Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

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

Tecnologías clave

• Microarrays: Miden simultáneamente los niveles de expresión de miles de genes.
  • Se usa hibridación de ARNm con sondas de ADN complementarias fijadas a una superficie.
• RNA-Seq (Secuenciación de ARN): Determina y cuantifica secuencias de ARN usando secuenciación de próxima generación.
  • Ofrece una medición más sensible y precisa de la expresión génica comparado con microarrays.
  • Permite el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR (Reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa): Mide niveles de expresión de genes específicos.
  • Primero convierte el ARN en ADNc.
  • Luego amplifica y cuantifica el ADNc mediante PCR.

Aplicaciones

• La transcriptómica tiene amplias aplicaciones en biología y medicina.
• Descubrimiento de fármacos: Identifica nuevos objetivos farmacológicos y biomarcadores de respuesta farmacológica.
• Diagnóstico de enfermedades: Desarrolla pruebas de diagnóstico basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Adapta tratamientos basándose en perfiles de expresión génica únicos del paciente.
• Biología del desarrollo: Estudia los cambios en la expresión génica que ocurren durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Analiza los efectos de factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• El análisis de datos transcriptómicos incluye varios pasos.
• Control de calidad: Evalúa la calidad de los datos y elimina datos 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 genes que se expresan de manera diferente entre diferentes condiciones o grupos.
• Análisis de enriquecimiento: Identifica vías u ontologías de genes sobrerrepresentadas en un conjunto de genes expresados diferencialmente.

Desafíos

• La transcriptómica es una herramienta poderosa, pero presenta desafíos.
• Complejidad: El transcriptoma es complejo y dinámico, dificultando la interpretación de los datos.
• Ruido: Los datos pueden ser ruidosos, lo que dificulta distinguir entre cambios reales y ruido de fondo.
• Tamaño de los datos: Los datos pueden ser grandes y difíciles de analizar.
• Ética: Los datos pueden ser utilizados para identificar individuos y deben protegerse.

Conclusión

• La transcriptómica es un campo poderoso y en rápido crecimiento.
• Tiene el potencial de revolucionar la comprensión de la biología y la medicina.
• A medida que la tecnología avanza y los costos disminuyen, su uso será aún más esencial.

Densidad

• La densidad es una propiedad física que describe qué tan junta está la masa en un volumen dado.
• Se calcula como masa por unidad de volumen.
• Se representa con 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 densidad son:
  • Kilogramos por metro cúbico ($kg/m^3$)
  • Gramos por centímetro cúbico ($g/cm^3$)
  • Gramos por mililitro ($g/mL$)

Ejemplos

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

Factores que afectan la densidad

• Temperatura: Generalmente, la densidad disminuye al aumentar la temperatura porque el volumen aumenta.
• Presión: La densidad aumenta al aumentar la presión, ya que el volumen disminuye.
• Estado de la materia: Generalmente, 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 en muchas áreas.
• Identificación de materiales: Permite identificar materiales porque diferentes materiales tienen diferentes densidades.
• Flotación: Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la densidad 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, el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula. Analiza los niveles y patrones de expresión génica. Revela procesos biológicos, respuestas a estímulos y mecanismos de enfermedades.