Es el conocimiento del
funcionamiento
metabólico de una
célula, de su red
metabolica activa en
una circunstancia dada
Integrado por metabolitos
Sintetizados de nuevo por
el propio organismo
2500
metabolitos
Incorporados desde el
exterior
Estudio
detectar metabólicos
espectrometrìa de masa
separación
cromatorafia en
fase gaseosa
Cromatograia liquida
de alto rendimiento
(HPLC)
electroforesisi con
capilares
Aplicación
Mayor conocimiento de vías bioquímicas
Crear el modelo de flujo metabólico
Estudios
toxicológicos
función de los
genes
mutación
deleciòn
inserción
Correlacionar los perfiles de
metabolitos de fluidos y órganos
con patologías
Permite describir el estado del organismo,
estudiando las respuestas celulares,
mecanismos de defensa y homeostasis.
Sumamente dinámico,
Proteoma
Técnicas de
proteómica
Espectrometría de
masas
Técnica que permite la separación,
identificación y cuantificación de
moléculas, según su relación
masa|carga en distintas matrices,
después de ionizarse.
Principio
Cada molécula tiene
una masa única que es
detectada por el
espectrofotómetro
Aplicaciones
Proteómica
Identidad
de una
proteína
Modificaciones que
presenta y
modificaciones de la
misma
Determinar valores
m-z desconocidos
Funciones de genes por inactivacion o modificacion del gen
Se puede perder la funcion, ganancia de
funcion, efecto negativo dominante.
Modificacion: Modificar la
secuencia de AA
Inactivacion
Knock out: Quitar gen y ver
funcionalidad, al azar y target.
Knock
MS de la relación
isotópica
Diagnóstico de enfermedades
Localización específica en un
compuesto
Proceso
1. Ionización: Se ioniza una
proteína por medio de:
MALDI
ESI
Para producir una mezcla de proteínas cargadas
2. Separación: determinar la masa
y carga de los iones
3. Activación Romper los moléculas
en fragmentos pequeños
4. Determinación de la masa: una
computadora compara el espectro
registrado del péptido con todos los
registrados en las bases de datos
para identificarlo
2D-GEL
Metodo para separar proteinas de celulas o de
tejidos, que contienen una mezcla compleja de
proteínas con diferentes propiedades
bioquímicas
Primer
dimension
Se carga la proteína en un gel
de tubo de enfoque isoeléctrico.
Se realiza una electroforesis
que separa las proteínas según
su punto isoeléctrico, donde la
carga neta es cero en
comparación con el pH del gel
Segunda
dimension
Se obtiene la muestra y se coloca en una
SDS-PAGE y con la electroforesis se separaran
las proteínas de acuerdo a su masa
Análisis de células
y proteínas
Citometría de
flujo
Técnica de análisis que
permite la
caracterización
fenotípica celular
Método
El estudio de la dispersión
de la luz y la fluorescencia
emitidas cuando la célula
atraviesa un rayo láser
Células
aisladas de
tejidos
Método
Microdisección con
Láser
Cultivo célular
método
invivo
invitro
Purificación
Velocidad de
sedimentación
Método
Con una
centrífuga
Baja velocidad:
homogenización de celulas
Mediana velocidad: células
completas y citoesceletos
Alta velocidad: mitocondrias,
peroxisomas y lisosomas
Super alta velocidad: ribosomas,
virus y macromoléculas
Equilibrio de
sedimentación
Método
Sin el uso de centrífuga,
por densidad
De un complejo de
proteínas
Método
Al detectar una
proteía del complejo,
se detecta por
completo
Cromatografía
Columnas solidadas con resinas, que sirven
como filtro, separando los componentes
Método
Mediante columnas con
matrices
Tipos
Cromatograía de intercambio de
iones
Cromatrograía de gel de
filtración
Cromatrografía por
afinidad
HPLC
Se utiliza para medir cantidades muy
pequeñas
Cosas en el ambiente,
componentes de un alimento,
confirmación de un
antidopping
Marcaje de proteínas en
celulas vivas
inmunohistoquímica
Marcaje de proteínas en un tejido
Método
Uso de anticuerpos con proteínas de
diana
Difracción de rayos
X
Método
Se bombardea con rayos X dejando una
sombra, la cual es la forma de la proteína
Hbridación in situ
Método
Sonda con isotipo radiactivo que se
acoplara a la proteína diana
Co-localización
Cofocal-fluoresencia
Genoma
Técnicas de genómica
Microarreglos
Fijación de sondas que
representan los genes,
proteínas o metabólicos
sobre un sustrato sólido
expuesto a moléculas
diana
Nivel de hibridación entre
sonda y muestra se indica
con fluorescencia
Se mide por análisis de imágen
que indica el nivel de expresión
de un gen
MUESTRA:
Proteínas Tejidos
DNA Expresión
cDNA
Aplicación clínica
Desarrollo de fármacos
Respuesta a fármacos
Desarrollo de terapia
Clasificación de tumor
Pronóstico de riesgo
Detección de mutaciones y
SNP`s
Pasos
1. Diseño de chip
1.Selecciòn de gen o producto de interes
2. Preparacion de la muestra
2.Obtenciòn de la muestra y obtener DNA o mRNA
3. Hibridación
3. Hibridacion de sondas con el DNA mRNA marcado de la muestra a estudiar
4. Escaneo de chip
5.Analisis de imagen
5. Cuantificacion por medio de la fluorescencia
Marca líder
Affymetrix
Tipos
Macroarrays
Chips electronicos
En portaobjetos
Gene Chips, CGH
cDNA
Oligonucleotidos
Proteínas
PCR
Anidada
QUE ES: Amplificación
de una secuencia más
específica dentro de
otra previamente
amplificada
PASOS: 1. Desnaturalización,
2. Alineamiento (1er par de
primers), 3. Elongación, 4.
Segunda amplificación (2do
par de primers)
MUESTRA: cualquier muestra biologica, no
necesariamente estéril y puede estar en
bajas concentraciones
COBERTURA: Gen específico
DETECTA: genes específicos y
patógenos (carga viral y cepas)
APLICACIONES: cuantificación de
expresión de genes, de mRNA,
RNA, DNA, diferenciación alelica,
marcadores tumorales, oncología
clínica diagnostico de pacientes
asintomáticos, estado de una
enfermedad, estudios
preconcepcionales
RetroPCR
Qué es: PCR tiempo
real para detección de
expresión de genes
MUESTRA: Cualquier muestra biológica. No
es necesario que sea estéril.
COBERTURA:
Gen específico
DETECTA: Genes específicos y patógenos (carga
viral y cepas)
APLICACIONES: 1) Cuantificación de la expresión
de genes 2) Cuantificación mRNA, RNA, DNA 3)
Diferenciación alélica 4) Marcadores tumorales
5) Diagnóstico temprano 6) Estado de
desarrollo en una enfermedad 7) Estudios
preconcepcionales 8) Oncología clínica
EXTRA: A) Identifica secuencias blanco B)
+ Muestra + Tubos C) Paneles para
patógenos
PCR RFLP
QUÉ ES: técnica PCR que diferencia DNA
homólogo por la longitud de fragmentos
seleccionados con enzimas de restricción.
APLICACIONES: 1. Mapeo génico, 2. genética forense,
3. pruebas de paternidad, 4. diagnóstico de enf.
hereditarias, 5. identificación y diferenciación de
especies
PASOS: 1. Extracción DNA, 2. amplificación, 3.
fragmentación DNA con endonucleasas de restricción, 4.
electroforesis en gel, 5. análisis de resultados
MUESTRA: cDNA o DNA corto a partir de cualquier material biológico
DETECTA: SNPs y MNPs
inmunoPCR
QUÉ ES: PCR con detección de antígeno
específico por el anticuerpo específico (unido
a DNA)
PASOS: 1. detección del antígeno por el
anticuerpo (que está unido a DNA) 2.DNA
unido se amplifica por PCR (en donde se
pueden usar cromóforos a los primers)
MUESTRA: Cualquier muestra biológica, no es
necesario que sea esteril (mENA, RNA, DNA)
COBERTURA: gen específico
DETECTA: proteínas
NO DETECTA: genes
APLICACIONES: detección de
patógenos (proteínas en cantidades
mínimas
PCR
digital
QUÉ ES" refinamiento biotecnológico de los
métodos convencionales de reacción en cadena de
la polimerasa que pueden usarse para
cuantificar directamente y clonalmente
amplificar cadenas de ácidos nucleicos, incluyendo
ADN, ADNc o ARN
MUESTRA: Cualquier muestra biológica, no
es necesario que sea esteril (mENA, RNA,
DNA)
COBERTURA: Gen-específico
DETECTA: genes específicos, mRNA específico,
patógenos (carga viral y cepas). Puede detectar
diferentes secuencias hasta en 100,00 moléculas
NOTAS: alta: especificidad, librería de primers y sondas,
rápido, no necesita electroforesis, menor riesgo de
contaminación,alta sensibilidad,, se requiere menor
cantidad de muestra, y mejor que PCR al medir las
cantidades de ácido nucleico. No es multiplex,
Convencional
QUÉ ES: Técnica que permite amplificar una
secuencia de ADN con la finalidad de
analizarlo e identificar genes específicos
PASOS: 1. Obtención de la muestra 2.
Desnaturalización 3. Elongación 4.
Repetición por 30 ciclos (mínimo)
MUESTRA: Sangre, semen, exudados vaginales,
ceúlas bucales, cepillo de dientes, ropa, momias,
insectos en ámbar, escenas del crimen, forense,
etc.
COBERTURA: gen específico
DETECTA: Genes específicos, genes
patógenos (carga viral y cepas),
mutaciones de genes, ausencia y
deleción
NO DETECTA: SNPs, translocaciones,
inserciones, inversiones, mRNA,
diferenciación alélica
APLICACIONES: Detección de patógenos,
enfermedades genéticas, pruebas de paternidad,
cromosoma Filadelfia, identificación de individuos,
cuantificación de carga viral y tumoral
NOTAS: *alta sensibilidad, especificidad y velocidad
Cariotipo
QUE ES: técnica que permite la
identificación morfolófica de cada uno
de los cromosomas de forma
independiente (bandas G y bandas C)
para identificación de alteración
morfológica de los cromosomas
PASOS: 1. cultivo 2.centrifugación y
preparación 3.centrifugación y portaobjetos
4.calentar y teñir 5.microscopio y ordenar
MUESTRA: cultivo (amniocitos, sangre,
tejido de aborto, vellosidades corionicas, etc
COBERTURA: todo el genoma
DETECTA: *reordenamiento balanceado y no
balanceado (inversiones, translocaciones)
*pérdidas(deleciones) *ganancias (duplicaciones,
inserciones,cromosoma marcador, aneuplodía)
*isocromosoma *cromosoma en anillo
NO DETECTA: mutaciones puntuales
APLICACIONES: *diagnóstico prenatal (edad
materna, olugo/ polihidramnios, retraso de
crecimiento, antecedentes) *diagnóstico neonatal
(malformaciones, genitales ambiguos, muerte)
*transtornos de crecimiento, rasgos dismórficos,
retrasos, abortos, infertilidad, *procesos malignos
*control de transplantes de médula ósea
NOTAS: *análisis depende de capacitación personal *se
requiere cultivo *se requiere células en interfase
FISH
QUE ES: técnica de mapeo físico de DNA en la
que una sonda de DNA etiquetada con una
molécula marcadora hibrida con los cromosomas
en un portaobjetos y se ve al microscopio de
fluoresencia con luz UV
DETERMINA: regiones o cromosomas
específicos, tipos --> centrómeros, telómeros y
regiones específicas <-- se pintan
PASOS : 1 etiquetado de sondas de ADN con
colorante fluorescente, o anticuerpo y
preparación de metafase 2 densaturalización de
la doble cadena de DNA e insertación de sondas
3 Hibridación de las sondas con DNA 4 análisis
de imagen
MUESTRA: Biopsias en parafina (DNA o RNA) (sangre
fibroblastos, células bucales, médula ósea, células bucales,
médula ósea etc. ) cromosomas en metafase
COBERTURA: específico de sonda
DETECTA: reordenamiento balanceado y no balanceado (inversiones,
translocaciones) pérdidas, deleciones, ganancias ( duplicaciones, inserciones,
cromosoma marcador y aneuploidias) Isocromosoma y cromosoma en anillo
tiene una sensibilidad de 10-2 –10-4
NO DETECTA: mutaciones puntuales, regiones desconocidas
APLICACIONES: FISH prentala para cromosomas, 13
18 21 X y Y ( síndromes concretos, infertilidad,
abortos, muerte fetal, retardo mental) determinar
número de cromosomas (cáncer: cromosoma
filadelfia)
NOTAS: semiautomatizado, costoso, poco RNA detectable,,
más rápido que cariotipo, solo para regiones conocidad,
no se requieren cultivos, solo tres colores.
Genética Forense
USOS
1.Identificación de delincuentes
2.Pruebas de paternidad
3.Identificación de personas (desastres naturales, homicidios, etc.)
Short Tandem Repeats: regiones variables
repetidas localizadas a lo largo del genoma. Son
rasgos especiales entre los individuos
Kits de STRs para
pruebas que no
requieren la
extracción de ADN
autosómico.
Cromosoma Y
USOS: detecta la línea
paterna, identifica 1 o más
violadores
Cromosoma X
USOS: detecta individuos a través de
familiares de la línea materna,
reconocimiento de supuesta hija
DNA mitocondrial
USOS: identificación de individuos por la
línea materna, cuando la muestra está
degradada o en pequeñas cantidades,
pruebas de paternidad, víctimas,
agresores
Proyectos
Genoma Humano
Programa de
investigación
colaborativo e
internacional.
Meta
Mapeo y entendimiento
completo de todos los genes
de los seres humanos.
Técnicas creadas
Secuenciación
del ADN
RFLP
YAC
BAC
PCR
Electroforesis
Comienzo:
1990
Finalización:
2003
ENCODE
Objetivo: Construir una
base de datos con todos
los elementos funcionales
del DNA para entender
cómo se regula la
expresión fénica
Fases del proyecto
Fase piloto
(2003-2007)
Enfoque en la identificación
de unidades
transcripcionales y otros
elementos funcionales
147 tipos celulares en
Homo Sapiens
categorizados en 3
niveles
Nivel 1: de prioridad
para todos los
experimentos
Nivel 2: células
más específicas
Nivel 3: el resto
Desarrollo y
financiamiento
288 millones de
dólares de
financiación
442 investigadores
participantes
HAPMAP
Aplicaciones
Encontrar genes de interés para determinar
suceptibilidad de enfermedades
Determinar el uso de un fármaco y determinar la
eficacia en pacientes de manera individual
Muestras
ADN de cuatro poblaciones a partir de sangre
90 individuos de
Yoruba
90 individuos
Europeos
45 individuos
de Beijing
45 individuos
de Tokio
Objetivos
Recurso público y
gratuito de
información
Definir patrones de variación
genetica a través del genoma
humano
este
Describe los
patrones comunes
de la variación
genética humana.
Inicio oficialmente el 27
al 29 de octubre de 2002
Proyecto del Proteoma
Humano (PPH)
Objetivo
Organización del Proteoma
Humano (HUPO)
Identificación de proteínas
Función
Procesos
biológico
Localización
Concentración
Nivel de
proteína
Nivel de
transcripción
Interacciones
Proteína-Proteína
Biomoléculas
Procesos
post-traduccionales
Pronóstico
Diagnóstico
Biomarcadores
Tratamiento
Personalizado
Tipo de muestra
Fluidos
biológicos
Células
Explante
tisular
Método
Espectometría
de masas
Anticuerpos
Base de datos
Proyecto Epigenoma
Humana
Proyecto Piloto Epigenoma Humano
Tiene como objetivo identificar y
catalogar las Posiciones Variables de
Metilación (MVP) en el genoma humano
Identificó MVPs en la vecindad del promotor y otras
regiones relevantes de aproximadamente 150 loci dentro
del MHC en tejidos de un rango de individuos
Implica el tratamiento automatizado de bisulfito de ADN a
partir de minúsculas biopsias de tejido, PCR de bisulfito
específica de gen y secuenciación a gran escala de
amplicones de PCR. El análisis y la cuantificación de los
patrones de metilación se logra mediante ensayos de
espectrometría de masas y microarrays
Epigenotipado
Análisis de los
datos
ADN genómico se somete a un tratamiento químico. El
procedimiento convierte todas las citosinas no
metiladas en una base diferente, el uracilo (el
comportamiento de hibridación del uracilo es idéntico
al de la timina), utilizando el bisulfito químico.
El ADN tratado con bisulfito se amplifica en
una reacción de PCR posterior mediante el uso
de cebadores específicos de bisulfito
Los productos de PCR están secuenciados
Los archivos de traza generados se someten a
una normalización de datos que es específica
para las secuencias convertidas de bisulfito
Los archivos de seguimiento se pueden visualizar como se
muestra en el ejemplo a continuación o se resumen en
una matriz como se muestra en la sección de datos
Tiene como objetivo identificar, catalogar e interpretar los
patrones de metilación del ADN en todo el genoma de
todos los genes humanos en todos los tejidos principales.
La metilación es el único parámetro genómico flexible que
puede cambiar la función del genoma bajo influencia
exógena.
Constituye un eslabón perdido entre la genética, la
enfermedad y el medio ambiente que, según se cree,
juega un papel decisivo en la etiología de prácticamente
todas las patologías humanas
Las citosinas metiladas diferencialmente dan
lugar a posiciones variables de metilación
Colaboración pública / privada dirigida por los
miembros del Consorcio Epigenoma Humano
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