Biología transcriptómica

Biología transcriptómica

¿Qué es la transcriptómica?

• La transcriptómica se centra en el transcriptoma, es decir, el conjunto completo de moléculas de ARN.
• Analiza los niveles y patrones de expresión génica.
• Propósito: revelar procesos biológicos, respuestas a estímulos y mecanismos de enfermedades.

Tecnologías clave

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

Aplicaciones

• Descubrimiento de fármacos: Identifica nuevos objetivos farmacológicos y biomarcadores de respuesta.
• Diagnóstico de enfermedades: Desarrolla pruebas de diagnóstico basadas en patrones de expresión génica.
• Medicina personalizada: Adapta tratamientos basados en perfiles de expresión génica únicos de cada paciente.
• Biología del desarrollo: Estudia cambios en la expresión génica durante el desarrollo.
• Biología ambiental: Investiga los efectos de factores ambientales en la expresión génica.

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 genes que se expresan de manera diferente entre condiciones o grupos.
• Análisis de enriquecimiento: Identifica vías u ontologías de genes sobrerrepresentadas en un conjunto de genes expresados diferencialmente.

Desafíos

• Complejidad: El transcriptoma es complejo y dinámico.
• Ruido: Los datos transcriptómicos pueden ser ruidosos.
• Tamaño de los datos: Los datos pueden ser grandes y difíciles de analizar.
• Consideraciones éticas: Se debe proteger la información, ya que los datos transcriptómicos pueden identificar individuos.

Densidad

Definición

• La densidad es una propiedad física que describe la concentración de masa en un volumen dado.
• Se representa con la letra griega $\rho$ (rho).

Fórmula

• $\rho = \frac{m}{V}$
• donde:
  • $\rho$ es la densidad
  • $m$ es la masa
  • $V$ 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: $11.34 g/cm^3$, lo que indica que el plomo es mucho más denso que el agua.

Factores que afectan la densidad

• Temperatura: Generalmente, la densidad disminuye al aumentar la temperatura.
• Presión: La densidad aumenta al aumentar la presión.
• Estado de la materia: Los sólidos suelen ser más densos que los líquidos, y los líquidos más densos que los gases.

Aplicaciones

• Identificación de materiales: Diferentes materiales tienen diferentes densidades.
• Flotación: Un objeto flota si su densidad promedio es menor que la del fluido.
• Ingeniería: Se utiliza en el diseño de estructuras y materiales.

Tabla de densidades comunes

La transcriptómica estudia el transcriptoma, analizando la expresión génica para revelar procesos biológicos y respuestas a estímulos. Utiliza microarrays, RNA-Seq y RT-qPCR para medir y cuantificar secuencias de ARN y expresión de genes específicos.