Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

• La transcriptómica es el estudio del 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 mediante la hibridación de ARNm con sondas de ADN complementarias fijadas a una superficie sólida.
• RNA-Seq utiliza la secuenciación de próxima generación 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 y permite 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

• Descubrimiento de fármacos: Identificación de nuevos objetivos farmacológicos y biomarcadores de la respuesta farmacológica.
• Diagnóstico de enfermedades: Desarrollo de pruebas de diagnóstico basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Adaptación de los tratamientos a los pacientes basándose en sus perfiles de expresión génica únicos.
• Biología del desarrollo: Estudio de los cambios en la expresión génica que ocurren durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Estudio de los efectos de los factores ambientales en la expresión génica.

Análisis de datos transcriptómicos

• El control de calidad evalúa la calidad de los datos y eliminación de cualquier dato de baja calidad.
• El alineamiento asigna de 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 que expresan de manera diferente entre diferentes condiciones o grupos.
• El análisis de enriquecimiento identifica vías u ontologías de genes que están sobrerrepresentadas en un conjunto de genes expresados diferencialmente.

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, presenta desafíos éticos.

Conclusión

• La transcriptómica es un campo poderoso y en rápido crecimiento que tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de la biología y la medicina.
• A medida que la tecnología continúa avanzando y los costos disminuyen, es probable que la transcriptómica se convierta en una herramienta aún más esencial para los investigadores y los médicos.

Densidad

¿Qué es la densidad?

• La densidad es una propiedad física de la materia que describe qué tan junta está la masa en un volumen dado.
• Se calcula como la masa por unidad de volumen y se representa comúnmente 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

• 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 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

• Temperatura: La densidad generalmente disminuye al aumentar la temperatura, ya que el volumen suele aumentar.
• 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

• Identificación de materiales: Diferentes materiales tienen diferentes densidades, lo que permite identificarlos.
• Flotación: Un objeto flotará 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 para revelar procesos biológicos y respuestas a estímulos. Utiliza microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR para analizar la expresión génica. Estas tecnologías ayudan a comprender los mecanismos de las enfermedades.