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GRADO ENFERMERÍA 6620. BIOLOGÍA CELULAR E HISTOLOGÍA (1er Curso) CURSO 2024-2025 Tema 1: Concepto de Biología celular. Tecnología: Aparatos y métodos generales de estudio  D. José Saramago Premio Nobel de Literatura 1998 “Si nos paramos a pensar en las pequeñas cosas,...

GRADO ENFERMERÍA 6620. BIOLOGÍA CELULAR E HISTOLOGÍA (1er Curso) CURSO 2024-2025 Tema 1: Concepto de Biología celular. Tecnología: Aparatos y métodos generales de estudio  D. José Saramago Premio Nobel de Literatura 1998 “Si nos paramos a pensar en las pequeñas cosas, llegaremos a entender las grandes” https://www.sciencemag.org/news/2021/02/it-not-flower-it- fungus?utm_campaign=news_daily_2021-02-04&et_rid=35079992&et_cid=3655852  I.- CONCEPTO DE BIOLOGÍA CELULAR (CITOLOGÍA) Parte de la ciencia que se encarga del estudio de las células en cuanto a lo que respecta a las propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su interacción con el entorno y su ciclo vital. Descubrimiento de las células 1665 Robert Hooke (Inglaterra, 1635-1703) Anton van Leeuwenkoek (Países bajos, 1632-1723) Microscopio usado por R. Hooke Libro “Micrographia” (1665).- 1864: Puso fin a la teoría de la generación espontánea.- Pasteurización Omne vivum ex vivo D. Santiago Ramón y Cajal.- 1888: Nacimiento teoría neuronal.- 1906: Premio Nobel junto con Dr. Camilo Golgi.- 1954/55: Confirmación de la sinapsis con el Microscopio electrónico de transmisión (Dres. Palay, Palade, De Robertis y Bennett)  II.- Niveles de organización en Biología Celular Viroides Virus (RNA) (Ac. Nucleico y proteínas) Descubrimiento 2003:.- Virus gigantes más de 0,3 mm.- Visibles al M. óptico Priones (Proteína): plegamiento incorrecto Enfermedades neurodegenerativas Creutzfeldt– Jakob disease Gerstmann– Sträussler–Scheinker Microscopía electrónica de barrido (MEB)  doi: 10.7554/eLife.57309. Microscopía electrónica de transmisión (MET) https://asianews.press/2020/03/03/preventive-measures-for-covid-19-disease-x-category/  Célula procariótica Célula eucariótica animal Eu: verdadero Karyos: núcleo Bacteria https://www.google.com/search?q=esquema+celula+eucariota&rlz=1C1GGRV_enES751ES751&sxsrf=AOaemvLd_6MruoQJAWcA2BV2r4sN48KUYw:163 0861547498&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=FvUX1GW0d0QS0M%252CPIpDUwAF0jus5M%252C_&vet=1&usg=AI4_- kTX3vHXQpT7Z9kFyOzIwRofwGB3-A&sa=X&ved=2ahUKEwij- 9zZqOjyAhWB2eAKHdsLD6MQ9QF6BAgIEAE&biw=1366&bih=657#imgrc=FvUX1GW0d0QS0M&imgdii=XmUhm8ns5rpRqM  III.- Unidades de medida Micrómetro, 1mm = 0,001 mm Eritrocito: 7,8 mm Nanómetro, 1 nm = 0,001 mm Angström, 1Å = 0,1 nm Regla del histólogo nanómetro micrómetro IV.- MICROSCOPIOS: tipos Microscopio óptico (aumenta aprox. 400 veces) Aumento de la lente objetivo multiplicado por el aumento de la lente ocular LR: Límite de resolución AN: apertura numérica l: longitud de onda (nm) https://www.youtube.com/watch?v=BmRRYPDq4bY TIPOS DE MICROSCOPIO https://www.youtube.com/watch?v=SLiprt0wA7k Haematoxylum campechianum https://www.unioncancun.mx/articulo/2014/09/05/medio- ambiente/decomiso-de-madera-de-tinto-en-zona-maya- traficaban-27-m3 Tinción Hematoxilina-Eosina MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA Luz ultravioleta Azul: cromosomas Verde: microtúbulos MICROSCOPIO CONFOCAL.- Láser.- Secciones ópticas PIEL Ordenador BACTERIA Imagen Microscopio Imagen confocal fluorescencia MICROSCOPIO Fabricado por Knoll y Ruska en 1932 ELECTRÓNICO DE http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/ruska.html TRANSMISIÓN Dr. Ernst Ruska (Heidelberg, 25 diciembre 1906) Premio Nobel de Física 1986 Kausche GA, Pfankuch E, Ruska H. Die Sichtbarmachung von pflanzlichem Virus im Ubermikroskop. ¨ Naturwissenschaften 1939;27:292–9. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO Fabricado por Steere, RL en 1957 https://www.independent.co.uk/new s/people/obituary-professor-sir- charles-oatley-1343206.html  Microscopios: óptico y electrónicos Haz de electrones Haz de luz Alto vacío Lentes magnéticas Poder de resolución (M.O.) X 120 Poder de resolución (M.E.) Real aprox. LR = K x l / n x sen  LR = K x l / n x sen  2 nm LR = 0,61 x 550 / 1,5 x 0,93 = 240 nm LR = 0,61 x 0,005 / 1 x 0,01 = 0,2 nm  MAYOR PODER Borde en DE RESOLUCIÓN chapa MICROSCOPIO ÓPTICO ENTEROCITOS Intestino Delgado (superficie apical) MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN  MICROSCOPIO DE BARRIDO VS TRANSMISIÓN CC CC SC SC CC SC SC CC: Células ciliadas y SC: células secretoras Barra aumentos = 5 µm  PREMIO NOBEL DE QUÍMICA EN 2017 “for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution” https://www.google.es/search?q=cryo+microscopy+nobel+prize&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj2zb3xurTdAhViMOwK HZsWCHoQ_AUICigB&biw=1517&bih=730#imgrc=RW4mx3pPcFpovM:  TEM CRYO-EM http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2120811/pdf/jc1333495.pdf V.- FIJACIÓN, INCLUSIÓN Y CORTE Fijación (química) Formol (M.Opt) Glutaraldehido (ME) Inclusión Parafina (M.Opt) Epon/Araldita (ME) Corte Microtomo: 5 mm (M.Opt) Ultramicrot.: 50 nm (ME) INCLUSIÓN: BLOQUE M. Óptica M. Electrónica (parafina) (resina)  CORTE Microtomo para microscopía óptica Ultramicrotomo para Microscopía electrónica https://www.scielo.cl/sciel o.php?pid=S0717- 95022013000100010&scri pt=sci_arttext Vídeos https://www.youtube.com/watch?v=nLZyTwOZZTk&t=39s https://mmegias.webs.uvigo.es/6-tecnicas/4-mparafina.php  Rejilla de M. E. Portaobjetos 7,5 cm 3 mm 2,5 cm CRIOSTATO: microtomo dentro de un congelador.- Muestra congelada: Fijación física.- Rapidez: Biopsias intraoperatorias http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloads/Leica%20CM1950/Brochures/Leica_CM1950_Brochure_ES.pdf  VI.- TÉCNICAS ESPECIALES 1.- Detección in situ de moléculas biológicas 2.- Autorradiografía 3.- Fraccionamiento celular 4.- Cultivos celulares 5.- Tecnología del ADN recombinante 6.- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 7.- Células y animales modificados genéticamente 8.- Citometría de flujo 9.- Difracción de rayos X 10.- Ómicas: Genómica, proteómica y metabolómica VI.1.- Detección “in situ” de moléculas biológicas a.- INMUNOHISTOQUÍMICA Se basa en la unión específica del anticuerpo al antígeno Albert H. Coons (1912-1978) 1941 https://en.wikipedia.org/wiki/Albert_Coons ANTICUERPOS MONOCLONALES 1984  b.- HIBRIDACIÓN IN SITU: detección de ARNm Se basa en la complementariedad de las bases nucleotídicas Ovocito 300 mm Cerebro: Ovario con diferentes folículos ováricos Cada color el ARNm de un gen distinto Pardue, M. and Gall, J. (1969) Molecular hybridization of radioactive DNA to the DNA of cytological preparations. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 64, 600–604. VI.2.- AUTORRADIOGRAFÍA Leucina tritiada Técnica de pulso y caza VI.3.- FRACCIONAMIENTO CELULAR ULTRACENTRIFUGACIÓN ULTRACENTRÍFUGA Refrigerada y al vacío VI.4.- Cultivos celulares.- Líneas celulares Células de un tipo único (humano, animal o vegetal) que se han adaptado para crecer continuamente en el laboratorio y que se usan en investigación. Células HeLa https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/linea-celular-de-cultivo  DOI:10-1016/S0716-8640(13)70214-1 https://henriettalacksfoundation.org/  VI.5.- TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE Paul Berg 1980: Nobel en Herbert W. Boyer Stanley N. Cohen Química 1977: insulina recombinante http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-history/themes/pharmaceuticals/preserving-health-with- biotechnology/berg-boyer-cohen.aspx GFP: PROTEÍNA VERDE FLUORESCENTE Premio Nobel de Química 2008 http://dev.biologists.org/content/135/18/3081/suppl/DC1 https://www.youtube.com/watch?v=CIXY- Ns5vks  VI.6.-.- PCR.- Mutagénesis dirigida Photos: Copyright © The Nobel Foundation http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1993/  VI.7.- ANIMALES TRANSGÉNICOS Y KNOCK-OUT KO leptina http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/ http://www.nytimes.com/2013/03/20/science/francis-ruddle-who-led-transgenic-research-dies-at-83.html?_r=0  TECNOLOGÍA CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) Edición genética que permite modificar la secuencia de un gen de un modo muy eficiente. Dr. Francisco Juan Martínez Mojica http://www.elcultural.com/noticias/ciencia/Emmanuelle-Charpentier-Jennifer-Doudna-y-Francisco- Mojica-los-editores-de-la-genetica/10378 VI.8.- ÓMICAS GENÓMICA PROTEÓMICA METABOLÓMICA.- GENOMA.- TRANSCRIPTOMA (ARNm): RNAseq y Single cell sequencing.- PROTEOMA Electroforesis en dos dimensiones y espectrometría de masas.- METABOLOMA: análisis de metabolitos mediante espectrometría de masas  GENOMA HUMANO 15 Febrero 2001.- 3000 millones de pares de bases.- aproximadamente 20 mil genes codificantes de proteínas.- más de 100.000 proteínas https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse#!/overview/homo%20sapiens https://www.nature.com/articles/d41586-021-01506-w 2023  ¿QUÉ ES LA BIOINFORMÁTICA?  Bioinformatics is conceptualizing biology in terms of macromolecules (in the sense of physical- chemistry) and then applying "informatics" techniques (derived from disciplines such as applied maths, computer science, and statistics) to understand and organize the information associated with these molecules, on a large-scale. (Luscombe et al. 2001)  Incluye: – Análisis de secuencias – Estructuras macromoleculares (modelado) – Bases de datos biológicas – Ontologías biológicas