Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

• La transcriptómica estudia el transcriptoma, que es el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula u organismo.
• Se enfoca en los niveles y patrones de expresión génica para entender procesos biológicos, respuestas a estímulos y mecanismos de enfermedades.

Tecnologías clave

• Microarrays: Miden los niveles de expresión de miles de genes simultáneamente mediante la hibridación de ARNm con sondas de ADN complementarias.
• RNA-Seq (Secuenciación de ARN): Secuencia el ARN para determinar y cuantificar las secuencias de ARN, ofreciendo una medición más precisa y permitiendo el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa con Transcriptasa Inversa Cuantitativa): Mide la expresión de genes específicos convirtiendo ARN en ADNc, luego amplificando y cuantificando este ADNc mediante PCR.

Aplicaciones

• Descubrimiento de fármacos: Ayuda a identificar objetivos farmacológicos y biomarcadores de la respuesta a fármacos.
• Diagnóstico de enfermedades: Permite desarrollar pruebas diagnósticas basadas en los patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Facilita la adaptación de tratamientos según los perfiles únicos de expresión génica de un paciente.
• Biología del desarrollo: Se usa para estudiar cómo cambian los genes durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Ayuda a entender los efectos de los factores ambientales sobre la expresión de los genes.

Análisis de datos transcriptómicos

• Control de calidad: Evalúa la calidad de los datos y elimina los de baja calidad.
• Alineamiento: Asigna lecturas de RNA-Seq al genoma o transcriptoma.
• Cuantificación: Determina los niveles de expresión de cada gen o transcrito.
• Análisis de expresión diferencial: Identifica los genes que se expresan de manera diferente entre distintas condiciones o grupos.
• Análisis de enriquecimiento: Identifica vías u ontologías de genes que están sobrerrepresentadas en un conjunto de genes expresados diferencialmente.

Desafíos

• Complejidad: El transcriptoma es muy complejo y dinámico, lo que dificulta la interpretación de los datos.
• Ruido: Los datos transcriptómicos pueden ser ruidosos, haciendo difícil distinguir entre cambios reales en la expresión génica y el ruido de fondo.
• Tamaño de los datos: Los datos son voluminosos y difíciles de analizar.
• Aspectos éticos: Los datos pueden usarse para identificar individuos y, por lo tanto, deben protegerse.

Conclusión

• La transcriptómica es un campo poderoso que puede revolucionar la biología y la medicina.

Densidad

Definición

• La densidad es una propiedad física que describe cuán junta está la masa en un volumen dado.

Fórmula

• La densidad se calcula mediante la fórmula: $\rho = \frac{m}{V}$, donde $\rho$ 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 $11.34 g/cm^3$, indicando que el plomo es mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• Temperatura: La densidad generalmente disminuye con el aumento de temperatura.
• Presión: La densidad aumenta con el aumento de presión, ya que el volumen disminuye.
• Estado de la materia: Los sólidos suelen ser más densos que los líquidos, y los líquidos más densos que los gases de la misma sustancia.

Aplicaciones

• Identificación de materiales: Diferentes materiales tienen diferentes densidades, lo que permite identificarlos.
• Flotación: Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la del fluido en el que se encuentra.
• Ingeniería: Se utiliza 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 (20°C): $0.0012 g/cm^3$

La transcriptómica estudia el transcriptoma para entender la expresión génica. Utiliza microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR para medir y analizar el ARN. Esencial en el descubrimiento de fármacos y el diagnóstico de enfermedades.