1. Vias metabólicas transversais a todos os organismos vivos;
2. Cinética enzimática, modelos de regulação e balanço das vias metabólicas;
3. Biossíntese de compostos ativos com elevado valor biotecnológico em organismos marinhos.
4. Tecnologias “ómicas” e suas aplicações em biotecnologia.

P1. Introdução aos processos de separação e recuperação de biomoléculas.
P2. Critérios de seleção de processos de separação e recuperação.
P3. Métodos de rutura celular, filtração, centrifugação.
P4. Processos de membrana e processos cromatográficos.
P5. Métodos de extração, precipitação, cristalização e de secagem.
P6. Integração de processos e aumento de escala.

1. Bioreatores
   a. Enquadramento: importância dos bioreatores na biotecnologia marinha
   b. Revisões: cinéticas de crescimento microbiano, formação de produto e consumo de substrato e balanços mássicos
   c. Transferência de calor e esterilização
   d. Medição e controlo das principais variáveis de um bioprocesso
   e. Geometrias e modos de operação de bioreatores
   f. Bioreatores de agitação não mecânica
   g. Scale-Up
   h. Scale-down
   i. Inovação em bioreatores e estudos de caso: aplicações marinhas.
2. Biocatálise
   a. Biocatálise e biocatalisadores – propriedades gerais e exemplos de aplicação.
   b. Cinética enzimática – Mecanismos, efeito de Temperatura e de pH, inibição.
   c. Cinética em sistemas multifásicos.
   d. Enzimas e biocatalisadores celulares.
   e. Imobilização de biocatalisadores.
   f. Biocatálise em meios não-convencionais.
   g. Inovação em biocatálise e estudos de caso – biocatalisadores de origem marinha.

P1 – Diversidade microbiológica no ambiente marinho: Bacteria, Archaea e Eukarya (o caso particular dos fungos
marinhos). Potencial biotecnológico dos microrganismos marinhos.
P2 – Técnicas microbiológicas laboratoriais:
2.1 – Isolamento, identificação, crescimento e estudo da diversidade marinha.
2.2 – Estudo metabólico e fisiológico laboratorial de microrganismos marinhos.
2.3 – Metodologia de caracterização e identificação de microrganismos marinhos.
2.4 – Uso de ferramentas bioquímicas e moleculares complementares usadas frequentemente na caracterização e
identificação de microrganismos marinhos (amplificação de genes específicos, 16S rRNA, …)
2.5 – Análise de resultados experimentais; realização de cálculos necessários à interpretação de resultados; reajuste e
complementação da componente experimental, de acordo com os resultados obtidos.

1. 1. O estado atual da biodiversidade marinha
2. Biologia e diversidade de organismos fotossintéticos e dos principais grupos de fauna marinha
3. Metodologias de bioprospecção marinha
4. Compostos e moléculas de origem marinha com interesse em biotecnologia marinha
   4.1 Agentes anti-oxidantes
   4.2 Agentes anti-tumorais
   4.3 Agentes anti-fúngicos e anti-bacterianos
   4.4 Compostos anti-inflamatórios
   4.5 Enzimas
   4.6 Outros compostos e moléculas de interesse diverso
5. Screening de novos metabolitos

1. Empreendedorismo: Desde a ideia até ao negócio; Estudo preliminar de viabilidade; Financiamento e opções
   disponíveis; Empreendedorismo de base tecnológica.
2. A Biotecnologia à escala global: o Cluster da biotecnologia; o Cluster dos recursos marinhos; a importância da
   propriedade intelectual na biotecnologia; legislação e constituição de empresas de base biotecnológica; obtenção de
   financiamento.
3. Pensamento estratégico em bioempreendedorismo: Perceção da oportunidade; Agregação do capital intelectual;
   Capital humano e tecnológico; Capital económico-financeiro.
4. Alavancagem de oportunidades de negócio: Sinergias e alianças estratégicas; Spinoffs e a importância da ligação
   do meio académico e empresarial; Aspetos legais e apoios à indústria biotecnológica e dos recursos marinhos.
5. Análise de projetos de investimento na área da Biotecnologia
   5.1 Modelo de Negócios CANVAS
6. Case-studies

1. Método científico
   1.1. Formular hipóteses
   1.2. Desenho experimental
   1.3. Organização de dados
2. Tratamento de dados
3. Fundamentos de Ética/Bioética
4. Comunicação de resultados
   4.1. Comunicação em ciência
   4.2. Pesquisa de conteúdos científicos
   4.3. Escrita de artigo científico
   4.4. Comunicação em painel
   4.5. Comunicação oral
   4.6. Comunicar com a sociedade
5. Projetos de Investigação, Desenvolvimento e Inovação
   5.1. Escrita de projetos
   5.2. Introdução à gestão de um projeto
6. Desenvolvimento de projeto de investigação
7. Seminários em biotecnologia

a) O estudante deverá optar por 4 unidades curriculares optativas, num total de 20 créditos, de entre as opções disponíveis.

• Biotecnologia Ambiental

A. Poluentes, contaminantes e riscos ambientais no meio marinho.
• Tipos; Origens; Concentrações; Impacte ambiental e monitorização.
• Enquadramento legislativo dos problemas ambientais marinhos e sua resolução.
B. Integração de etapas biotecnológicas na redução de problemas ambientais no ambiente marinho.
C. Integração de etapas biotecnológicas no tratamento de problemas ambientais no ambiente marinho.
D. Exploração do potencial dos organismos marinhos em processos de biorremediação
E. Valorização de subprodutos de origem marinha.

• Biotecnologia em Aquacultura
  • Importância da biotecnologia em aquacultura e os seus impactos.
  • A variabilidade genética em aquacultura e as bases físicas da hereditariedade. Genética quantitativa e princípios do
  • melhoramento de peixes. Marcadores genéticos para identificação de características fenotípicas em aquacultura.
  • Quantificação da variabilidade genética e distribuições estatísticas. Heritabilidade, tipos de seleção e tipos de
  • cruzamento (delineamento experimental).
  • Ferramentas moleculares de diagnóstico de doenças virais e bacterianas.
  • Aplicações da engenharia genética em aquacultura: construção de ADN; métodos de transferência de genes em
  • peixes; deteção da integração e expressão transgénica; resultados da tecnologia de engenharia genética em peixes,
  • regulamentação dos OGMs; aspetos éticos.
  • Poliploidia em espécies aquáticas.
  • 6.Vacinas de ADN e sua utilização em aquacultura.
  • Utilização de probióticos em Aquacultura.
  • Potencial biotecnológico da aquacultura de algas.
• Aplicações Farmacêuticas

P1. Conceitos e tecnologias fundamentais na área da Biotecnologia Farmacêutica: Introdução aos produtos
farmacêuticos, biofarmacêuticos e biotecnologia. Farmacocinética e farmacodinâmica das drogas biotecnológicas.
Perspetivas futuras, considerações económicas.
P2. Desenvolvimento de processos de produção industrial de drogas: Descoberta de biofarmacêuticos e sua
caracterização; produção industrial; Análise do produto final; Estudos pré-clínicos, clínicos e toxicológicos; Agências
reguladoras e patenteamento.
P3. Linhas de investigação fundamentais na Biotecnologia Clínica e Farmacêutica: Interferão; Interleucinas e fatores
de necrose tumoral; Fatores de crescimento; Hormonas terapêuticas; Produtos sanguíneos recombinantes e enzimas
terapêuticas; Anticorpos, vacinas e adjuvantes; Terapêuticas baseadas em ácidos nucleicos e células.

• Aplicações Alimentares
  • Fundamentos de tecnologia e processamento de alimentos.
  • 1.1 – Propriedades funcionais de macromoléculas e o seu papel na qualidade sensorial dos alimentos
  • 1.2 – Processos de extração e texturização
  • Inovação e tendências no sector alimentar.
  • 2.1 – Alimentos funcionais e nutracêuticos
  • 2.2 – Revestimentos comestíveis
  • Fontes marinhas de ingredientes alimentares.
  • 3.1 – Micro e macroalgas
  • 3.2 – Extremófilos
  • 3.3 – Esponjas
  • 3.4 – Produtos secundários de peixe e crustáceos
  • 4.Ingredientes alimentares de origem marinha.
  • 4.1 – Pigmentos
  • 4.2 – Lípidos
  • 4.2 – Polissacáridos
  • 4.3 – Proteínas
  • 4.4 – Enzimas
  • Introdução ao desenvolvimento de novos produtos.
  • Noções de segurança alimentar.
• Tecnologia de Células e Tecidos

Cultura de células e tecidos animais: Biologia das células animais: metabolismo; adesão; proliferação; diferenciação.
Cultura primária, subculturas e linhas celulares. Equipamentos e meios de cultura. Criopreservação de células
animais. Métodos experimentais: viabilidade; citotoxicidade; proliferação celular; tipos de morte celular (apoptose,
necrose, necroptose, autofagia). Engenharia de tecidos. Células estaminais. Células multirresistentes a fármacos:
modelo utilizado para testar novos fármacos. Modelos de cocultura e 3D. Aspetos éticos.
Tecnologia de células e tecidos vegetais: aplicação na produção agrícola, florestal e Indústrias biotecnológicas.
Principais sistemas e tipos de culturas de células vegetais, condições de cultura e efeitos fisiológicos. Importância e
mecanismo molecular das fito-hormonas. Variação somaclonal e epigenética. Cultura de células em suspensão,
embriogénese e protoplastos. Produção de metabolitos secundários. Transformação genética de células vegetais

• Biomateriais e Biossensores
  1. Biomateriais
  2. Biomateriais e materiais biológicos, (BM): Definições e classificações. Polímeros e compósitos.
  3. Biomateriais de origem marinha, (BOM): Quitina e quitosano, Colagénio, Alginatos, Carragenana, Biosílica. Outros
  4. polímeros de origem marinha.
  5. Biossensores
  6. Tipos de biossensores (BS)
  7. Materiais e técnicas de deteção, exemplos de biossensores (MB)
  8. Aplicações à saúde ao ambiente e em processos biológicos marinhos (AB)