| MF1740_3 ANÁLISIS DE BIOLOGÍA MOLECULAR EN MUESTRAS BIOLÓGICAS (MF1740) |
| |
| Duración en horas: 120 |
|
| OBJETIVOS |
|
- Aplicar técnicas de extracción, cuantificación y purificación de ADN y/o ARN en muestras biológicas, siguiendo protocolos y normas de seguridad.
- Aplicar técnicas de extracción, cuantificación y purificación de proteínas en muestras biológicas, siguiendo protocolos y normas de seguridad.
- Aplicar técnicas de separación y purificación de fragmentos de ADN y de proteínas mediante electroforesis.
- Aplicar técnicas de separación e identificación de proteínas mediante técnicas de cromatografía, inmunodetección y proteómica.
- Aplicar técnicas de PCR y de RT-PCR, teniendo en cuenta protocolos e indicando sus aplicaciones.
- Aplicar técnicas de hibridación con sondas genéticas y de análisis de fragmentos de ADN, siguiendo protocolos preestablecidos.
- Aplicar la técnica de secuenciación de fragmentos de ADN según protocolos preestablecidos.
|
| CONTENIDOS |
|
MÓDULO 1. Análisis de Biología Molecular en Muestras Biológicas
UNIDAD FORMATIVA 1. TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE ADN, ARN Y PROTEÍNAS DE MUESTRAS BIOLÓGICAS
UNIDAD DIDÁCTICA 1. OBTENCIÓN, MANIPULACIÓN Y PROCESAMIENTO DE MUESTRAS BIOLÓGICAS PARA ANÁLISIS DE ADN, ARN Y PROTEÍNAS
Tipos de muestras para análisis de ADN, ARN y proteínas.
- Extracción de ADN (a partir de sangre, tejidos o células en cultivo, células bucales,…)
- Extracción de ARN (mediante tiocianato de guanidina, urea-cloruro de lítio, purificación de poli(A)-ARN,
Determinación analítica. Perfil analítico. Cartera de servicios.
- Determinación de ácidos nucleicos
- Separación analítica y preparativa del ADN (electroforesis analítica, geles de agarosa, …)
Errores más comunes en la manipulación de las muestras.
- Identificación y etiquetado de las muestras
- Contaminación (por RNAsas, DNA,…)
- Degradación enzimática
Características generales de la obtención y procesamiento de muestras para análisis de ADN, ARN y proteínas.
- Obtención de ADN y ARN a partir de tejidos líquidos (anticoagular)
- Inhibidores RNAsas
Prevención de riesgos en la obtención, manipulación y procesamiento de muestras biológicas.
- Recepción o toma de muestras. Medidas preventivas
- Precauciones generales relativas al laboratorio
- Precauciones durante el desarrollo del trabajo
- Reglas de higiene personal
UNIDAD DIDÁCTICA 2. CONSERVACIÓN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS BIOLÓGICAS PARA ANÁLISIS DE ADN, ARN Y PROTEÍNAS
Etiquetado e identificación de las muestras.
Sistemas y formatos de archivos. Sistemas de almacenamiento.
Equipos de almacenamiento (-20ºC, - 80º C)
Transporte de muestras (ADN: descongeladas, tubos estabilizadores ARN, tiempo de transporte recomendado 72 horas. ARN, congelado mediante agentes crioprotectores y con inhibidores de ARNAsas).
Prevención de riesgos en la conservación y transporte de muestras biológicas.
- Precauciones durante el desarrollo del trabajo
- Reglas de higiene personal
- Almacenamiento de muestras biológicas. Zonas de acceso restringido. Contenedores específicos. Manejo con EPIs
- Transporte de material biológico. Sistema básico de embalaje. Identificación
UNIDAD DIDÁCTICA 3. BIOLOGÍA MOLECULAR: ADN, ARN Y PROTEÍNAS
Composición molecular, estructura y función de los ácidos nucleicos.
- Composición química y estructura de los ácidos nucleicos: Nucleótidos de importancia biológica y Factores que estabilizan la doble hélice
- Funciones de los ácidos nucleicos
Descripción de las enzimas asociadas a los ácidos nucleicos.
- Endonucleasas (Tipo 1 y 2)
- Polimerasas
- Ligasas
- Nucleasas
- Fosfatasas
- Quinasas
- ARNasas
Replicación del ADN.
- Modo semiconservativo
- Horqueta de replicación
- Enzimas que intervienen en el proceso
- Molécula accesoria: Iniciador
Transcripción del ADN y su control.
- Proceso: Cadena molde o antisentido. ARNm o transcripto primario. Enzima que dirige: polimerasa de ARN
- Modificaciones postranscripcionales.
Mecanismos de reparación del ADN.
- Agentes genotóxicos y mecanismos de reparación del DNA
- Reparación de dímeros de pirimidinas mediante fotoreactivación
- Remoción de grupos metilo
- Bases mal apareadas
- Metilación del DNA
- Reparación del DNA durante o después de su replicación
- Reparación de cortes en ambas cadenas del DNA
- Sistemas De reparación de DNA: NER (Nucleotide Excision Repair)
- Mecanismos de reparación de DNA: BER (Base escisión Repair)
Mutaciones del ADN, alteraciones en las proteínas que sintetizan y enfermedades asociadas.
- Alteraciones que puede sufrir el ADN: Mismatch (mal apareamiento), Desaminación, Pérdida de bases, Unión covalente entre bases de la misma cadena, Unión de grupos alquilo, Ruptura de simple cadena (nick) y Ruptura de doble cadena
- Alteraciones en las proteínas que se sintetizan y enfermedades asociadas. Desnaturalización
Estructura y función de las proteínas.
- Aminoácidos y neurotransmisores
- Enlaces peptídicos, oligopeptidos y polipeptidos
- Estructura primaria, secundaria , terciaría y cuaternaria
- Funciones de las proteínas: estructural, reguladora, de transporte, de reserva, enzimática, mensajera y de receptores químicos
Transcripción y traducción.
- Moléculas implicadas en la transcripción y traducción de las proteínas
- Fases de la transcripción de las proteínas
- Fases de la traducción de las proteínas
- Regulación de la transcripción y traducción
Síntesis y modificación de las proteínas.
- Moléculas implicadas en la síntesis y traducción de las proteínas
- Fases de la síntesis de las proteínas
- Fases de la modificación de las proteínas
- Regulación de la síntesis y modificación de las proteínas
Alteraciones conformacionales de las proteínas.
- Serpinopatías
- Proteínas priónicas
- Neuroserpinas
- Hemoglobina
- Repeticiones de glutamato
- Proteína Tau
- Inmunoglobulinas cadenas ligeras
- Proteína CFRT Péptido B-amiloide
- Superóxido dismutasa
- B2 microglobulina
UNIDAD DIDÁCTICA 4. METODOLOGÍA APLICADA A LA SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
Electroforesis.
- Tipos de electroforesis: unidimensionales, bidimensionales y técnicas relacionadas.
- Separación electroforética de las proteínas séricas. Patrones de normalidad y de alteración
- Características del material y de los reactivos. Averías o disfunciones
Técnicas cromatográficas.
- Características de los equipos. Condiciones de uso y mantenimiento
- Calibración. Averías o disfunciones
- Características del material y de los reactivos
Técnicas de inmunodetección.
- Inmunocitoquímica
- Western blot
- Inmunoprecipitación
- Co-inmunoprecipitación
- Pull-down
- TUNEL
Espectrometría de masas.
- Fundamento y aplicaciones.
- Características de los equipos.
- Condiciones de uso y mantenimiento. Calibración. Averías o disfunciones.
- Características del material y de los reactivos.
Tecnología de microarrays y chips de proteínas.
- Microarrays de ADN: Diseño de un microarrays de ADN. Tipos
- Microarrays de Proteínas: Diseño de un microarrays de proteínas. Tipos
- Microarrays de Carbohidratos: Diseño de microarrays de carbohidratos. Aplicaciones
- Microarrays de Células
- Microarrays de Tejidos
- Perspectivas de mercado de los microarrays y biochips en el área de salud humana
Bioinformática. Bases de datos de proteómica.
- Genómica funcional
- Relación entre la biología y la informática
- Biochips
- Bioinformática
- Bibliografía
UNIDAD FORMATIVA 2. ANÁLISIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
UNIDAD DIDÁCTICA 1. METODOLOGÍA APLICADA AL ANÁLISIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Extracción. Purificación y análisis espectroscópico y electroforético de ácidos nucleicos.
- Material y métodos
Amplificación de ADN mediante PCR y variantes.
- El ADN
- Los enzimas
- Los nucleótidos
- Los cebadores
- Limitaciones y problemas de la PCR (tamaño secuencias limitado, PCR previa, contaminación, inespecifidad de cebadores,…)
Electroforesis y técnicas relacionadas.
- Factores que afectan a la movilidad del ADN en el gel (masa molecular, voltaje, composición de las bases, temperatura, solución amortiguadora,…)
- Tipos de electroforesis: PFGE (Pulsed Field Gel Electroforesis), OFAGE (Orthogonal Field Alternative Gel), FIGF (Field Inversion Gel Electroforesis), CHEF (Contour Clamped Homogeneus Electric Field), Electroforesis preparative.
- Aplicaciones: Análisis comparativos de patrones de restricción cromosómicos, construcción de mapas cromosómicos, topología y tamaño de cromosomas, análisis de elementos extracromosómicos
Hibridación de ácidos nucleicos.
- Factores que influyen en la hibridación.
- Composición de las bases.
- Concentración de ADN/ARN y tiempos Cot y Rot
- Concentración y tamaño de la sonda
- Concentración ADN diana
- Desnaturalización del ADN diana y fijación a un soporte.
- Marcaje de una sonda monocadena
- Hibridación: mezcla y renaturalización
- Detección de los híbridos
- Medio de reacción
- Polímeros inertes
- Tiempos de hibridación y mecanismos de detección.
- Tipos de hibridación (soporte sólido, en fase líquida, in situ, in situ sobre cromosomas, in situ de bacterias para clonaje).
Análisis de fragmentos de ADN.
- Método Southerm
- Métodos de transferencia (por capilaridad, por vacío, electroforético)
- Aplicaciones del Método Southerm
- Mapas de restricción
- Detección de polimorfismos (RFLP, VNTR, STR) y deleciones.
Secuenciación.
- Secuenciación química, método de Maxam y Gilbert
- Secuenciación enzimática, método de Sanger o de los dideoxinucleótidos.
- Tipos de secuenciaciones enzimáticas (Cíclica, múltiple, automática, quimioluminiscente)
Tecnología de microarrays y chips de ácidos nucléicos.
- Utilidad: analizar el genoma completo de un organismo
- Fundamento: hibridación con sondas
- Soporte: placas microtitulación o membranas de blotting
- Fabricación: pueden ser creados en el laboratorio o usando robótica : Macroarray: señales > 300 micras y Microarray: pocillos < 200 micras
Aplicaciones: identificación de secuencias (genes, Mutaciones), determinación del nivel de expresión génica, descubrimiento de genes, diagnóstico de enfermedades, Farmacogenómica: desarrollo de Fármacos y Toxicogenómica: investigación Toxicológica
Bioinformática. Bases de datos de genómica.
- Introducción a la Bioinformática
- Consulta de Bases de datos en biología molecular
- Alineamiento de secuencias
- Predicción de genes
- Introducción a los microarrays de DNA
UNIDAD DIDÁCTICA 2. PRINCIPIOS GENERALES DE ENFERMEDADES DE BASE GENÉTICA
Genoma: células, cromosomas y genes.
- Definición de genoma, gen y cromosoma
- Organización, estabilización y localización del genoma
Estructura y función de los genes y cromosomas.
- Estructura del ADN
- Estructura del ARN
- El código genético
- Secuencias codificantes versus no codificantes
Bases cromosómicas de la enfermedad.
- Citogenética. El cariotipo normal en los roedores de laboratorio
- Anomalías del número de cromosomas (Heteroploidías)
- Anomalías de la estructura de los cromosomas
Herencia y enfermedad: enfermedades monogénicas, patrones de herencia, enfermedades poligénicas. Susceptibilidad genética.
- Genético
- Congénito
- Hereditario
Genética de las enfermedades comunes.
- Modelos provenientes de mutaciones espontáneas o inducidas
- Modelos generados por transgénesis
- Modelos generados in Vitro por manipulación de células ES
- Modelos generados por transgénesis condicional
Genética de la reproducción y del diagnóstico prenatal.
- Modelos animales del desarrollo embrionario
- Diagnóstico prenatal rápido de aberraciones cromosómicas por PCR
- Diagnóstico citogenético
- Diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias
Diagnóstico en medicina legal y forense.
- VNTR
- STR
Modelos animales de enfermedad de base genética.
- Modelos murinos de enfermedades hereditarias simples (mendelianas): Desórdenes de la visión, de la audición, neurológicos y neuromusculares. Enfermedades de los huesos y cartílagos, de la piel y el pelo, hematológicas, inmunodeficiencias y metabólicas
- Modelos murinos de enfermedades hereditarias complejas (multigénicas): Cáncer, obesidad, diabetes, etc. |
|