Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

• La transcriptómica es el estudio del transcriptoma, el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula u organismo.
• La transcriptómica analiza los niveles y patrones de expresión génica para revelar procesos biológicos.

Tecnologías clave

• Los microarrays miden los niveles de expresión simultáneamente.
• El RNA-Seq utiliza la secuenciación para determinar y cuantificar las secuencias de ARN, ofreciendo mediciones más precisas que los microarrays y permitiendo el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR mide los niveles de expresión de genes específicos convirtiendo primero el ARN en ADNc y luego amplificando y cuantificando el ADNc mediante PCR.

Aplicaciones

• Se identifican nuevos objetivos farmacológicos y biomarcadores de la respuesta farmacológica mediante el descubrimiento de fármacos.
• Pruebas de diagnóstico basadas en patrones de expresión génica para el diagnóstico de enfermedades.
• Adaptación de tratamientos basada en perfiles de expresión génica únicos para la medicina personalizada.
• Estudio de cambios de expresión génica durante el desarrollo para la biología del desarrollo.
• Estudio de efectos de factores ambientales en la expresión génica para la biología ambiental.

Análisis de datos transcriptómicos

• Se evalúa la calidad de los datos, y se eliminan los datos de baja calidad durante el control de calidad.
• Las lecturas de RNA-Seq se asignan al genoma o transcriptoma durante la alineación.
• Los niveles de expresión de cada gen o transcrito se determinan durante la cuantificación.
• Se identifican genes que se expresan de manera diferente entre condiciones o grupos durante el análisis de expresión diferencial.
• Vías u ontologías de genes sobrerrepresentadas se identifican en un conjunto de genes expresados diferencialmente mediante el análisis de enriquecimiento.

Desafíos

• El transcriptoma es muy complejo y dinámico, lo que dificulta la interpretación de los datos.
• Los datos transcriptómicos pueden ser ruidosos, lo que dificulta la distinción entre cambios reales en la expresión génica y el ruido de fondo.
• Los datos transcriptómicos pueden ser grandes y difíciles de analizar.
• Los datos transcriptómicos pueden utilizarse para identificar individuos y deben protegerse.

Densidad

• La densidad es una propiedad física de la materia que describe cuán junta está la masa en un volumen.
• La letra griega $\rho$ (rho) representa la densidad.

Fórmula

• La fórmula para calcular la densidad es: $\rho = \frac{m}{V}$
• $\rho$ es la densidad, $m$ es la masa, y $V$ es el volumen.

Unidades

• Las unidades comunes para la densidad son: Kilogramos por metro cúbico ($kg/m^3$), Gramos por centímetro cúbico ($g/cm^3$), y Gramos por mililitro ($g/mL$).

Ejemplos

• La densidad del agua es de aproximadamente $1 g/cm^3$ o $1000 kg/m^3$ a temperatura ambiente.
• La densidad del plomo es de $11.34 g/cm^3$, lo que significa que el plomo es mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• La densidad generalmente disminuye al aumentar la temperatura, ya que el volumen tiende a aumentar.
• La densidad aumenta al aumentar la presión, ya que el volumen disminuye.
• Generalmente, los sólidos son más densos que los líquidos, y los líquidos son más densos que los gases de la misma sustancia.

Aplicaciones

• Se pueden identificar diferentes materiales, porque tienen diferentes densidades
• Si su densidad promedio es menor que la densidad del fluido, un objeto flotará.
• Se utiliza en el diseño de estructuras y materiales para la ingeniería.

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 (20°C): $0.0012 g/cm^3$

La transcriptómica estudia el transcriptoma y patrones de expresión génica. Tecnologías como microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR analizan los niveles de expresión. Tiene usos en el descubrimiento de fármacos y diagnóstico de enfermedades.