Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

• La transcriptómica es el estudio del transcriptoma, comprendiendo todas las moléculas de ARN en una célula u organismo.
• Examina los niveles y patrones de la expresión génica para descifrar procesos biológicos, respuestas a estímulos y mecanismos de enfermedades.

Tecnologías clave

• Los microarrays miden simultáneamente la expresión de miles de genes mediante la hibridación de ARNm con sondas de ADN en una superficie sólida.
• RNA-Seq usa secuenciación de próxima generación para determinar y cuantificar secuencias de ARN, ofreciendo mediciones más sensibles y precisas que los microarrays y permitiendo el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR cuantifica genes específicos, convirtiendo ARN en ADNc, luego amplificando y cuantificando el ADNc usando PCR.

Aplicaciones

• Identificación de objetivos farmacológicos y biomarcadores.
• Desarrollo de pruebas diagnósticas basadas en patrones de expresión génica.
• Tratamientos adaptados basados en perfiles de expresión génica individuales.
• Estudio de los cambios en la expresión génica durante el desarrollo.
• Investigación de los efectos de factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• El control de calidad evalúa y elimina datos de baja calidad.
• El alineamiento asigna lecturas de RNA-Seq al genoma o transcriptoma.
• La cuantificación determina los niveles de expresión de genes o transcritos.
• El análisis de expresión diferencial identifica genes que se expresan de forma diferente entre condiciones o grupos.
• El análisis de enriquecimiento identifica vías u ontologías de genes sobrerrepresentadas en genes expresados diferencialmente.

Desafíos

• La complejidad del transcriptoma dificulta la interpretación de datos.
• El "ruido" en los datos puede dificultar la distinción entre cambios reales y ruido de fondo.
• El gran tamaño de los datos puede dificultar el análisis.
• Los datos pueden usarse para identificar individuos y deben protegerse.

Conclusión

• La transcriptómica es una herramienta poderosa que puede revolucionar la comprensión de la biología y la medicina.
• La tecnología continua avanzando y los costos disminuyen, se prevé que se convertirá en una herramienta aún más esencial.

Densidad

Definición y fórmula

• La densidad es una propiedad física que describe la concentración de masa en un volumen dado.
• Se calcula como la masa m por unidad de volumen V, representada por $\rho$.
• La fórmula es $\rho = \frac{m}{V}$

Unidades comunes

• Kilogramos por metro cúbico ($kg/m^3$)
• Gramos por centímetro cúbico ($g/cm^3$)
• Gramos por mililitro ($g/mL$)

Ejemplos de densidad

• El agua tiene una densidad de aproximadamente $1 g/cm^3$ o $1000 kg/m^3$ a temperatura ambiente.
• El plomo tiene una densidad de $11.34 g/cm^3$, significativamente más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• La temperatura: al aumentar la temperatura, la densidad generalmente disminuye.
• La presión: al aumentar la presión, la densidad aumenta debido a la disminución del volumen.
• El estado de la materia: generalmente, los sólidos son más densos que los líquidos, y los líquidos son más densos que los gases.

Aplicaciones de la densidad

• Se utiliza para identificar materiales.
• Influye en la flotación de objetos en fluidos.
• Es importante en el diseño de estructuras y materiales.

Tabla de densidades comunes

• Agua: $1.0 g/cm^3$
• Aluminio: $2.7 g/cm^3$
• Hierro: $7.87 g/cm^3$
• Cobre: $8.96 g/cm^3$
• Plomo: $11.34 g/cm^3$
• Oro: $19.3 g/cm^3$
• Aire (a 20°C): $0.0012 g/cm^3$

La transcriptómica estudia el transcriptoma para entender la expresión génica y procesos biológicos. Utiliza tecnologías como microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR para medir y cuantificar el ARN. Esencial para identificar objetivos farmacológicos y desarrollar pruebas diagnósticas.