Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

• La transcriptómica es el estudio del transcriptoma.
• El transcriptoma es el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula u organismo.
• Esta disciplina analiza los niveles y patrones de expresión génica.
• Ayuda a revelar procesos biológicos, respuestas a estímulos y mecanismos de enfermedades.

Tecnologías clave

• Microarrays: Miden los niveles de expresión de miles de genes simultáneamente. Esto se hace mediante la hibridación de ARNm con sondas de ADN complementarias fijadas a una superficie sólida.
• RNA-Seq (Secuenciación de ARN): Utiliza la secuenciación para determinar y cuantificar las secuencias de ARN en una muestra.
• RNA-Seq proporciona una medición más sensible y precisa de la expresión génica que los microarrays. Permite el descubrimiento de nuevos transcritos.
• RT-qPCR (Reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa): Mide los niveles de expresión de genes específicos. Primero, convierte el ARN en ADNc. Luego, amplifica y cuantifica el ADNc mediante PCR.

Aplicaciones

• Descubrimiento de fármacos: Permite la identificación de nuevos objetivos y biomarcadores.
• Diagnóstico de enfermedades: Contribuye al desarrollo de pruebas basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Facilita la adaptación de tratamientos a los pacientes según sus perfiles de expresión génica únicos.
• Biología del desarrollo: Ayuda a estudiar los cambios en la expresión génica durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Ayuda a estudiar los efectos de los factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• Control de calidad: Evaluación y eliminación de datos de baja calidad.
• Alineamiento: Asignación de lecturas de RNA-Seq al genoma o transcriptoma.
• Cuantificación: Determinación de los niveles de expresión de cada gen o transcrito.
• Análisis de expresión diferencial: Identificación de genes que se expresan de manera diferente entre diversas condiciones o grupos.
• Análisis de enriquecimiento: Identificación de vías u ontologías de genes que están sobrerrepresentadas en un conjunto de genes diferenciales.

Desafíos

• Complejidad: El transcriptoma es complejo y dinámico, lo que complica la interpretación de los datos.
• Ruido: Los datos transcriptómicos pueden ser ruidosos, dificultando la distinción entre cambios reales y ruido de fondo.
• Tamaño de los datos: Los datos pueden ser grandes y difíciles de analizar.
• Consideraciones éticas: Los datos deben protegerse porque pueden utilizarse para identificar individuos.

Conclusión

• La transcriptómica es un campo poderoso con potencial para revolucionar la biología y la medicina.
• A medida que la tecnología avance y los costos disminuyan, se convertirá en una herramienta esencial.

Densidad

Definición y Fórmula

• La densidad es una propiedad física que describe cuán junta está la masa en un volumen dado.
• Se calcula como la masa por unidad de volumen, representada por la letra griega ρ (rho).
• Fórmula: $\rho = \frac{m}{V}$, donde $\rho$ es la densidad, $m$ es la masa, y $V$ es el volumen.

Unidades Comunes

• 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: $11.34 g/cm^3$, mostrando que el plomo es mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• Temperatura: Generalmente, la densidad disminuye al aumentar la temperatura debido a la expansión del volumen.
• Presión: La densidad aumenta al aumentar la 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: Materiales diferentes tienen densidades diferentes, lo que permite identificarlos.
• Flotación: Un objeto flotará si su densidad promedio es menor que la del fluido circundante.
• Ingeniería: Se utiliza en el diseño de estructuras y materiales.

Tabla de densidades comunes

La transcriptómica estudia el transcriptoma, el conjunto completo de moléculas de ARN en una célula u organismo. Analiza los niveles y patrones de expresión génica, revelando procesos biológicos y respuestas a estímulos. Tecnologías clave incluyen microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR.