarrolló el concepto de similitud elástica, afirmando que la probabilidad de falla elástica de las estructuras de soporte debe mantenerse similar en animales de todos los tamaños. El resultado de este análisis indica que las patas de animales más pequeños pueden ser más delgadas que las patas de animales grandes. Teniendo en cuenta la similitud elástica y que los costes de potencia del trabajo muscular son proporcionales al área de la sección transversal del músculo, se obtiene la escala de 3/4 de la RM y, por lo tanto, la teoría de la escala y la evidencia experimental se pueden alinear. Usando un enfoque intelectual completamente diferente, West et al. (1997) han invocado más recientemente la naturaleza fractal de la red vascular distribuidora (de energía) en animales, para llegar al exponente de escala de 3/4 de los primeros principios. Banvar et al. (1999) propusieron un enfoque similar, que también arroja un exponente de escala de 3/4 pero utilizando menos supuestos. La "teoría constructal" de Bejan (Bejan, 2000 y p. 1677) también explica un exponente de escala de 3/4 al considerar que las arquitecturas de flujo pueden deducirse mediante una sola ley de maximización del acceso para las corrientes.

Entonces, ¿dónde nos encontramos hoy? Este volumen de revisión intenta responder a esta pregunta haciendo que científicos de diferentes áreas presenten sus teorías o sus datos experimentales. Al contrastar las teorías con los datos, el debate se vuelve transparente y el lector debe hacer su elección; una reunión que precedió a este volumen ciertamente estuvo salpicada de numerosos y acalorados debates, sin resolución de los conflictos. Solo hubo un consenso al que pudieron llegar todos los asistentes: `hay escalado'- pero ¿cómo y por qué?

En cuanto a la cuestión de los principios, hay dos enfoques fundamentalmente diferentes en los que se basan los artículos aquí presentados. (1) Los experimentales exploran la fascinante gama de variaciones que ocurren en la naturaleza, un caso es la modulación del plano básico de los animales para acomodar las mismas funciones en cuerpos de diferentes tamaños, desde 2 ga 5 toneladas en mamíferos, mientras que (2) Los teóricos buscan explicaciones de los primeros principios para las relaciones establecidas empíricamente, por ejemplo, la escala de la tasa metabólica con el tamaño corporal. Idealmente, las predicciones de la teoría deberían estar respaldadas por evidencia, pero aquí el quid es que las condiciones de vida no siempre son simples. Por ejemplo, es importante darse cuenta de que la tasa metabólica de un animal dependerá de muchos factores y puede variar fácilmente en factores de 10 o más, dependiendo del nivel de actividad. Aunque la ley de potencia de 3/4 predice que la tasa metabólica basal específica de masa de un ratón de 20 g es cinco veces mayor que la de un caballo de carreras de 500 kg, cuando estos dos animales corren tan duro como pueden, su tasa metabólica máxima por gramo de masa corporal es casi la misma. Por lo tanto, las condiciones bajo las cuales se realizan las mediciones deben estar claramente definidas y las teorías deben tener en cuenta esta variación en el alcance metabólico. La teoría y los experimentos deben, al final, converger.

¿Qué determina en última instancia la escala de una función con el tamaño del cuerpo? Una respuesta a esto solo se puede encontrar desarrollando teorías mecanicistas basadas en una comprensión de los principios y procesos funcionales subyacentes. Para el caso de la tasa metabólica, en este número se presentan dos poderosos "modelos" o "teorías" (West et al., P. 1575 y Bejan, p. 1677), que predicen que el metabolismo debería escalar con 3/4 poder de la masa corporal METROB sobre la base de las propiedades de diseño del sistema vascular. Para un biólogo parece difícil de aceptar a priori que la tasa de utilización de energía en los animales debería ser dictada por su sistema de "suministro de combustible": pensaría en los animales como sistemas impulsados ​​por la demanda más que por la oferta de energía. La vasculatura es muy maleable y se han descubierto mecanismos moleculares que pueden ajustar la oferta a la demanda de los tejidos. Pero tal vez simplemente no sea tan simple. Una posible solución al problema del suministro vs El control de la demanda del metabolismo es ofrecido por la propuesta de “regulación multinivel del escalamiento metabólico” de Suárez y Darveau (p. 1627). Consideran que los sistemas de oferta y demanda han evolucionado conjuntamente y que la escala metabólica observada es la consecuencia de la contribución de varios pasos (en un modelo alométrico en cascada) que controlan los procesos de oferta y demanda relevantes para establecer la tasa de utilización de energía en animales (Darveau et al. al., 2002). El problema aquí, sin embargo, es que tal modelo es difícil de reducir a los primeros principios y que la escala de la ley de potencias no se sigue directamente de la teoría. Además, si todos los pasos secuenciales se ajustan conjuntamente a un nivel de rendimiento integral, será difícil, si no imposible, clasificar los efectos primarios y secundarios.

La segunda advertencia con el modelado de BMR a la potencia de 3/4 es que BMR es solo un estado de vida bastante artificial para un animal, ya que refleja el mínimo absoluto de necesidades de energía. Pero el suministro de energía debe poder adaptarse a una amplia gama de diferentes estados funcionales o metabólicos. ¿Cuál de estos tiene el efecto evolutivo más fuerte? Tal vez sería mejor considerar la escala de la tasa metabólica de campo (FMR): la tasa metabólica promedio que gastan los animales de manera efectiva durante períodos de tiempo más prolongados en su tarea diaria de sobrevivir (ver Nagy, 1999 y p. 1621). El punto final superior bien definido del alcance metabólico, la tasa metabólica máxima (MMR) alcanzada por animales que corren en condiciones de flujo máximo de energía aeróbica (Weibel et al., 2004 Weibel y Hoppeler, p. 1635), también es un candidato para ser considerado y analizado en términos de las "leyes de escala", porque es un estado que puede ser muy pertinente para la supervivencia y, por tanto, para la selección en la evolución. Al observar las tres contribuciones en este número de JEB que tratan con BMR, FMR y MMR, no podemos encontrar evidencia convincente de una escala de potencia general de 3/4 de la tasa metabólica en ninguna de estas condiciones. White y Seymour (2000 y p. 1611) argumentan que la escala de potencia de 3/4 observada de la TMB es un artefacto de la inclusión de grandes herbívoros en los conjuntos de datos publicados de TMB, ya que estos animales tardan mucho tiempo en volverse posabsorbentes. debido a la fermentación de los alimentos y, por tanto, inflar el exponente de escala. Informan que el exponente "verdadero" de la TMB es 0,686, más cercano a la potencia de 2/3 sugerida por Rubner. Para RMF, Nagy (p. 1621) reporta exponentes de escala que van desde & lt0.6 a & gt0.9 en 229 especies de mamíferos, aves y reptiles. Para los mamíferos que pesan de 7 ga 500 kg, el exponente de escala para MMR es 0,872, que es idéntico a la escala del volumen mitocondrial en la musculatura de estos animales (Weibel y Hoppeler, p. 1635). Considerando todas estas condiciones, ¿es posible entonces encontrar una ley de escala universal simple para la tasa metabólica que esté respaldada, o al menos no refutada, por los datos experimentales?

En todo esto hay que tener en cuenta que la tasa metabólica global observada es el reflejo de multitud de funciones de todo el cuerpo, desde la actividad celular hasta el desempeño locomotor, desde la circulación de la sangre hasta la digestión, la respiración o la reproducción, y mucho más. Por lo tanto, hemos incluido en este volumen una serie de contribuciones que se extienden más allá del metabolismo, con el fin de ofrecer una visión más amplia de los problemas actuales en el escalado, tal como lo ven destacados biólogos comparativos, resúmenes breves de los que se tratan en "Inside JEB". Todas estas funciones tienen lugar en un sistema bien integrado en el que algunas funciones se ejecutan en paralelo mientras que otras están en serie. ¿Puede tal sistema ser simple y reducible a primeros principios? ¿O puede la teoría de la complejidad simplificar un sistema complejo? Estas preguntas proporcionan alimento para una mayor reflexión que esperamos sea fomentada por el conjunto de artículos aquí reunidos.


2 pensamientos sobre & ldquo Size Matters & rdquo

¡Fascinante! Pero muy triste por Tusko el elefante. Qué trágica historia.

Realmente me gusta lo que JBS Haldane tiene que decir sobre este tema:
& # 8220Las diferencias más obvias entre diferentes animales son las diferencias de tamaño, pero por alguna razón los zoólogos les han prestado muy poca atención. En un gran libro de texto de zoología que tengo ante mí, no encuentro ninguna indicación de que el águila sea más grande que el gorrión, o el hipopótamo más grande que la liebre, aunque se hacen algunas admisiones de mala gana en el caso del ratón y la ballena. Sin embargo, es fácil demostrar que una liebre no puede ser tan grande como un hipopótamo ni una ballena tan pequeña como un arenque. Para cada tipo de animal hay un tamaño más conveniente, y un gran cambio de tamaño conlleva inevitablemente un cambio de forma. & # 8221


Discusión

Ensamblaje del genoma

Los genomas de cuatro razas cromosómicas del viatica El grupo de especies que reunimos aquí con 2.94-3.27 Gb de tamaño de ensamblaje es el tercer genoma de insectos ensamblado más grande hasta ahora, siendo el más grande los dos saltamontes de langosta L. migratoria y Schistocerca gregaria con tamaños de ensamblaje de 6,5 y 8,6 Gb, respectivamente [55, 56]. Creemos que las estimaciones del tamaño del genoma basadas en el análisis k-mer representan mejor el tamaño del genoma de estos saltamontes que los tamaños del ensamblaje del genoma porque las secuencias altamente repetitivas (p. Ej., Centrómeros, telómeros, satDNA, parte no recombinante de los cromosomas sexuales) probablemente colapsen durante el proceso de montaje [66, 67, 78, 79]. Sin embargo, los dos enfoques diferentes de k-mer arrojaron estimaciones bastante diferentes entre las razas cromosómicas (3,30–3,82 Gb por Supernova y 5,42–6,32 Gb por findGSE), cuyas razones siguen sin estar claras. Las grandes diferencias en el tamaño de contig (contig N50 29.11–35.69 kb) de los genomas ensamblados de la viatica grupo de especies, L. migratoria (contig N50 10,78 kb) [55] y S. gregaria (contig N50 12.03 kb) [56] probablemente se deben a la diferencia en la preparación de la biblioteca de ADN y los métodos de secuenciación. los L. migratoria El genoma se basa en lecturas cortas de Illumina (2 × 45-150 pb de extremo emparejado) con múltiples bibliotecas de tamaño de inserto (es decir, cuatro bibliotecas de extremos emparejados que varían de 170 a 800 pb y cinco bibliotecas de pares de pares de 2 a 40 kb ) mientras que utilizamos lecturas vinculadas (lecturas cortas de Illumina de extremo emparejado de 150 pb con información de códigos de barras de moléculas de ADN de entrada largas), y la S. gregaria El ensamblaje utilizó lecturas cortas de Illumina de pares de pares y pares de pares de Illumina y lecturas largas de PacBio. El andamio N50 (158 kb) del S. gregaria El ensamblaje del genoma (8,6 Gb) es más pequeño que el andamio N50 (326 kb) de L. migratoria y el andamio N50 (317 kb) que obtuvimos en la carrera P24X0. además, el S. gregaria El ensamblaje del genoma está aún más fragmentado que el L. migratoria como lo indican las puntuaciones de BUSCO (ver [56]), lo que indica que ensamblar genomas de saltamontes tan grandes es un desafío incluso usando la combinación de tecnologías anteriores. Aunque los conjuntos de genomas más pequeños de la viatica grupo de especies eran más contiguos que el conjunto de L. migratoria, todavía contenían genes faltantes y fragmentados. Esto puede deberse a 1) una gran cantidad de ADN repetitivos no codificantes, 2) gigantismo de intrones, 3) errores durante el proceso de ensamblaje, 4) genes faltantes verdaderos, 5) fallas en la identificación de coincidencias significativas y / o 6) fallas en el paso de predicción de genes para producir incluso un modelo de gen parcial que podría haber sido reconocido como una coincidencia de BUSCO fragmentada [65]. Entre estos, sospechamos que el gigantismo de intrones y los elementos repetitivos podrían ser las principales razones de la fragmentación del ensamblaje porque la longitud de los intrones, las regiones intergénicas y los elementos repetitivos en los saltamontes es mucho mayor que la de los saltamontes. D. melanogaster [55, 56], por ejemplo.

TE dinámica y evolución del genoma

Aproximadamente del 66 al 72% del ensamblaje del genoma del viatica grupo de especies corresponde a TE. Estos son incluso mayores que el 60 a 62% informado para los ensamblajes del genoma de L. migratoria [55] y S. gregaria [56] respectivamente, probablemente debido a la combinación de enfoques metodológicos para anotar TE que usamos. Dada la profunda divergencia de Eumastacoidea y Acridoidea (

Hace 197 millones de años [38]), las dos superfamilias ortopteras a las que viatica grupo de especies y las langostas pertenecen a los saltamontes, respectivamente, estos hallazgos sugieren que los grandes repetomas están muy extendidos en los saltamontes. los S. gregaria El ensamblaje del genoma tiene 18.815 genes anotados, y el L. migratoria El ensamblaje del genoma tiene un número similar de genes anotados (17.307) a los reportados recientemente en dos especies de grillos con tamaños de ensamblaje del genoma de 1.6 Gb (contenido de TE 40% [80]), lo que indica la ausencia de eventos de duplicación parcial o total del genoma en estos ortopteros. linajes. Además, no hubo evidencia de eventos de duplicación del genoma a gran escala en el viatica grupo de especies porque sólo el 3-5% de los genes BUSCO estaban duplicados. Por lo tanto, los grandes tamaños del genoma en estos saltamontes probablemente se deben a la expansión de los ET, que se ha correlacionado con la evolución del tamaño del genoma en el Árbol de la Vida [2, 81]. De hecho, encontramos una amplificación masiva reciente en cientos de Mb (entre 314 y 464 Mb) de los grupos TE por ensamblaje del genoma, una cantidad que es notablemente mayor que el tamaño estimado del genoma de muchos otros insectos [54, 81].La reciente amplificación ocurrió principalmente en ocho superfamilias de TE (ADN / ADN, ADN / P, ADN / Sola, ADN / hAT, ADN / TcMar, Helitron, LINE / L2, LTR / LTR, LTR / Gypsy y SINE / tRNA) con mayor variación para LTR / Gypsy y DNA / TcMar, lo que indica que las recientes amplificaciones de las superfamilias TE han dado forma ampliamente al panorama TE en los genomas de las razas cromosómicas. Por lo tanto, sugerimos que la proliferación masiva de ET combinada con una tasa de deleción lenta podría contribuir al gigantismo genómico en los saltamontes, como se propone para otros genomas eucariotas grandes [81]. En este sentido, vale la pena mencionar que nuestra estimación de la proliferación masiva reciente de ET (314-464 Mb por ensamblaje) probablemente esté subestimada porque los ET de baja divergencia generalmente están subrepresentados en los ensamblajes del genoma [66, 67].

Los ET recientemente activos se transcriben permisivamente en las gónadas.

Restringimos nuestro análisis a las transcripciones que se originaron a partir de ET recientes (es decir, K2P & lt 5%) porque es probable que sean una fuente relevante de actividad transcripcional y transposicional. Nuestros resultados demostraron que las superfamilias de TE recientemente activas de los cinco grupos principales de TE (LINE / SINE / DNA / Helitron / LTR) se transcriben, lo que sugiere que al menos algunos de los TE transcritos son capaces de (retro) transposición. La expresión de TE reciente tendió a expresarse de forma diferencial en las gónadas en comparación con los tejidos somáticos, similar a lo informado en los linajes de mamíferos [82]. Esto indica que los TE probablemente se transcriban y podrían transponerse con más frecuencia en las gónadas, transmitiendo nuevas inserciones de TE a la siguiente generación. Los ovarios y testículos de saltamontes mostraron una expresión desigual de ET recientes, lo que sugiere que es probable que exista una variación transcripcional sustancial de ET entre sexos. La variación de expresión de ET recientes entre tejidos reproductivos y somáticos es desconcertante, especialmente porque utilizamos partes del cuerpo somático que contenían múltiples tipos de tejidos somáticos, y los estudios en vertebrados mostraron que existe una gran variabilidad en los niveles de expresión de ET en los tejidos somáticos [83]. La transcripción de TE también varía temporalmente con el desarrollo de las gónadas, lo que explica la complejidad del transcriptoma de las gónadas en su conjunto en los animales [82, 84]. Especulamos que la variación de expresión podría resultar de la reprogramación epigenética global durante la gametogénesis o de muchos más tipos de células / etapas presentes en las gónadas que en los tejidos somáticos individuales de estos saltamontes. Alternativamente, el control de TE podría ser más estricto en los tejidos somáticos, de modo que la represión estricta de los TE es importante para el huésped y más factible en los tejidos somáticos (sin reprogramación epigenética global). Queda por investigar si una mayor actividad transcripcional de los cinco grupos principales de TE, particularmente en los tejidos reproductivos, se asocia con una mayor activación del mecanismo represivo de TE (vía piwi / piRNA [85,86,87]) para prevenir los efectos potencialmente nocivos de TE (retro) transposición en el huésped durante la reprogramación epigenética global [85,86,87,88]. Para abordar aún más esto, se necesitarán análisis de expresión de genes involucrados en la ruta piwi / piRNA junto con pequeños datos de secuenciación de RNA.

Las razas cromosómicas de V. viatica El grupo de especies comparte una colección común de satDNA que en su mayoría experimentaron cambios cuantitativos durante la evolución.

Al realizar una anotación de repeticiones de alta calidad, descubrimos la colección más grande de familias de satDNA (129) jamás reportada para genomas de saltamontes. Proponemos que las 102 familias de satDNA compartidas entre las cuatro razas cromosómicas (archivo adicional 1: Tabla S6 y S8) representan la "biblioteca" presente en el viatica antepasado. Las 27 familias de satDNA que no se compartieron entre las cuatro razas surgieron después de la divergencia de las viatica ancestro o se perdieron en una o más razas. Esto implica que el paso esencial en la evolución de una familia de satDNA podría ser la adquisición de funciones biológicas o la acumulación de suficientes copias para mantenerlas en la "biblioteca" durante largos períodos evolutivos. Cómo surgieron las nuevas familias de satDNA sigue sin estar claro en el viatica El grupo de especies, aunque entrecruzamiento desigual, la recombinación homóloga intracatenaria, la conversión de genes, la replicación en círculo rodante y la transposición son posibles mecanismos [11, 14, 15, 16, 18, 20, 22]. Después de la aparición del satDNA, es lógico suponer que las familias de satDNA se expanden o desaparecen estocásticamente y solo se mantienen a largo plazo si adquieren una función, como en la formación de centrómeros o heterocromatina. Para probar la funcionalidad del satDNA y determinar si los satDNA se adquirieron o perdieron de forma independiente, se necesitan datos adicionales (por ejemplo, hibridación cromosómica in situ y ChIP-seq), incluidas las razas / especies de los otros saltamontes morabine y bajo una sólida hipótesis filogenética.

De acuerdo con la hipótesis de la biblioteca de satDNA [28, 29], 50 de las 102 familias de satDNA compartidas entre las cuatro razas cromosómicas experimentaron cambios cuantitativos en el número de copias, y estos ocurrieron en diferentes contenedores de divergencia de K2P (ver Fig. 6b-d), sugiriendo amplificación paralela de satDNA en algunas razas o contracción / deterioro en otras. Los cambios en el número de copias probablemente se produjeron por cruces desiguales, que es el mecanismo que puede producir cambios en la abundancia de TR, ya sea como ganancias (amplificaciones) o pérdidas (contracciones) [89]. El gran número de familias de satDNA en estas razas cromosómicas es desconcertante. Los satDNA no codificantes se han considerado tradicionalmente como material en su mayoría inútil capaz de acumularse principalmente en heterocromatina [11, 12, 13, 32, 34] hasta que se convierten en una carga demasiado pesada para el genoma del huésped (revisado en [50]). Será interesante probar si la amplificación diferencial de satDNA se correlaciona con la cantidad de heterocromatina o si está involucrada en la conversión de un cromosoma eucromático en heterocromático, particularmente en los cromosomas neo-Y que han demostrado ser una trampa para satDNA en saltamontes y grillos (véase [33, 34, 90]). Por otro lado, se ha sugerido que la expresión diferencial de satDNA como satRNA puede causar incompatibilidades genómicas en híbridos porque los satRNA desempeñan funciones críticas en el ensamblaje del cinetocoro (es decir, al unirse a proteínas centroméricas específicas como CENP-A y CENP-C) [30 , 31, 50, 51], formación de heterocromatina [49, 52, 53] y función durante la división celular a través de siRNAs y piRNAs en Schizosaccharomyces pombe, Drosophila, nematodos, humanos [49, 50, 51, 52, 53, 91]. Las familias de satDNA identificadas aquí son, por tanto, un conjunto de candidatos para estudios futuros en los que los satDNA se encuentran en centrómeros y que están implicados en la formación de heterocromatina de saltamontes.


Materiales y métodos

Las secuencias de proteínas de los 127 genomas eubacterianos completamente secuenciados en el momento en que se envió este artículo para su publicación se recuperaron de la división Genome, sistema de recuperación Entrez del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI [39]). La Tabla 1 muestra una lista con todos los genomas utilizados, con su tamaño de genoma y números de acceso. Para detectar genes potencialmente homólogos, comenzamos llevando a cabo una búsqueda BLASTP [40] de todos contra todos de cada secuencia de proteína en un genoma contra cada secuencia de proteína en todos los demás genomas. A continuación, registramos el mejor resultado recíproco para cada secuencia de proteínas con un valor E inferior a 10 -5 y una identidad de secuencia superior al 50% en más del 60% de la longitud. Para validar los resultados, realizamos algunas comparaciones representativas mediante el estudio de la distribución de la relación entre la puntuación de bits y la puntuación de bits máxima [41]. Este método separaría la homología probable de la similitud aleatoria. Obtuvimos resultados casi idénticos, con solo un conjunto reducido de los genes homólogos respectivos que son diferentes en las dos listas. Por ejemplo, de 3026 pares de homólogos entre E. coli K12 y S. typhimurium detectado por el método de acierto recíproco, solo se encontró que un par difiere con el método de puntuación de bits. Además, solo se detectaron tres genes con el método recíproco del mejor resultado que no se seleccionaron como homólogos utilizando el método de puntuación de bits (utilizando un valor de corte de 0,4). Por último, el método de la relación de puntuación de bits identificó 165 homólogos adicionales que no se seleccionaron utilizando los mejores resultados recíprocos porque no satisfacían los requisitos de longitud y / o identidad de secuencia. Por lo tanto, para todos los análisis se utilizó la lista de genes homólogos obtenida por los mejores resultados recíprocos.

Para detectar posibles genes parálogos, llevamos a cabo una búsqueda BLASTP [40] de todos contra todos de cada secuencia de proteína en un genoma contra cada secuencia de proteína en el mismo genoma. Definimos parálogs como secuencias de proteínas que satisfacen un umbral de valor E de 10 -5 en la búsqueda BLASTP [40] y que tienen al menos un 30% de identidad de secuencia en más del 60% de sus longitudes [3].

Al comparar parálogos entre dos especies, se creó una familia de genes para cada gen homólogo detectado en ambos genomas. Esto dio lugar a algunas familias redundantes, pero aseguró que la comparación entre especies se hiciera entre familias de genes equivalentes. Para describir la asignación funcional de genes parálogos, se crearon familias de genes extendidas [3] que contenían todos los genes que estaban interrelacionados por aciertos entre cualquiera de sus miembros. Esto se basa en la naturaleza transitiva de la homología de secuencia [34] y está respaldado por los hallazgos sobre genomas bien estudiados de especies con un metabolismo relativamente conocido. En estos casos, las familias de genes extendidas parecen estar formadas por genes implicados en funciones similares [4]. Para minimizar la incorporación de proteínas multidominio en una familia junto con miembros no relacionados [2], los cortes de longitud se mantuvieron al 60%. La asignación de una función a un gen se basó en la clasificación Clusters of Orthologous Groups (COG) [42].


Disponibilidad de datos

Los datos de secuenciación sin procesar utilizados en este estudio se pueden encontrar en la base de datos del NCBI con los siguientes números de acceso de Bioproyecto: PRJNA603155 (conjunto de datos de secuenciación del genoma del melón Harukei-3), PRJNA624817 (conjunto de datos de secuenciación del genoma de siete accesiones de melón), PRJNA603146 ​​(ARN de ADNc de ONT- seq), PRJNA603129 (secuencia de ARN directo de ONT), PRJNA603204 (secuencia de ARN de todo el tejido de melón Harukei-3) o PRJNA603202 (secuencia de ARN de hoja en invernadero). El ensamblaje del genoma y la anotación del melón Harukei-3 (referencia del genoma de la versión 1.41) está disponible en Melonet-DB (https://melonet-db.dna.affrc.go.jp/ap/dnl).


Los profesores en cualquier contexto pueden utilizar esta lección. Está destinado a ser una investigación sobre estructuras homólogas. La lección está pensada para la escuela intermedia hasta la escuela secundaria, pero también podría adaptarse fácilmente para los niveles de edad más jóvenes. Esta lección funcionaría para cualquier tamaño de clase. Está previsto que se complete en una sesión de clase (50 minutos). Los únicos materiales necesarios serían lápices / marcadores / crayones de colores y copias de la estructura ósea de un pájaro y un humano. Esta actividad podría adaptarse fácilmente a muchos entornos y niveles de dificultad diferentes.

Esta lección se puede introducir antes, durante o después de las lecciones sobre evolución y / o adaptación. Los materiales son simples: copias de la estructura ósea etiquetada de un pájaro y un ser humano, y materiales para colorear. Consulte con el profesor de anatomía de su escuela o en Internet o incluso en su propio libro de texto para obtener ejemplos. A los estudiantes se les darán copias de las estructuras óseas etiquetadas y se les pedirá que coloreen cada tipo de hueso similar del mismo color (el fémur de ambos organismos naranja, por ejemplo). El color no importa, siempre que las estructuras de cada organismo sean del mismo color. Cualquier estructura diferente puede dejarse en blanco (garras, por ejemplo). Esto les ayudará a notar las diferencias más adelante. Después de colorear, los estudiantes pueden hacer una lista de las similitudes y diferencias en las estructuras óseas de cada organismo. Un diagrama de Venn sería una buena guía para la comparación. Guíelos particularmente a la región del pie y el tobillo del ave, que se "pone de pie" en comparación con un humano que está acostado. Guíe a los estudiantes para que se quiten los zapatos si es necesario para sentir los huesos de sus propios pies y pídales que levanten los tobillos del piso mientras están sentados en una silla para observar cómo esta posición es similar a la forma en que un pájaro "percha" o se para. Después de que los estudiantes noten las similitudes y diferencias, guíelos para que circulen y etiqueten la parte & quotcomún & quot de cada uno, como & quothip, & quot & quotknee & quot & quot; tobillo, & quot & quotfoot & quot y & quottoes & quot de cada uno. Deben notar las diferencias en la longitud de cada uno, pero las similitudes de cómo se doblan (las aves & quot; las rodillas & quot NO se doblan hacia atrás; la mayoría de las veces es su & quot; tobillo & quot pensar es la rodilla). Haga que los estudiantes sientan su propia rótula y los dirijan hacia la rótula del pájaro. Para cerrar, se puede desafiar a los estudiantes a & quot; caminar & quot como un pájaro. Para hacer esto, pueden levantar los tobillos del piso y caminar sobre la punta de los pies y los dedos doblados. El maestro puede preguntar en qué se diferencian los dedos de los pies de un pájaro de los de los humanos (mucho más tiempo) y preguntar por qué creen que esto podría ser (para agarrar una rama de árbol o comida, por ejemplo). Esta actividad se puede extender fácilmente a discusiones sobre anatomía y fisiología (forma y función), pistas evolutivas de animales prehistóricos como dinosaurios e incluso solo identificación de aves, por ejemplo. En el caso de comparar y contrastar con los dinosaurios, también sería necesario contar con ilustraciones de las estructuras óseas de estos. También podría extenderse a otros animales.


Resultados

Métricas de rendimiento

Todas las herramientas descritas se han probado con respecto a su tiempo de montaje, memoria y utilización de CPU.

Requisitos de tiempo

Se observaron grandes diferencias entre las diferentes herramientas en términos de tiempo de ejecución para el montaje. Aparte de las diferencias específicas de la herramienta, los datos de entrada y la cantidad de subprocesos utilizados tuvieron un gran impacto en los requisitos de tiempo. Los tiempos de ejecución observados variaron de unos minutos a varias horas (Fig. 1).

El tiempo de cálculo depende del número de subprocesos y del tamaño de los datos de entrada. Los diagramas de caja muestran las diferencias en la demanda de tiempo de CPU para diferentes números de subprocesos y tamaño de datos de entrada para los siete ensambladores diferentes.

Algunas asambleas no terminaron dentro de nuestro límite de tiempo de 48 h. En promedio, IOGA y Fast-Plast tomaron el tiempo más largo para generar un ensamblado, seguidos de ORG.Asm y GetOrganelle. La herramienta más eficiente en el tiempo fue chloroExtractor, que fue un poco más rápido que el protocolo de ensamblaje NOVOPlasty y Chloroplast.

No todas las herramientas probadas pudieron beneficiarse de tener acceso a múltiples subprocesos. Tanto NOVOPlasty como ORG.Asm requirieron casi el mismo tiempo, independientemente de que se les permitiera utilizar 1, 2, 4 u 8 subprocesos. Por el contrario, el protocolo de ensamblaje de cloroplasto, chloroExtractor, GetOrganelle y Fast-Plast se beneficiaron de la configuración de subprocesos múltiples (Figs. 1 y 2 y archivo adicional 1: Tablas S4 a S6).

Métricas de rendimiento. Diagramas de caja que representan la demanda de CPU y RAM y el espacio en disco necesario según el ensamblador, el tamaño de los datos de entrada y la cantidad de subprocesos

Uso de memoria y CPU

El uso máximo y medio de CPU, así como el uso máximo de memoria y disco, se registraron para todos los ensambladores basándose en el mismo conjunto de datos de entrada y número de subprocesos (Fig. 2 y archivo adicional 1: Tablas S4 a S6). En general, el tamaño de los datos de entrada influyó en el uso máximo de memoria con la excepción de chloroExtractor e IOGA. Esos dos ensambladores mostraron un patrón de uso de memoria, menos influenciado por el tamaño de los datos. La cantidad de subprocesos permitidos solo tuvo un impacto limitado en el uso máximo de memoria. Todos los programas se beneficiaron de un mayor número de subprocesos, si se aumentaba el tamaño de los datos de entrada con respecto a su espacio de uso de memoria y CPU. Por el contrario, el uso del disco era independiente del tamaño de los datos de entrada y del número de subprocesos para todos los ensambladores.

Cualitativo

En promedio, la experiencia del usuario en términos de instalación y ejecución de los análisis se evaluó como BUENA para todas las herramientas (Tabla 1).

Sin embargo, descubrimos los siguientes problemas leves:

Faltaban dos dependencias menores en las instrucciones de instalación de GetOrganelle y no había datos de prueba disponibles [36]. Además, se produjo un problema al ejecutarlo en un particular A. thaliana conjunto de datos. Esto se resolvió tras el contacto con los autores a través de GitHub [37].

A las instrucciones de instalación de Fast-Plast les faltaban algunas dependencias [38]. Al igual que GetOrganelle, Fast-Plast no ofrece un conjunto de datos de prueba o un tutorial, excepto por algunos comandos de ejemplo [36].

Las instrucciones de instalación de ORG.Asm no funcionaron. Encontramos algunos problemas, que probablemente estaban relacionados con el requisito de Python 3.7 [39]. Un tutorial que incluía datos de muestra estaba disponible, pero seguir las instrucciones resultó en una falla de segmentación (Tabla 2). Encontramos una solución para este error y nos pusimos en contacto con los autores [40].

El principal punto crítico de NOVOPlasty fue la falta de datos e instrucciones de prueba. Los autores solucionaron este problema después de que nos pusiéramos en contacto con ellos [41]. Además, NOVOPlasty utiliza una licencia personalizada, donde sería preferible una licencia aprobada por OSI.

El chloroExtractor viene con datos de prueba y un breve tutorial. Sin embargo, actualmente no es posible evaluar los resultados de la prueba, ya que los resultados esperados no están disponibles [42].

A las instrucciones de instalación de IOGA le faltaban muchas dependencias [43]. Tampoco había datos de prueba o tutoriales disponibles y no se les asignó ninguna licencia [44]. Después de contactar a los autores, se agregó la licencia AGPL-3.0 [45], así como una nota en la descripción que explica que IOGA ya no se mantiene.

A las instrucciones de instalación para el protocolo de ensamblaje de cloroplasto también les faltaban algunas dependencias. La lista se actualizó después de establecer contacto con los autores [46]. Esta herramienta viene con un tutorial extenso y datos de prueba, pero no se proporciona el resultado esperado.

Cuantitativo

Para una evaluación cuantitativa, probamos la capacidad de todos los programas para ensamblar cloroplastos basados ​​en diferentes datos de entrada. Los datos de entrada se generaron a partir de genomas de cloroplasto existentes o se descargaron de repositorios de secuenciación.

Datos simulados

Los diferentes datos simulados se basaron todos en el A. thaliana cloroplasto y secuencia central del genoma. Se pudieron observar algunas tendencias generales: una proporción de 1:10 de lecturas de genoma a cloroplasto contiene muy pocas lecturas de cloroplasto para la mayoría de las herramientas (excepto Fast-Plast y GetOrganelle). Se observó un buen desempeño para todas las herramientas en una proporción de 1: 100. El aumento adicional de la proporción no tuvo ningún beneficio adicional, incluso si se utilizaron lecturas de cloroplasto puro (Fig. 3). El uso de lecturas pareadas de 250 pb en comparación con lecturas pareadas de 150 pb no produjo mejores resultados (Fig. 3). En el caso de Fast-Plast, el rendimiento fue incluso peor con la longitud de lectura más larga, ya que se devolvió más de una sola copia del genoma del cloroplasto.

Puntuación de ensamblajes sobre datos simulados. Resultados de ensamblajes de conjuntos de datos simulados. La escala de colores de los mosaicos representa la puntuación.

En general, GetOrganelle y Fast-Plast fueron las herramientas más exitosas en los datos simulados, mientras que el protocolo de ensamblaje de cloroplasto y la IOGA no pudieron ensamblar con éxito ningún cloroplastos de los 16 conjuntos de datos diferentes.

Conjuntos de datos reales

Para evaluar el rendimiento en datos reales, utilizamos datos de lectura corta disponibles públicamente de la SRA de NCBI con cloroplastos de referencia existentes. Observamos diferencias considerables para los ensambladores probados, si comparamos las alineaciones generadas con los cloroplastos de referencia (Fig. 4). GetOrganelle obtuvo los puntajes más altos con una mediana de 99,8 y 210 ensamblajes circulares de un total de 360 ​​ensamblajes que dieron como resultado un resultado (Tabla 3). La actuación de GetOrganelle fue seguida por Fast-Plast, NOVOPlasty, IOGA y ORG.Asm. Fast-Plast superó a NOVOPlasty y ORG.Asm en términos de puntuación, produciendo el doble de 113 genomas de cloroplasto perfectamente ensamblados (NOVOPlasty produjo 58 y ORG.Asm 46 genomas circulares). Tanto el protocolo de ensamblaje de IOGA como el de cloroplasto no pudieron ensamblar un genoma circular de un solo contig (Tabla 3, Fig. 5).

Resultados de la puntuación de los siete ensambladores. Los diagramas de caja y los diagramas de enjambre representan los resultados del algoritmo de puntuación que usamos. Para los diferentes ensambladores. Los bigotes de los diagramas de caja indican el rango intercuartílico de 1,5 x

Trama alterada [47] que compara el éxito de los ensambladores en los conjuntos de datos reales. La trama muestra la intersección del éxito (sCormi& gt99) entre ensambladores. Para 69 conjuntos de datos, solo GetOrganelle pudo obtener un cloroplasto completo. Cuarenta y tres tuvieron éxito tanto con GetOrganelle como con Fast-Plast, etc.

Consistencia

La consistencia se probó volviendo a ejecutar los ensamblajes usando los datos reales y comparando los dos ensamblajes (Fig. 6). chloroExtractor fue la única herramienta capaz de reproducir las mismas puntuaciones en todas las ejecuciones (Fig. 6). GetOrganelle, ORG.Asm, el protocolo de ensamblaje de cloroplasto e IOGA generaron algunos ensamblajes que no tuvieron éxito en una ejecución, pero produjeron un resultado en el otro intento. Para estos ensambladores, las puntuaciones fueron prácticamente idénticas si ambas corridas tuvieron éxito (Tabla 4). Tanto Fast-Plast como NOVOPlasty muestran solo cambios menores para los ensamblajes exitosos, lo que lleva a diagramas de dispersión en forma de flecha (Fig. 6). chloroExtractor parece ser el ensamblador más robusto y no muestra desviaciones entre las dos corridas.

Puntuaciones entre dos ejecuciones repetidas para comprobar la coherencia. Los diagramas de dispersión representan las puntuaciones de las 1. carreras X-eje versus las puntuaciones de la 2. carrera y-Eje de los conjuntos de datos que fueron seleccionados para reevaluación

Novela

Finalmente, el ensamblaje de cloroplastos para especies sin cloroplasto publicado se realizó con las diferentes herramientas (Fig. 7). En total, 49 de 105 cloroplastos (46,7%) sin secuencia de referencia en CpBase se ensamblaron con éxito (Fig. 8).

El éxito del ensamblaje de cloroplasto no muestra ningún sesgo taxonómico. Éxito de los ensambladores en conjuntos de datos reales en árboles derivados de la taxonomía NCBI [51]. La parcela se preparó utilizando [52]

Trama alterada [47] que compara el éxito de los ensambladores en los nuevos conjuntos de datos. El gráfico muestra la intersección del éxito (contig simple, lminortegramoth≥130kBpag,Ir≥17kBpag) entre ensambladores. Para 15 conjuntos de datos, solo GetOrganelle pudo obtener un cloroplasto completo. Diez tuvieron éxito con GetOrganelle, Fast-Plast, NOVOPlasty, ORG.Asm, etc.

Casi la mitad (44,9%) de los cloroplastos ensamblados con éxito se ensamblaron con tres o más herramientas diferentes, mientras que los restantes solo se generaron con éxito por uno o dos ensambladores diferentes. Aquí, GetOrganelle mostró el mejor rendimiento y produjo 15 genomas distintos de cloroplasto. Para los ensamblajes obtenidos de múltiples ensambladores, conservamos los ensamblajes GetOrganelle, después de inspeccionar visualmente todos los ensamblajes usando AliTV [48].

Para tres ensamblajes, que fueron obtenidos por diferentes ensambladores, pero no por GetOrganelle, conservamos un ensamblaje obtenido por NOVOPlasty y dos por Fast-Plast. Todas las 49 secuencias resultantes se han anotado con GeSeq [49]. La mediana del número de genes distintos anotados fue 80 para secuencias codificantes, 4 para ARNr y 27 para ARNt (Tabla 5, Fig. 10). Todas las secuencias se almacenaron en nuestro repositorio [50]. Para evitar múltiples envíos de la misma secuencia a Genbank, las 49 secuencias se han inspeccionado con la base de datos de Genbank a través de BLAST. Finalmente, se cargaron 20 secuencias en NCBI TPA: inferencial (archivo adicional 1: Tabla S1) como nuevos genomas de cloroplasto. Además, una búsqueda del nombre de la especie reveló que 7 de las 20 secuencias se utilizan como planta ornamental, en la medicina popular o como planta de cultivo.


Biología (BIOL)

Esta es la versión preliminar (o de lanzamiento) del Boletín VCU 2021-2022. Esta edición incluye todos los programas y cursos aprobados antes de la fecha límite de publicación; sin embargo, es posible que recibamos una notificación de aprobaciones de programas adicionales después del lanzamiento. La edición final y la versión completa en PDF incluirán estas actualizaciones y estarán disponibles en agosto antes del comienzo del semestre de otoño.

BIOL 101. Conceptos biológicos. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Un enfoque tópico de los principios biológicos básicos. Los temas incluyen aspectos moleculares de las células, bioenergética, fotosíntesis, respiración celular, reproducción celular y de organismos, genética y evolución, y ecología. No aplica para créditos para la especialización en biología.

BIOL 103. Biología ambiental global. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 2 horas de laboratorio (impartidas principalmente en línea). 4 créditos. Las presentaciones, tareas, debates y exámenes en línea requieren que los estudiantes comprendan situaciones e ideas que involucran conceptos científicos, sociales y económicos asociados con el medio ambiente de la Tierra. Los ejercicios de laboratorio refuerzan los conceptos principales del curso. Integra aspectos de biología, química, geología, física y sociología. Los temas incluyen ecología, evolución, recursos naturales, recursos del aire y del agua, energía y reciclaje, biología de la población y sociedades globales sostenibles. No se aplica como requisito previo para ningún curso de biología en el nivel 200 o superior, ni como crédito para el B.S. en Biología.

BIOL 151. Introducción a las Ciencias Biológicas I. 3 Horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: MATH 141, MATH 151, MATH 200, MATH 201 o una puntuación satisfactoria en el examen de colocación de matemáticas y CHEM 100 con una calificación mínima de B, CHEM 101 con una calificación mínima de C o una calificación satisfactoria en el examen de colocación de química. Introducción a los conceptos biológicos básicos, incluida la estructura celular, el metabolismo celular, la división celular, la replicación del ADN, la expresión génica y la genética. Diseñado para estudiantes de biología.

BIOL 152. Introducción a las Ciencias Biológicas II. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y CHEM 101, ambos con una calificación mínima de C. Se centra en los principios evolutivos, el papel de la selección natural en la evolución de las formas de vida, la taxonomía y las filogenias, la diversidad biológica en el contexto de la forma y función de los organismos, y y principios básicos de la ecología. Diseñado para estudiantes de biología.

BIOL 200. Biología cuantitativa. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas de conferencia (impartido en línea o híbrido). 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y BIOZ 151 con calificaciones mínimas de C y MATH 151, MATH 200, MATH 201, STAT 210 o una puntuación satisfactoria en la Prueba de Colocación de Matemáticas de la VCU dentro de un período de un año inmediatamente anterior al comienzo del curso. La inscripción está restringida a los estudiantes de biología y a los menores de edad. Una introducción a la aplicación del método científico, el diseño experimental y los aspectos cuantitativos de la biología.

BIOL 201. Biología humana. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 101, 151 o 152, o BIOL / ENVS 103. Fundamentos de la biología humana, incluida la estructura, función y trastornos de los sistemas del cuerpo humano, principios de genética humana y herencia, evolución humana y la interacción de los seres humanos con el medio ambiente. No aplica para crédito hacia el B.S. en Biología.

BIOL 205. Anatomía humana básica. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio (más componente online). 4 créditos. Requisitos previos: BIOL 101 y BIOZ 101, BIOL 151 y BIOZ 151, o BIOL 152 y BIOZ 152, cada uno con una calificación mínima de C. La inscripción está restringida a estudiantes con especialización en artes de la comunicación, salud y educación física, salud, educación física y ejercicio. especializaciones en ciencias previas a la salud en ciencias de laboratorio clínico, ciencias de la radiación clínica, higiene dental y estudiantes de enfermería inscritos en el programa de certificación de ciencias de la salud y estudiantes en las pistas de asesoría para terapia pre ocupacional, asistente de pre-médico, pre-farmacia y pre-físico terapia. Además, los estudiantes en las vías de asesoría acelerada de pre-odontología y pre-enfermería deben hablar con un asesor de salud pre-profesional antes de inscribirse en la clase. Se utilizan especímenes humanos, modelos y software interactivo para estudiar las estructuras del cuerpo humano. El énfasis está en los aspectos esqueleto-musculares. No aplica para crédito hacia el B.S. en Biología.

BIOL 209. Microbiología médica. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 101 y BIOZ 101, BIOL 151 y BIOZ 151, o BIOL 152 y BIOZ 152, cada uno con un grado mínimo de C. Principios generales de microbiología e inmunología para proporcionar un conocimiento profundo de la relación huésped-microbio en la enfermedad. No aplica para crédito hacia el B.S. en Biología.

BIOL 217. Principios de nutrición. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisito: BIOL 101, 151 o 152 con una calificación mínima de C, o BIOL / ENVS 103 con una calificación mínima de C. Una introducción a los principios básicos de nutrición y su aplicación para promover el crecimiento y mantener la salud durante todo el ciclo de vida. No aplica para crédito hacia el B.S. en Biología.

BIOL 284. Experiencia de asistente de laboratorio. 0 horas.

Curso semestral 0 horas. 0 créditos. La inscripción está restringida a estudiantes con permiso del presidente del departamento y limitada a estudiantes para quienes un supervisor de laboratorio ha acordado ser mentor de su asistente de laboratorio. Ayuda a facilitar la participación de los estudiantes en los laboratorios de investigación dentro del Departamento de Biología. Los estudiantes ayudarán con los componentes del funcionamiento del laboratorio y obtendrán experiencia trabajando en un entorno de laboratorio. Los estudiantes obtendrán experiencia práctica en la realización de tareas relacionadas con áreas de investigación específicas basadas en el laboratorio en el que son aceptados para trabajar. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 291. Temas de Biología. 1-4 horas.

Horas variables del curso semestral. Crédito variable. Prerrequisitos: BIOL 151, 152 y BIOZ 151, 152, con calificaciones mínimas de C. Un estudio de un tema seleccionado en biología. Consulte el Programa de clases para conocer los temas específicos que se ofrecerán cada semestre y los requisitos previos.

BIOL 300. Biología Celular y Molecular. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y 152 BIOZ 151 o LFSC / BNFO 251 BIOZ 152 o LFSC / BNFO 252 CHEM 101 y CHEZ 101, todos con una calificación mínima de C BIOL 200, MATH 200, MATH 201, STAT 210, STAT 212 o STAT 314 Los estudiantes de biología deben haber completado BIOL 200. Requisitos previos o correquisitos: CHEM 102 y CHEZ 102. Un estudio de la biología molecular de la célula en relación con la expresión génica, la señalización celular y el crecimiento y diferenciación celular.

BIOL 303. Microbiología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con un grado mínimo de C. Las características morfológicas, bioquímicas, taxonómicas, genéticas y evolutivas de los microorganismos con un enfoque primario en las bacterias. Se centra en las adaptaciones estructurales, mecánicas y bioquímicas empleadas por los microorganismos en sus interacciones con las células huésped y sustratos.

BIOL 304. Habilidades biológicas. 2 horas.

Curso semestral 1 hora de conferencia (impartida en línea) y 3 horas de laboratorio. 2 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y BIOZ 151 y permiso del instructor. Este curso proporciona una experiencia práctica en técnicas de laboratorio, enfatiza el desarrollo de habilidades de biblioteca y fluidez informativa, y utiliza temas de investigación biológica y / o biomédica actuales para ayudar en el desarrollo de habilidades de pensamiento crítico y resolución de problemas.

BIOL 307. Ecología acuática. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 317, CHEM 102 y CHEZ 102, con grados mínimos de C. Los aspectos físicos, químicos y especialmente biológicos de los ecosistemas de agua dulce.

BIOL 308. Histología de vertebrados. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con un grado mínimo de C. Microanatomía de células, tejidos y órganos de vertebrados y la relación entre la estructura y la función. El trabajo de laboratorio implica un estudio en profundidad de la microanatomía de vertebrados a nivel de microscopio óptico, así como una introducción a las técnicas utilizadas para la preparación de materiales para el estudio histológico.

BIOL 309. Entomología. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisitos previos: BIOL 151, 152 y BIOZ 151, 152, con calificaciones mínimas de C. Un curso de campo que se enfoca en la diversificación de insectos, identificación, historia natural y biología básica.

BIOL 310. Genética. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y 152 BIOZ 151 o LFSC / BNFO 251 BIOZ 152 o LFSC / BNFO 252 BIOL 300 CHEM 101 y CHEZ 101, cada uno con una calificación mínima de C y BIOL 200, MATH 200, MATH 201, STAT 210, STAT 212 o STAT 314. Los estudiantes de biología deben haber completado BIOL 200. Pre- o correquisitos: CHEM 102 y CHEZ 102. Los principios básicos de la genética molecular y aplicada de plantas, animales y microorganismos.

BIOL 312. Zoología de invertebrados. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151, 152 y BIOZ 151, 152, con calificaciones mínimas de C. Un estudio de los animales invertebrados con énfasis en las interacciones ambientales. Se requiere un viaje de fin de semana a un entorno marino.

BIOL 313. Historia natural de vertebrados. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151, 152 y BIOZ 151, 152, con calificaciones mínimas de C. La historia natural de los vertebrados con énfasis en las especies nativas de Virginia.

BIOL 314. Reproducción animal. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL y BIOZ 151, BIOL y BIOZ 152 y BIOL 300, cada uno con una calificación mínima de C. Introducción a la anatomía y fisiología reproductiva básica. Examen de los factores básicos que afectan el desempeño reproductivo y cómo estos factores se utilizan para regular los procesos reproductivos de animales domésticos y humanos.

BIOL 317. Ecología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y 152 BIOZ 151 o LFSC / BNFO 251 BIOZ 152 o LFSC / BNFO 252 CHEM 101 y CHEZ 101, todos con una calificación mínima de C BIOL 200, MATH 200, MATH 201, STAT 210, STAT 212 o STAT 314 Los estudiantes de biología deben haber completado BIOL 200. Una introducción a los principios básicos de la ecología, incluidas las interacciones entre los organismos y las influencias del entorno físico.

BIOL 318. Evolución. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y 152 BIOZ 151 o LFSC / BNFO 251 BIOZ 152 o LFSC / BNFO 252 CHEM 101 y CHEZ 101, todos con una calificación mínima de C BIOL 200, MATH 200, MATH 201, STAT 210, STAT 212 o STAT 314 Los estudiantes de biología deben haber completado BIOL 200. Una exploración de los fundamentos teóricos y empíricos de la biología evolutiva con un enfoque en los procesos que impulsan el cambio evolutivo en toda la vida.

BIOL 320. Biología de la planta de semillas. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisitos previos: BIOL y BIOZ 151 y BIOL y BIOZ 152, cada uno con un grado mínimo de C. La fisiología, estructura y adaptación de las plantas con semillas.

BIOL 321. Desarrollo de plantas. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y 310, cada uno con una calificación mínima de C. Un estudio de los cambios de desarrollo que tienen lugar durante el ciclo de vida de las plantas inferiores y superiores. Se hace hincapié en los factores de control que intervienen en la regulación de los cambios ordenados que tienen lugar durante el desarrollo.

BIOL 322. Botánica económica. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y 152 y BIOZ 151 y 152, o equivalentes, con calificaciones mínimas de C. Esta clase se centra en la morfología, anatomía, fitoquímica, crecimiento y reproducción de las plantas mediante un examen de la biología de plantas de importancia económica y cultural, incluidos los cultivos. utilizado para alimentos y bebidas, medicinas y drogas, fibras y madera.

BIOL 324. Botánica medicinal. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151 y BIOZ 151 BIOL 152 y BIOZ 152 y BIOL 300, todos con una calificación mínima de C. Los temas incluyen anatomía vegetal, morfología y reproducción, medicina vegetal tradicional como Ayurveda y medicina tradicional china, sistemas de defensa de plantas y metabolitos secundarios y plantas. -medicamentos derivados para diversas enfermedades / dolencias, incluido el cáncer, la artritis, la depresión y la diabetes.

BIOL 325. Biología fúngica. 3 horas.

Curso semestral 2 conferencias y 3 horas de laboratorio. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con una calificación mínima de C. La biología básica de los hongos, incluido el crecimiento, la estructura, la genética, la diversidad, los usos comerciales de los hongos y su importancia como organismos modelo. También se analizan las interacciones entre hongos y plantas y hongos y humanos.

BIOL 332. Contaminación ambiental. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: ocho créditos en biología. El estudio de la contaminación en el medio ambiente con énfasis en los procedimientos de detección y abatimiento. Listado cruzado como: ENVS 330.

BIOL 333. Evolución de las angiospermas. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 151,152 y BIOZ 151, 152, todos con grado mínimo de C. Aplicación de conceptos evolutivos a plantas con flores. Los temas incluyen conceptos de especiación, evolución de las características vegetativas y sexuales y una descripción general de la diversidad de angiospermas al nivel de la familia.

BIOL 335. Biología del cambio global. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151, BIOL 152, BIOZ 151 y BIOZ 152, todos con un grado mínimo de C. Examina cómo los seres humanos influyen en los sistemas biológicos y explora qué se puede hacer para adaptarse o mitigar el cambio global futuro, haciendo hincapié en el cambio climático antropogénico.

BIOL 340. Desarrollo y células madre. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y CHEM 102, cada uno con una calificación mínima de C. Principios básicos de biología del desarrollo y células madre de vertebrados, identificando los mecanismos celulares y moleculares subyacentes que guían el desarrollo y la biología de las células madre. Importante énfasis en los aspectos médicos del desarrollo, como defectos de nacimiento humanos, clonación, propiedades de las células madre y sus usos médicos, y carreras en biología de células madre y del desarrollo.

BIOL 341. Evolución humana. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 2 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: UNIV 200 o HONR 200 con una calificación mínima de C. Introduce el rango de la diversidad humana, así como una amplia comprensión de la evolución y la biología evolutiva, particularmente en lo que se refiere a la evolución de los homínidos.Los temas específicos incluyen genética básica, primatología, paleontología y el registro fósil de homínidos. Listado cruzado como: ANTH 301.

BIOL 351. Introducción a la bioinformática. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BNFO 201 y BNFO 300 o permiso del instructor. El curso presentará una introducción práctica y teórica a las herramientas y técnicas necesarias para obtener e interpretar una variedad de tipos de datos relacionados con el genoma. El curso incluirá varios métodos bioinformáticos subyacentes a la alineación de secuencias de nucleótidos y proteínas, métodos estadísticos para la visualización de datos en R, los tipos de resultados experimentales que se encuentran comúnmente en el análisis de datos bioinformáticos y las bases de datos públicas donde se puede acceder a estos datos. Listado cruzado como: BNFO 301.

BIOL 391. Temas de Biología. 1-4 horas.

Curso semestral 1-4 horas de conferencia. 1-4 créditos. Requisitos previos: BIOL 152 y BIOZ 152 y BIOL 300, BIOL 310, BIOL 317 o BIOL 318, cada uno con una calificación mínima de C. Un estudio de un tema seleccionado en biología. Consulte el Programa de clases para conocer los temas específicos que se ofrecerán cada semestre y los requisitos previos.

BIOL 392. Introducción a la investigación. 2 horas.

Curso semestral 1 conferencia y 1 hora de demostración. 2 créditos. Requisito previo: BIOL 300, BIOL 310, BIOL 317 o BIOL 318 con una calificación mínima de C. Una introducción al proceso científico, incluida la mecánica de la definición de problemas, la recopilación de información y el diseño experimental. La experimentación se discute en contexto con métodos de recopilación y análisis de datos. Los objetivos son preparar al estudiante para futuras experiencias de investigación y hacer que el estudiante escriba propuestas de investigación detalladas.

BIOL 395. Estudio dirigido. 1-2 horas.

Curso semestral 1-2 horas de estudio independiente. 1-2 créditos. Requisitos previos: BIOZ 151 y BIOZ 152 con calificaciones mínimas de C, permiso del Departamento de Biología y mentor de investigación. Se puede obtener un máximo de dos créditos entre BIOL 395 y BIOZ 395, un total máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) Se aplicará a los 40 créditos de biología requeridos para la especialidad. Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. Los mentores no se limitan a los miembros de la facultad dentro del Departamento de Biología, pero el contexto del estudio de investigación debe ser aplicable a las ciencias biológicas según lo determine el departamento. Los estudios deben incluir lecturas dirigidas, experimentación dirigida o indagación guiada avanzada, todo bajo la supervisión directa de un miembro de la facultad. Se requiere un mínimo de tres horas de actividad supervisada por semana por hora de crédito. Es posible que este curso no se aplique como experiencia de laboratorio. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 401. Microbiología aplicada y ambiental. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisitos: 300 y 317, cada uno con un grado mínimo de C. La biología y las actividades químicas de los microorganismos (bacterias, algas, virus y hongos) de importancia industrial, farmacéutica y agrícola.

BIOL 402. Anatomía comparativa de vertebrados. 5 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 4 horas de laboratorio. 5 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y BIOL 318, cada uno con un grado mínimo de C. La evolución de las formas de vertebrados demostrada por estudios anatómicos de tipos de vertebrados seleccionados.

BIOL 403. Primatología. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 2 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: ANTH 210 o ANTH 301 / BIOL 341. La primatología investiga las relaciones taxonómicas entre primates a través de la anatomía comparada, el comportamiento comparativo y la bioquímica comparativa. Estudio de la evolución, demografía, subsistencia, reproducción, organización social, sistemas de comunicación y ecología de los primates. Listado cruzado como: ANTH 403.

BIOL 411. Fisiología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y CHEM 301, cada uno con una calificación mínima de C. Se centra en la caracterización y comprensión de la función y los mecanismos de los principales sistemas fisiológicos, utilizando principalmente la fisiología humana como modelo. Se hace hincapié en comprender cómo los diferentes sistemas fisiológicos trabajan juntos para mantener la homeostasis y predecir las consecuencias de dañar o eliminar componentes del sistema que pueden ocurrir en enfermedades y lesiones.

BIOL 413. Parasitología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con un grado mínimo de C. La epidemiología y los efectos patológicos de los parásitos eucariotas, incluidos los ciclos de vida del parásito y las relaciones huésped-parásito.

BIOL 415. Ecología de campo aviar de manglares. 4 horas.

Curso semestral de dos semanas en el extranjero en Panamá (u otro lugar tropical con bosques de manglares) seguido de reuniones de clase dos días a la semana durante la mayor parte del semestre de primavera. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317. Un estudio inmersivo de la ecología tropical con un enfoque en la ecología de las aves y la conservación de los ecosistemas de manglares a través de una combinación única de ciencia rigurosa y participación comunitaria. Dos semanas de estudio en el extranjero, incluido el compromiso con las organizaciones conservacionistas locales y la participación en actividades de divulgación educativa con las escuelas locales, seguidas de debates, análisis de datos y presentación del progreso y la investigación en un simposio público en el campus.

BIOL 416. Ornitología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 317 con una calificación mínima de C. Proporciona un estudio integrador de las aves, incluida la evolución y diversidad de las aves, la anatomía y fisiología general, el comportamiento y la ecología.

BIOL 417. Mammalogy. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Prerrequisitos: BIOL 218 y 317 con calificaciones mínimas de C. Estudio de las características, radiación adaptativa y distribución de mamíferos, con énfasis en formas norteamericanas.

BIOL 420. Levaduras y Fermentación. 3 horas.

Curso semestral 2 conferencias y 3 horas de laboratorio. 3 créditos. Prerrequisito: BIOL 300 con una calificación mínima de C. Correquisitos: BIOL 303 y BIOL 310. Aborda la biología básica de la levadura utilizada en la elaboración de cerveza y brevemente en la producción de vino. Los temas incluirán propiedades de la levadura como crecimiento, estructura, genética, biodiversidad y hábitats naturales. Se discutirá el proceso de producción de vino y cerveza. Las sesiones de laboratorio incluyen técnicas básicas de microbiología, aislamientos y caracterización de levaduras mediante métodos de ADN y bioquímicos, así como el estudio de los factores que inciden en la fermentación. Al finalizar el curso los alumnos realizarán una presentación sobre otros productos de fermentación de su interés como vinagre, pan, etc., aportando una versión ampliada de este importante proceso.

BIOL 422. Ecología forestal. 4 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 con una calificación mínima de C. Cubre los fundamentos de la ecología forestal, con un énfasis particular en los diversos ecosistemas forestales de Virginia. Los estudiantes adquieren una comprensión de los controles principales sobre la estructura, el crecimiento y la distribución de los bosques y relacionan estos principios con la ordenación forestal sostenible.

BIOL 423. Fisiología vegetal. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 151 y BIOZ 151 BIOL 152 y BIOZ 152 y BIOL 300 o equivalentes, todos con grados mínimos de C. Fisiología de plantas superiores a nivel molecular, celular y de organismo. Los temas incluyen procesos de transporte, metabolismo, crecimiento, respuestas al estrés e interacciones planta-suelo.

BIOL 425. Botánica de campo. 3 horas. Reproducir el video del curso de Field Botany

Curso semestral 2 horas de conferencia y 3 horas de laboratorio (60 por ciento en línea, 40 por ciento en campo / laboratorio) 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 310 y BIOL 317, ambos con calificaciones mínimas de C. Charlas, debates, reflexiones y evaluaciones en línea junto con la experiencia de campo. Explora los efectos de las condiciones ambientales en la morfología y adaptaciones de las plantas, con énfasis en la anatomía, fisiología y ecología de las plantas.

BIOL 430. Biología de invasiones. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 151, BIOL 152, BIOZ 151, BIOZ 152 y BIOL 317, todos con calificación mínima de C. Una visión integral de la ecología y los impactos de las especies invasoras. Integra los efectos de la demografía humana histórica, la perturbación ecológica, la historia natural, las interacciones de las especies, las barreras a la invasión, el manejo de las especies invasoras y los impactos en las comunidades naturales y los ecosistemas.

BIOL 431. Introducción a la biología marina. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 317, CHEM 102 y CHEZ 102, con grados mínimos de C. Una introducción a la oceanografía física, química y geológica y un tratamiento más detallado de los organismos y procesos ecológicos involucrados en los ambientes pelágicos y bentónicos de los océanos y estuarios del mundo. .

BIOL 435. Herpetología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisito: BIOL 317 con una nota mínima de C. La evolución, ecología, estructura, taxonomía y comportamiento de reptiles y anfibios.

BIOL 438. Biología molecular forense. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 310 con una calificación mínima de C. Proporciona una comprensión de las metodologías de prueba de biología molecular aplicadas al análisis de muestras forenses. Los temas actuales en el análisis de ADN forense incluirán garantía de calidad, banco de datos de ADN, investigación contemporánea y genética de poblaciones. Listado cruzado como: FRSC 438.

BIOL 440. Biología del desarrollo. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y 310, cada uno con una calificación mínima de C. Principios básicos de la biología del desarrollo centrados en organismos modelo vertebrados con énfasis en los mecanismos celulares y moleculares subyacentes que guían el desarrollo.

BIOL 445. Neurobiología y comportamiento. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 con una calificación mínima de C. El estudio del comportamiento animal enfatizando enfoques ecológicos, evolutivos y neurobiológicos.

BIOL 448. Neurociencia. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Prerrequisito: BIOL 300 con una nota mínima de C. Prerrequisito o correquisito: BIOL 310. Un examen de la estructura básica del sistema nervioso, el funcionamiento del sistema nervioso a nivel celular y molecular y la formación del sistema nervioso durante el desarrollo.

BIOL 450. Biología del cáncer I. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 con una calificación mínima de C o PHIS 309. Un examen de los aspectos celulares, moleculares y clínicos del desarrollo, la progresión y el tratamiento del cáncer.

BIOL 451. Biología del cáncer II. 4 horas.

Curso semestral 1 conferencia y 12 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisitos previos: BIOL 450 y permiso del instructor. Se puede aplicar un máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) a los 40 créditos de biología requeridos para la especialidad . Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. Un examen de los aspectos celulares, moleculares y clínicos del desarrollo, la progresión y el tratamiento del cáncer.

BIOL 452. Biología de las drogas. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con una calificación mínima de C. Explora cómo las drogas modulan las vías de señalización biológica para estudiar, curar, mejorar e intoxicar organismos. Una introducción a la farmacología básica que se centra principalmente en las vías y enfermedades humanas. Los temas incluyen las principales clases de drogas (cardiovasculares, gastrointestinales, etc.) y drogas de abuso (alcohol, marihuana, etc.).

BIOL 453. Tesis de Biología del Cáncer. 4 horas.

Curso semestral 1 recitación y 12 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 451. Se puede aplicar un total máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) a los 40 créditos de biología requerida para la especialidad. Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. La inscripción está restringida a estudiantes con permiso del instructor y mentor de investigación. Los estudiantes se beneficiarán de invaluables oportunidades de aprendizaje en la investigación del cáncer, incluido el aprendizaje práctico, la tutoría directa de un miembro de la facultad de VCU, habilidades de redacción científica, gestión de proyectos de investigación y tiempo, y exposición y capacitación en diversas técnicas de laboratorio. Además, los estudiantes obtendrán experiencia en la preparación de una propuesta y tesis de investigación sobre el cáncer.

BIOL 455. Inmunología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 con una calificación mínima de C o PHIS 309. Una introducción completa al sistema inmunológico de animales superiores, enfatizando la base molecular y celular de la inmunidad medicada con anticuerpos.

BIOL 459. Ecología de enfermedades infecciosas. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 151, BIOL 152, BIOZ 151, BIOZ 152 y BIOL 317, todos con un grado mínimo de C. Una descripción general completa y actualizada de las causas y consecuencias de las enfermedades infecciosas en niveles desde organismos individuales hasta escala global. Examina la historia de la ecología de las enfermedades infecciosas en poblaciones humanas y no humanas. Los estudiantes aprenden sobre los roles de la transmisión y coevolución en la ecología de las enfermedades infecciosas y cómo se utilizan los modelos de población para informar el manejo de epidemias y enfermedades infecciosas emergentes.

BIOL 460. Genética evolutiva humana. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 318 o BIOL 341 con un grado mínimo de C. El origen y la historia genética de los humanos modernos, nuestra colonización y migración histórica, la utilidad del Proyecto Genoma Humano, nuestras diferencias con otros primates, la adaptación a nuestro entorno y enfermedad, y las implicaciones éticas de la investigación genética en nuestra sociedad.

BIOL 475. Seminario final de biología: ____. 1-3 horas.

Curso semestral 1-3 horas seminario. 1-3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 300, BIOL 310, BIOL 317 y BIOL 318, cada uno con una calificación mínima de C. La inscripción está restringida a las especializaciones de biología con calificación senior. Los estudiantes leen los trabajos temáticos asignados antes de la clase, preparan análisis críticos, discuten y debaten las posiciones seleccionadas. Consulte el Programa de clases para obtener información sobre temas específicos.

BIOL 477. Experiencia culminante en biología. 0 horas.

Horas variables del curso semestral. 0 créditos. Requisitos previos: BIOL 300, BIOL 310, BIOL 317 y BIOL 318, cada uno con una calificación mínima de C y 90 horas de trabajo de curso de pregrado. Los siguientes cursos califican como una experiencia culminante si se toman simultáneamente con este curso: BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495, BIOL 497 u otros cursos, incluidos cursos temáticos, que incluyen las competencias básicas requeridas para una experiencia culminante y son aprobados por el presidente del Departamento de Biología. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 480. Interacciones animal-planta. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o BIOL 318 con una calificación mínima de C o permiso del instructor. Consecuencias ecológicas y evolutivas de las interacciones entre animales y plantas.

BIOL 482. Experiencia de preceptor. 0 horas.

Curso semestral 0 horas. 0 créditos. La inscripción está restringida a los estudiantes que hayan completado el curso correspondiente para el que serán asistentes de enseñanza con una calificación mínima de B y que tengan un GPA acumulativo mínimo de 3.0. También se requiere permiso del instructor y del presidente del departamento antes de la inscripción. Los asistentes de enseñanza mejorarán su conocimiento del contenido del curso y desarrollarán habilidades que son naturales para un rol educativo, una comprensión del proceso de aprendizaje dentro de una disciplina y la capacidad de explicar la importancia y el valor del contenido del curso a un público novato. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 484. Experiencia Asistente de Investigación. 0 horas.

Curso semestral 0 horas. 0 créditos. La inscripción está restringida a estudiantes con permiso del presidente del departamento y limitada a estudiantes para quienes un supervisor de investigación ha acordado ser un mentor. Ayuda a facilitar la participación de los estudiantes en los laboratorios de investigación dentro del Departamento de Biología. Los estudiantes obtendrán experiencia práctica, incluida la recopilación y el análisis de datos, el aprendizaje de técnicas de campo y / o laboratorio, y / o el dominio de procedimientos experimentales, todo bajo la supervisión directa de un miembro de la facultad. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 489. Comunicación de la investigación. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. Prerrequisito: Finalización del Biocore con calificaciones mínimas de C. Correquisito: BIOL 495, calificación senior. Una oportunidad para que los estudiantes desarrollen las habilidades necesarias para la comunicación efectiva de su investigación por escrito. Incluye una variedad de debates y actividades de seminario, incluida la preparación de figuras para su publicación y la elaboración de un artículo de investigación con el uso correcto de la literatura primaria. Los estudiantes usarán esto como una oportunidad para ayudar a escribir su tesis para BIOL 495.

BIOL 490. Presentación de investigación. 1 hora.

Curso semestral 1 crédito. Requisito previo: Finalización del Biocore con calificaciones mínimas de C. Requisitos previos o correquisitos: BIOL 492 o 495, y calificación senior. Oportunidad para que los estudiantes desarrollen las habilidades necesarias para una presentación oral efectiva de su trabajo de investigación. Incluye una variedad de debates y actividades de seminario, como la preparación de materiales visuales y el análisis estadístico de datos. Los estudiantes harán varias presentaciones orales directamente relacionadas con sus proyectos específicos BIOL 492 o 495.

BIOL 491. Temas de Biología. 1-4 horas.

Horas variables del curso semestral. Crédito variable. Requisito previo: BIOL 300. Un estudio de un tema seleccionado en biología. Consulte el Programa de clases para conocer los temas específicos que se ofrecerán cada semestre y los requisitos previos.

BIOL 492. Estudio independiente. 1-4 horas.

Curso semestral 1-4 horas de estudio independiente. 1-4 créditos. Requisitos previos: BIOZ 151 y BIOZ 152, cada uno con una calificación mínima de C y permiso del presidente del Departamento de Biología. Puede repetirse para obtener crédito. Se puede aplicar un total máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) a los 40 créditos de biología requeridos para la especialización. Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. Se requiere un mínimo de dos créditos para que el curso cuente como experiencia de laboratorio. Los proyectos deben incluir la recopilación y el análisis de datos, el aprendizaje de técnicas de campo y / o laboratorio, y / o el dominio de procedimientos experimentales, todo bajo la supervisión directa de un miembro de la facultad. Se requiere un mínimo de tres horas de actividad supervisada por semana por hora de crédito. Se debe presentar un informe final al finalizar el proyecto.

BIOL 493. Pasantía de Biología. 1-3 horas.

Curso semestral 1-3 horas de experiencia de campo. 1-3 créditos. Prerrequisitos: BIOL 310 o 317 con calificaciones mínimas de C y permiso del presidente del Departamento de Biología y de la agencia, empresa u organización en la que se realizará la pasantía. Puede repetirse para obtener crédito.Los estudiantes pueden tomar un máximo de tres créditos por semestre, un total máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) se pueden aplicar a la 40 créditos de biología requeridos para la especialidad. Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. Se otorga un crédito por cada 100 horas de experiencia laboral en un entorno de biología profesional. Pasantía diseñada para proporcionar experiencia de laboratorio o de campo en un entorno de biología profesional fuera del campus. Se debe presentar un informe final al finalizar la pasantía. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 495. Investigación y Tesis. 1-4 horas.

Curso semestral 1-4 horas de investigación. 1-4 créditos. Prerrequisitos: BIOL 392, permiso del miembro de la facultad supervisor y una propuesta de investigación aceptable para el presidente del departamento. Co-requisito: BIOL 489 o BIOL 490. Puede repetirse hasta un máximo de ocho créditos. Los estudiantes pueden tomar un máximo de cuatro créditos por semestre, un total máximo de seis créditos para todos los cursos de investigación y pasantías (BIOL 395, BIOL 451, BIOL 453, BIOL 492, BIOL 493, BIOL 495 y / o BIOZ 395) se pueden aplicar a la 40 créditos de biología requeridos para la especialidad. Los créditos adicionales de estos cursos se pueden aplicar a los créditos electivos abiertos y de nivel superior para obtener el título. Se requiere un mínimo de dos créditos para que el curso cuente como experiencia de laboratorio. Se requiere un mínimo de cuatro créditos para los honores en biología. Las actividades incluyen investigación de campo y / o laboratorio bajo la supervisión directa de un mentor de la facultad. Se requiere un mínimo de tres horas de actividad supervisada por semana por hora de crédito. Los proyectos de investigación deben incluir diseño experimental y análisis de datos. Este curso debe tomarse durante dos semestres consecutivos a partir del otoño. Se requiere una tesis escrita de calidad sustancial al finalizar la investigación.

BIOL 496. Preceptoría de Biología: ____. 2 horas.

Curso semestral 2 horas prácticas. 2 créditos. Puede repetirse con un curso diferente para obtener crédito. La inscripción está restringida a los estudiantes que hayan completado el curso correspondiente con una calificación mínima de B y que tengan un GPA acumulativo mínimo de 3.0. Se requiere permiso del instructor antes de registrarse. Los preceptores ayudan a los instructores en cursos de lectura (BIOL) o de laboratorio (BIOZ). Las responsabilidades varían y pueden incluir, entre otras, asistir a clases, realizar sesiones de revisión y preparar materiales de estudio / revisión del curso. Calificado como aprobado / reprobado. Se puede aplicar un máximo de cuatro créditos combinados de BIOL 496 y BIOL 499 a los requisitos de grado.

BIOL 497. Aprendizaje de servicio ecológico. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. Requisito previo: BIOL 317 con una calificación mínima de C. Un curso de aprendizaje-servicio combinado con el contenido del curso y el material enseñado en BIOL 317. Los estudiantes buscarán oportunidades ecológicamente relevantes con socios comunitarios locales, estatales y federales que brindarán experiencias para mejorar el enriquecimiento académico y crecimiento personal y ayudará a fomentar un sentido de responsabilidad cívica. Los estudiantes deben completar un mínimo de 20 horas de aprendizaje-servicio con socios comunitarios.

BIOL 498. Insectos y plantas Servicio-aprendizaje. 2 horas.

Curso semestral 2 horas de experiencia de campo. 2 créditos. Requisitos previos: BIOL 317 o BIOL 318 con una calificación mínima de C y permiso del instructor. Un curso de aprendizaje-servicio relacionado con las interacciones entre insectos y plantas. Experiencia de campo con socios comunitarios, incluidos parques públicos, jardines botánicos y granjas orgánicas. Diseñado para expandir la instrucción académica, mejorar el crecimiento personal y fomentar un sentido de responsabilidad cívica. Los estudiantes deben completar un mínimo de 40 horas de aprendizaje-servicio con un socio comunitario.

BIOL 499. Preceptora principal de biología. 2 horas.

Curso semestral 2 horas prácticas. 2 créditos. Requisito previo: BIOL 496 en el mismo curso con una calificación de Aprobado. La inscripción está restringida a los estudiantes que hayan completado el curso correspondiente con una calificación mínima de B y que tengan un GPA acumulativo mínimo de 3.0. Se requiere permiso del instructor antes de registrarse. Los preceptores principales ayudan a los instructores en cursos de conferencias (BIOL) o de laboratorio (BIOZ). Las responsabilidades se acumulan más allá de las requeridas en el curso de prerrequisito. Las responsabilidades varían y pueden incluir, pero no se limitan a, la organización de equipos de preceptores para grandes cursos de inscripción, tutoría de preceptores, entrada de datos de materiales del curso, ejecución de trabajo en grupo, etc. Calificado como aprobado / reprobado. Se puede aplicar un máximo de cuatro créditos combinados de BIOL 496 y BIOL 499 a los requisitos de grado.

BIOL 502. Biotecnología microbiana. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: MICR / BIOC 503 o BIOC 530, 531, 532 y 533 o equivalente, y MICR / BIOC 504 o equivalente. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Discusión de la aplicación de principios básicos a la solución de problemas comerciales. El curso cubrirá los principios históricos en biotransformaciones relacionados con el metabolismo primario y secundario, así como la tecnología del ADN recombinante y los anticuerpos y productos monoclonales resultantes de la aplicación de la tecnología del ADN recombinante.

BIOL 503. Biología de los peces. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Clasificación, comportamiento, fisiología y ecología de peces. Los laboratorios enfatizarán la recolección de peces en el campo y la identificación de especímenes.

BIOL 507. Microbiología acuática. 4 horas.

Curso semestral 2 conferencias y 4 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisitos previos: BIOL 303 y 307 o equivalentes. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Este curso implicará un acercamiento práctico a los métodos utilizados para cultivar, identificar y enumerar microorganismos específicos que afectan el ciclo de elementos en los sistemas acuáticos y aquellos que afectan o indican la calidad del agua.

BIOL 508. Ecología de la isla barrera. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente, o permiso del instructor. Un estudio de los factores físicos que afectan la formación de islas barrera, las adaptaciones de plantas y animales para la colonización y persistencia en estos ambientes hostiles, y cómo los procesos ecológicos costeros se ajustan a la teoría ecológica general. Se enfatizan ejemplos y problemas relacionados con Virginia y el sureste de los Estados Unidos.

BIOL 509. Ecología microbiana. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente con una calificación de C o mejor. Abierto solo para personas mayores calificadas y estudiantes graduados. Explora las interacciones de los microorganismos y su entorno, incluida la discusión de la diversidad microbiana, el ciclo de nutrientes, la simbiosis y aspectos seleccionados de la microbiología aplicada.

BIOL 510. Biología de la conservación. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Explora la pérdida acelerada de especies debido a la creciente presión de la población humana y los procesos biológicos, sociales y legales involucrados en la conservación de la biodiversidad.

BIOL 512. Diversidad vegetal y evolución. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 4 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y 310 o equivalentes, o permiso del instructor. Taxonomía, diversidad e historia evolutiva de plantas vasculares (incluidos helechos, gimnospermas y plantas con flores). Énfasis de la conferencia en las relaciones evolutivas énfasis del laboratorio en el reconocimiento e identificación de plantas, especialmente de la flora de Virginia, incluyendo algunas excursiones a áreas de interés botánico local.

BIOL 514. Ecología de arroyos. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Prerrequisito: BIOL 317. Abierto únicamente a estudiantes de posgrado y seniors calificados. Un estudio de la ecología de arroyos y ríos. El énfasis del laboratorio está en la estructura y el funcionamiento de las comunidades acuáticas en los arroyos de montaña a costeros.

BIOL 516. Genética de poblaciones. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: STAT / BIOS 543. Análisis teóricos y empíricos de cómo los procesos demográficos y evolutivos influyen en la variación genética neutra y adaptativa dentro de las poblaciones.

BIOL 518. Ecología vegetal. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 2 horas de laboratorio. Se requiere una excursión de tres días. 4 créditos. Prerrequisito: BIOL 317. Abierto únicamente a estudiantes de posgrado y seniors calificados. Una conferencia, curso de campo y laboratorio relacionado con el desarrollo, la sucesión y la dinámica de las comunidades vegetales y sus interrelaciones con el clima, el suelo, los factores bióticos e históricos.

BIOL 519. Ecología forestal. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente. Matrícula restringida a estudiantes graduados y estudiantes universitarios de nivel superior. Cubre temas avanzados en ecología forestal, con un énfasis particular en los diversos ecosistemas forestales de Virginia. Los estudiantes adquieren una comprensión de los controles principales sobre la estructura, el crecimiento y la distribución de los bosques y aplican estos principios al desarrollo y ejecución de un proyecto de investigación de campo a nivel de posgrado.

BIOL 520. Ecología de poblaciones. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 310 y BIOL 317 o permiso del instructor. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Análisis teórico y empírico de los procesos que ocurren dentro de las poblaciones naturales, incluida la genética de la población, el crecimiento y la fluctuación de la población, la demografía, la evolución de las estrategias del ciclo de vida y las interacciones interespecíficas. Los modelos cuantitativos se utilizarán ampliamente para explorar conceptos ecológicos.

BIOL 521. Ecología comunitaria. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 317 o equivalente. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Análisis teórico y empírico de la estructura y función de comunidades naturales, ecosistemas y paisajes.

BIOL 522. Evolución y especiación. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 310 o equivalente. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Principios evolutivos, con énfasis en factores genéticos y ambientales que conducen a cambios en poblaciones grandes y pequeñas de plantas y animales, y los mecanismos responsables de la especiación.

BIOL 524. Endocrinología. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y CHEM 301-302 y CHEZ 301L, 302L o equivalente. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Sistemas de control hormonal a nivel de órganos, tejidos y células. Aunque el mayor énfasis estará en los sistemas endocrinos de vertebrados, se cubrirá alguna discusión sobre los sistemas de control de plantas e invertebrados.

BIOL 530. Introducción a la genética humana. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. La inscripción está restringida a personas mayores calificadas y estudiantes graduados. Se recomiendan conocimientos básicos de genética. Proporciona un examen completo de los fundamentos de la genética humana. Explora temas que incluyen herencia mendeliana y no mendeliana, análisis de pedigrí, citogenética, síndromes aneuploides, cáncer, estructura y función genética, epigenética, expresión genética, genética bioquímica y errores innatos del metabolismo.

BIOL 535. Ecología de humedales. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente o permiso del instructor. Un estudio de la ecología de los humedales costeros y de agua dulce, incluidos los aspectos físicos y biológicos de estos sistemas, las funciones de los humedales a escala local, paisajística y mundial, y la reglamentación y restauración de los humedales. Los estudiantes adquirirán habilidades con técnicas analíticas utilizadas en entornos de laboratorio y en aplicaciones de campo con el propósito de identificar y delinear ecosistemas de humedales.

BIOL 540. Fundamentos de Genética Molecular. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 310 o consentimiento del instructor. Los principios y metodologías básicos de la biología molecular y la genética se aplican a la organización, replicación, expresión, regulación, mutación y reorganización del genoma. Se hará hincapié en una amplia introducción e integración de temas importantes en los sistemas procariotas y eucariotas. Listado cruzado como: BNFO 540.

BIOL 541. Laboratorio de Genética Molecular. 2 horas.

Curso semestral 1 conferencia y 4 horas de laboratorio. 2 créditos. Pre- o correquisito: BIOL 540 o equivalente. Los experimentos están diseñados para aplicar técnicas y conceptos avanzados de biología molecular y genética utilizando sistemas procariotas y eucariotas. Se pondrá énfasis en el diseño experimental, integrando los resultados a lo largo del semestre, haciendo uso de la literatura publicada relevante, redacción científica y proporcionando experiencia práctica con equipos y metodologías avanzadas. Listado cruzado como: BNFO 541.

BIOL 545. Complejidad biológica. 3 horas.

Curso semestral 2 clases magistrales y 2 horas de laboratorio. 3 créditos. Requisitos previos: física y cálculo, o permiso del instructor. Abierto solo para estudiantes graduados y personas mayores calificadas. Una introducción a las bases de la teoría de la complejidad y los principios de las propiedades emergentes en el contexto de las ciencias de la vida integradoras. Se enfatizan las interacciones dinámicas entre los componentes biológicos, físicos y sociales de los sistemas, que van desde el nivel molecular al del ecosistema. Se ilustran los métodos de modelado y simulación para investigar la complejidad biológica. Listado cruzado como: LFSC 510.

BIOL 548. Tecnologías bioinformáticas. 2 horas.

Curso semestral de 2 horas lectivas. 2 créditos. Requisito previo: BIOL 545 / LFSC 510 o permiso del instructor. Introducción al hardware y software utilizado en biología computacional, proteómica, genómica, ecoinformática y otras áreas de análisis de datos en las ciencias de la vida. El curso también introducirá a los estudiantes a la minería de datos, el uso de bases de datos, el análisis de metadatos y las técnicas para acceder a la información. Listado cruzado como: LFSC 520.

BIOL 550. Genética ecológica. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Abierto solo para personas calificadas de la tercera edad y estudiantes graduados. Introduce los principios de la genética ecológica, especialmente aquellos que se basan en la genética poblacional y cuantitativa, e ilustra las dificultades conceptuales que encuentran los administradores de recursos que desean aplicar los principios genéticos. Explora varios tipos de tecnologías biológicas empleadas por genetistas de conservación y proporciona medios para que los estudiantes adquieran experiencia en el análisis e interpretación de datos genéticos ecológicos.

BIOL 560. Medicina de la conservación. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Presenta a los estudiantes los elementos clave de las enfermedades de la vida silvestre, las zoonosis, las enfermedades infecciosas emergentes asociadas con la vida silvestre y los humanos, y tanto la conservación como los impactos en la salud de estos temas. Se incluyen discusiones sobre las interacciones entre la calidad ambiental y la salud y las enfermedades humanas y de la vida silvestre. Los temas incluyen enfermedades de peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, los efectos de los contaminantes ambientales y el clima en esas enfermedades y su interacción con la salud humana.

BIOL 565. Avances en señalización celular. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 300 o equivalente. Curso temático centrado en los avances en la comunicación celular por citocinas, hormonas y neurotransmisores. Cada semestre, el curso se enfoca en un tema diferente. Los temas anteriores han incluido la biología del cáncer, la alergia y el asma y la autoinmunidad.

BIOL 580. Biotecnología eucariota. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisitos previos: BIOL 300 y BIOL 310, ambos con una calificación mínima de C, o un posgrado en biología o un campo relacionado. La inscripción está restringida a estudiantes graduados y estudiantes universitarios de último año. Discusión de principios, conceptos, técnicas, aplicaciones y avances actuales en aspectos de biología celular y molecular de la biotecnología para células animales y vegetales. El curso cubrirá la construcción molecular de genes extraños, tecnologías de clonación de ADN para ADN, ARN y análisis de proteínas, regulación genética de transformación genética no vectorial y mediada por vectores en células transgénicas, fusión celular de cultivo de células y tejidos y aplicaciones agrícolas, médicas y otras aplicaciones industriales.

BIOL 591. Temas especiales en biología. 1-4 horas.

Curso semestral 1-4 créditos. Un estudio en profundidad de un tema seleccionado en biología. Consulte el Programa de clases para conocer los temas específicos que se ofrecerán cada semestre y los requisitos previos. Si se ofrecen varios temas, los estudiantes pueden optar por tomar más de uno.

BIOL 601. Bioinformática integrada. 4 horas.

Curso semestral 3 conferencias y 3 horas de laboratorio. 4 créditos. La inscripción requiere el permiso del instructor. Presenta conceptos importantes en bioinformática a través de una serie de problemas de la vida real que deben resolver los estudiantes. Los problemas abordados incluirán, entre otros, cuestiones de análisis genómico, análisis estadístico y modelización de fenómenos biológicos complejos. Se hará hincapié en lograr una comprensión profunda de algunas herramientas de bioinformática ampliamente utilizadas. Listado cruzado como: BNFO 601.

BIOL 602. Desarrollo profesional y de carrera en biología. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. La matriculación está restringida a estudiantes graduados. Este curso equipará a los estudiantes al comienzo de su experiencia de posgrado con el conocimiento, los recursos y las habilidades para completar rápida y exitosamente los requisitos para una maestría. en Biología al tiempo que mejora sus habilidades de comunicación y planificación en varios formatos y áreas críticas, y explora trayectorias profesionales alternativas basadas en sus metas y valores personales.

BIOL 603. Fundamentos del liderazgo científico. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. La matrícula está restringida a estudiantes con calificación de posgrado. El propósito de este curso es preparar a los estudiantes para trabajar con éxito como miembros y líderes de diversos equipos científicos durante sus estudios de posgrado y en múltiples carreras científicas. Los estudiantes se familiarizarán y ganarán experiencia con conceptos clave de equipos y equipos líderes, incluidas misiones y objetivos basados ​​en valores, comunicación y comentarios efectivos, etapas de desarrollo y liderazgo del equipo, diversidad e inclusión, tutoría y coaching, resolución de conflictos, gestión de proyectos, liderando el cambio, dejando un legado y evaluación.

BIOL 604. Integridad en la investigación. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. La matriculación está restringida a estudiantes graduados. Este curso está diseñado para proporcionar un enfoque basado en debates sobre la integridad de la investigación. Al final del curso, los estudiantes serán muy conscientes de cómo la ciencia interactúa e informa a la sociedad. Habrán asimilado una serie de temas de actualidad relacionados con la realización responsable de la investigación y podrán articular con claridad soluciones éticas y legales a los problemas planteados. Este curso aborda temas de una amplia experiencia en biociencias, incluidos estudios de laboratorio y de campo. Este curso está dirigido a maestrías y doctorados de nivel de entrada. estudiantes. Calificado como aprobado / reprobado.

BIOL 605. Diversidad e inclusión en la ciencia. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito.La matriculación está restringida a estudiantes graduados. Este curso familiarizará e involucrará a los estudiantes con múltiples formas de diversidad en la ciencia a través de presentaciones, diversos oradores invitados, discusiones en clase y tareas de los estudiantes, preparándolos para reconocer y aprovechar esta diversidad al emplear la inclusión a lo largo de sus carreras y vidas científicas.

BIOL 606. Ecología cuantitativa. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Principios y aplicaciones de la ecología matemática a nivel comunitario, incluidas técnicas de muestreo de diseño experimental, supuestos y limitaciones y el uso de análisis de conglomerados, análisis de gradientes y ordenación para evaluar, resumir y comparar grandes conjuntos de datos.

BIOL 607. Comunicación científica: fundamentos. 2 horas.

Curso semestral de 2 horas lectivas. 2 créditos. La matriculación está restringida a estudiantes graduados. El objetivo de este curso es proporcionar capacitación en comunicación científica a diversas audiencias con antecedentes científicos y no científicos y a través de diversas trayectorias profesionales. El curso cubre las reglas fundamentales de la escritura, el proceso de escritura, la escritura técnica, la presentación visual, la presentación oral, la participación del público y la comunicación con el público. Los estudiantes obtendrán habilidades de comunicación científica a través de ejercicios de escritura, ejercicios orales grabados en video y revisión por pares para prepararlos para la escuela de posgrado y más allá.

BIOL 608. Comunicación científica: propuestas de investigación. 2 horas.

Curso semestral de 2 horas lectivas. 2 créditos. La matriculación está restringida a estudiantes graduados. El objetivo de este curso es brindar capacitación en la redacción de propuestas de investigación competitivas. Los estudiantes aprenderán las habilidades necesarias para la etapa de redacción de propuestas de la etapa preparatoria de investigación científica, incluidos administradores de referencias, bibliografías comentadas, venta de la idea, paneles de revisión simulados, propuestas de formato corto, propuestas de formato largo y propuestas de tesis / disertación. Los estudiantes aprenderán habilidades de redacción de propuestas que proporcionarán una ventaja en las solicitudes para una diversidad de fuentes de financiamiento.

BIOL 609. Comunicación científica: discurso público. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. Prerrequisito: BIOL 607. La inscripción está restringida a estudiantes graduados. La misión de este curso es capacitar a los estudiantes que se acercan a la finalización de una tesis / disertación para aplicar las habilidades que aprendieron en el curso de prerrequisito para comunicar de manera efectiva su propia investigación de tesis / disertación, y su relevancia para los problemas globales en biología, a audiencias no científicas. Los estudiantes que completen con éxito este curso podrán comunicar de manera efectiva la ciencia y la relevancia de su propia investigación en formatos verbales y escritos con personas no científicas en el público lego, instituciones gubernamentales y no gubernamentales y los medios de comunicación. Calificado como satisfactorio / insatisfactorio.

BIOL 610. Aplicaciones de conservación. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Cubre la implementación de técnicas de conservación que incluyen monitoreo, planificación, educación, manejo del hábitat y la combinación de la conservación con estrategias de desarrollo humano. Se enfoca en cómo hacer que la conservación funcione donde la biodiversidad y los medios de vida humanos deben conciliarse. Los estudiantes utilizarán varios programas de computadora para analizar e interpretar las estrategias de manejo.

BIOL 618. Ecología de ecosistemas. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente o permiso del instructor. Introducción a la estructura y funcionamiento de ecosistemas acuáticos y terrestres. El curso complementa otras ofertas del programa de posgrado al considerar los procesos ecológicos en órdenes superiores de organización y en el contexto de factores abióticos. Los estudiantes obtendrán conocimiento específico de la disciplina a través de conferencias y lecturas mientras desarrollan el pensamiento cuantitativo y crítico.

BIOL 620. Biogeochemistry. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Matrícula restringida a estudiantes de posgrado. Este curso examinará los ciclos biogeoquímicos del carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y hierro en la Tierra tanto desde una perspectiva histórica como en el contexto del cambio ambiental global, considerando los ciclos individualmente y reconociendo también que existen interacciones significativas entre estos ciclos. Se extraerán ejemplos de procesos biogeoquímicos de múltiples ecosistemas, que van desde los suelos terrestres hasta las profundidades del océano.

BIOL 626. Ecología fisiológica. 4 horas.

Curso semestral de 4 horas lectivas. 4 créditos. Requisito previo: BIOL 317 o equivalente. Este curso examina los ajustes y adaptaciones fisiológicos que hacen los organismos en respuesta a su entorno.

BIOL 630. Patrones de reproducción de mamíferos. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Un estudio ecológico y evolutivo integral de las especializaciones y la radiación adaptativa en la anatomía reproductiva de los mamíferos, el ciclo reproductivo, la estacionalidad de la reproducción y los factores que afectan el tamaño de la camada y el estado de desarrollo de los recién nacidos. La biología reproductiva humana se incluye cuando es pertinente.

BIOL 640. Evolución y marcadores moleculares. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Metodologías y aplicaciones de la biología molecular en lo que respecta al estudio de la evolución, con especial atención a la sistemática, la especiación y la biogeografía. El curso proporciona competencia en la comprensión, interpretación y elección de marcadores moleculares apropiados para la investigación evolutiva, con especial atención a los métodos actuales y la literatura reciente. Diseñado para beneficiar a estudiantes tanto de historia natural (ecologistas, sistemática, biólogos evolutivos) como de biología molecular.

BIOL 650. Genética de la conservación. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Abarca la aplicación de la genética molecular a la conservación de la biodiversidad. Los temas esenciales incluyen medidas moleculares de diversidad genética, estimación de la pérdida de diversidad genética en poblaciones pequeñas, detección de endogamia, resolución de incertidumbres taxonómicas, manejo genético de especies T & ampE, cría en cautiverio y reintroducción. Los estudiantes utilizarán varios programas de computadora para analizar e interpretar datos genéticos moleculares.

BIOL 654. Teledetección ambiental. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: ENVS 602 o permiso del instructor. Este curso proporciona una comprensión básica y aplicada sobre el uso de datos de sensores remotos digitales para detectar, identificar y caracterizar los recursos terrestres. Se requiere que los estudiantes demuestren una comprensión de los atributos espectrales de los suelos, la vegetación y los recursos hídricos a través de varios laboratorios que involucran datos espectrales ópticos basados ​​en imágenes y no basados ​​en imágenes. Listado cruzado como: ENVS 654 / URSP 654.

BIOL 660. Biología del desarrollo. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: bioquímica o biología celular o su equivalente. Principios moleculares y celulares de la biología del desarrollo en sistemas modelo, que incluyen moscas, gusanos, peces y mamíferos. Comprensión de gradientes de morfógenos, transcripción, movimientos celulares y señalización en desarrollo. Se enseñan métodos avanzados que permiten a los estudiantes interpretar y presentar hallazgos de la literatura primaria.

BIOL 676. Biología celular vegetal y animal. 3 horas.

Curso semestral de 3 horas lectivas. 3 créditos. Requisito previo: bioquímica o biología celular o permiso del instructor. Principios moleculares y celulares del comportamiento y función celular en células vegetales y animales. Los temas incluyen transporte intracelular, control del ciclo celular, señalización y motilidad celular. Se enseñan métodos avanzados que permiten a los estudiantes interpretar y presentar hallazgos de la literatura primaria en este campo.

BIOL 690. Seminario de Biología. 1 hora.

Curso semestral 1 crédito. Puede repetirse para obtener crédito. Presentaciones de profesores y profesores visitantes, y debates sobre investigaciones y desarrollos en biología y campos relacionados. Calificado como S / U / F.

BIOL 691. Temas especiales en biología. 1-4 horas.

Horas variables del curso semestral. 1-4 créditos. Un estudio avanzado de un tema seleccionado en biología. Consulte el Programa de clases para conocer los temas específicos que se ofrecerán cada semestre y los requisitos previos. Si se ofrecen varios temas, los estudiantes pueden optar por tomar más de uno.

BIOL 692. Estudio independiente. 1-4 horas.

Horas semestrales del curso a acordar. Créditos a concertar. La determinación de la cantidad de crédito y el permiso del instructor, asesor y jefe de departamento deben obtenerse antes de registrarse para este curso. Un curso diseñado para brindar una oportunidad para la investigación independiente en cualquier área de la biología fuera del área de tesis de estudiantes graduados.

BIOL 693. Temas de actualidad en biología. 1 hora.

Curso semestral 1 hora conferencia. 1 crédito. Puede repetirse para obtener crédito. Diseñado para desarrollar habilidades en la preparación y realización de presentaciones orales junto con un estudio en profundidad de un tema actual en biología. Los estudiantes presentan charlas y dirigen discusiones sobre el tema seleccionado.

BIOL 698. Tesis. 1-16 horas.

Horas semestrales del curso a acordar. Créditos a concertar. Investigación independiente de estudiantes en áreas de sistemática, medio ambiente, desarrollo, comportamiento, biología celular y molecular y fisiología comparada.