Biología Transcriptómica

Biología Transcriptómica

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

Tecnologías clave

• Los microarrays miden los niveles de expresión de miles de genes simultáneamente al hibridar ARNm con sondas de ADN complementarias en una superficie sólida.
• RNA-Seq utiliza la secuenciación de próxima generación para determinar y cuantificar secuencias de ARN en una muestra, ofreciendo mediciones más sensibles y precisas de la expresión génica y permitiendo el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR mide los niveles de expresión de genes específicos convirtiendo ARN en ADNc, que luego se amplifica y cuantifica mediante PCR.

Aplicaciones

• Descubrimiento de fármacos: Identifica nuevos objetivos farmacológicos y biomarcadores de la respuesta farmacológica.
• Diagnóstico de enfermedades: Desarrolla pruebas diagnósticas basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Adapta los tratamientos a los pacientes según sus perfiles únicos de expresión génica.
• Biología del desarrollo: Estudia los cambios en la expresión génica durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Analiza los efectos de factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• El control de calidad evalúa la calidad de los datos transcriptómicos 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 cada gen o transcrito.
• El análisis de expresión diferencial identifica genes con expresión diferente entre condiciones o grupos.
• El análisis de enriquecimiento identifica vías u ontologías de genes sobrerrepresentadas en un conjunto de genes con expresión diferencial.

Desafíos

• La complejidad del transcriptoma dificulta la interpretación de los datos.
• El ruido en los datos transcriptómicos dificulta la distinción entre cambios reales en la expresión génica y el ruido de fondo.
• El gran tamaño de los datos transcriptómicos dificulta su análisis.
• Los datos transcriptómicos pueden ser usados para identificar individuos, planteando consideraciones éticas y requiriendo protección.

Conclusión

• La transcriptómica tiene el potencial de revolucionar la comprensión de la biología y la medicina.
• Con avances tecnológicos y costos decrecientes, la transcriptómica se volverá una herramienta aún más esencial para investigadores y médicos.

Densidad

• La densidad es una propiedad física de la materia que describe cuán junta está la masa en un volumen determinado.
• Se calcula como la masa por unidad de volumen.
• Su símbolo habitual es la letra griega $\rho$ (rho).

Fórmula

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

Unidades

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

Ejemplos

• La densidad del agua es 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 indica que el plomo es mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• La densidad generalmente disminuye al aumentar la temperatura, debido al aumento en el volumen.
• La densidad aumenta al aumentar la presión, debido a la disminución en el volumen.
• En general, los sólidos son más densos que los líquidos y los líquidos son más densos que los gases de la misma sustancia.

Aplicaciones

• La densidad es útil para la identificación de materiales debido a que materiales diferentes tienen diferentes densidades.
• La flotación de un objeto depende de si su densidad promedio es menor que la del fluido en el que se encuentra.
• La densidad se utiliza en ingeniería, 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 los patrones de expresión génica para revelar procesos biológicos y respuestas a estímulos. Analiza el transcriptoma mediante microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR. Tiene aplicaciones en el descubrimiento de fármacos y el diagnóstico de enfermedades.