TEMARIO Análisis de Biología Molecular en Muestras Biológicas (MF1740_3)

1. 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

1. Tipos de muestras para análisis de ADN, ARN y proteínas.
2. - Extracción de ADN (a partir de sangre, tejidos o células en cultivo, células bucales,…)
3. - Extracción de ARN (mediante tiocianato de guanidina, urea-cloruro de lítio, purificación de poli(A)-ARN,
4. Determinación analítica. Perfil analítico. Cartera de servicios.
5. - Determinación de ácidos nucleicos
6. - Separación analítica y preparativa del ADN (electroforesis analítica, geles de agarosa, …)
7. Errores más comunes en la manipulación de las muestras.
8. - Identificación y etiquetado de las muestras
9. - Contaminación (por RNAsas, DNA,…)
10. - Degradación enzimática
11. Características generales de la obtención y procesamiento de muestras para análisis de ADN, ARN y proteínas.
12. - Obtención de ADN y ARN a partir de tejidos líquidos (anticoagular)
13. - Inhibidores RNAsas
14. Prevención de riesgos en la obtención, manipulación y procesamiento de muestras biológicas.
15. - Recepción o toma de muestras. Medidas preventivas
16. - Precauciones generales relativas al laboratorio
17. - Precauciones durante el desarrollo del trabajo
18. - Reglas de higiene personal

UNIDAD DIDÁCTICA 2. CONSERVACIÓN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS BIOLÓGICAS PARA ANÁLISIS DE ADN, ARN Y PROTEÍNAS

1. Etiquetado e identificación de las muestras.
2. Sistemas y formatos de archivos. Sistemas de almacenamiento.
3. Equipos de almacenamiento (-20ºC, - 80º C)
4. Transporte de muestras (ADN: descongeladas, tubos estabilizadores ARN, tiempo de transporte recomendado 72 horas. ARN, congelado mediante agentes crioprotectores y con inhibidores de ARNAsas).
5. Prevención de riesgos en la conservación y transporte de muestras biológicas.
6. - Precauciones durante el desarrollo del trabajo
7. - Reglas de higiene personal
8. - Almacenamiento de muestras biológicas. Zonas de acceso restringido. Contenedores específicos. Manejo con EPIs
9. - Transporte de material biológico. Sistema básico de embalaje. Identificación

UNIDAD DIDÁCTICA 3. BIOLOGÍA MOLECULAR: ADN, ARN Y PROTEÍNAS

1. Composición molecular, estructura y función de los ácidos nucleicos.
2. - Composición química y estructura de los ácidos nucleicos: Nucleótidos de importancia biológica y Factores que estabilizan la doble hélice
3. - Funciones de los ácidos nucleicos
4. Descripción de las enzimas asociadas a los ácidos nucleicos.
5. - Endonucleasas (Tipo 1 y 2)
6. - Polimerasas
7. - Ligasas
8. - Nucleasas
9. - Fosfatasas
10. - Quinasas
11. - ARNasas
12. Replicación del ADN.
13. - Modo semiconservativo
14. - Horqueta de replicación
15. - Enzimas que intervienen en el proceso
16. - Molécula accesoria: Iniciador
17. Transcripción del ADN y su control.
18. - Proceso: Cadena molde o antisentido. ARNm o transcripto primario. Enzima que dirige: polimerasa de ARN
19. - Modificaciones postranscripcionales.
20. Mecanismos de reparación del ADN.
21. - Agentes genotóxicos y mecanismos de reparación del DNA
22. - Reparación de dímeros de pirimidinas mediante fotoreactivación
23. - Remoción de grupos metilo
24. - Bases mal apareadas
25. - Metilación del DNA
26. - Reparación del DNA durante o después de su replicación
27. - Reparación de cortes en ambas cadenas del DNA
28. - Sistemas De reparación de DNA: NER (Nucleotide Excision Repair)
29. - Mecanismos de reparación de DNA: BER (Base escisión Repair)
30. Mutaciones del ADN, alteraciones en las proteínas que sintetizan y enfermedades asociadas.
31. - 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
32. - Alteraciones en las proteínas que se sintetizan y enfermedades asociadas. Desnaturalización
33. Estructura y función de las proteínas.
34. - Aminoácidos y neurotransmisores
35. - Enlaces peptídicos, oligopeptidos y polipeptidos
36. - Estructura primaria, secundaria , terciaría y cuaternaria
37. - Funciones de las proteínas: estructural, reguladora, de transporte, de reserva, enzimática, mensajera y de receptores químicos
38. Transcripción y traducción.
39. - Moléculas implicadas en la transcripción y traducción de las proteínas
40. - Fases de la transcripción de las proteínas
41. - Fases de la traducción de las proteínas
42. - Regulación de la transcripción y traducción
43. Síntesis y modificación de las proteínas.
44. - Moléculas implicadas en la síntesis y traducción de las proteínas
45. - Fases de la síntesis de las proteínas
46. - Fases de la modificación de las proteínas
47. - Regulación de la síntesis y modificación de las proteínas
48. Alteraciones conformacionales de las proteínas.
49. - Serpinopatías
50. - Proteínas priónicas
51. - Neuroserpinas
52. - Hemoglobina
53. - Repeticiones de glutamato
54. - Proteína Tau
55. - Inmunoglobulinas cadenas ligeras
56. - Proteína CFRT Péptido B-amiloide
57. - Superóxido dismutasa
58. - B2 microglobulina

UNIDAD DIDÁCTICA 4. METODOLOGÍA APLICADA A LA SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS

1. Electroforesis.
2. - Tipos de electroforesis: unidimensionales, bidimensionales y técnicas relacionadas.
3. - Separación electroforética de las proteínas séricas. Patrones de normalidad y de alteración
4. - Características del material y de los reactivos. Averías o disfunciones
5. Técnicas cromatográficas.
6. - Características de los equipos. Condiciones de uso y mantenimiento
7. - Calibración. Averías o disfunciones
8. - Características del material y de los reactivos
9. Técnicas de inmunodetección.
10. - Inmunocitoquímica
11. - Western blot
12. - Inmunoprecipitación
13. - Co-inmunoprecipitación
14. - Pull-down
15. - TUNEL
16. Espectrometría de masas.
17. - Fundamento y aplicaciones.
18. - Características de los equipos.
19. - Condiciones de uso y mantenimiento. Calibración. Averías o disfunciones.
20. - Características del material y de los reactivos.
21. Tecnología de microarrays y chips de proteínas.
22. - Microarrays de ADN: Diseño de un microarrays de ADN. Tipos
23. - Microarrays de Proteínas: Diseño de un microarrays de proteínas. Tipos
24. - Microarrays de Carbohidratos: Diseño de microarrays de carbohidratos. Aplicaciones
25. - Microarrays de Células
26. - Microarrays de Tejidos
27. - Perspectivas de mercado de los microarrays y biochips en el área de salud humana
28. Bioinformática. Bases de datos de proteómica.
29. - Genómica funcional
30. - Relación entre la biología y la informática
31. - Biochips
32. - Bioinformática
33. - Bibliografía

UNIDAD FORMATIVA 2. ANÁLISIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

UNIDAD DIDÁCTICA 1. METODOLOGÍA APLICADA AL ANÁLISIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

1. Extracción. Purificación y análisis espectroscópico y electroforético de ácidos nucleicos.
2. - Material y métodos
3. Amplificación de ADN mediante PCR y variantes.
4. - El ADN
5. - Los enzimas
6. - Los nucleótidos
7. - Los cebadores
8. - Limitaciones y problemas de la PCR (tamaño secuencias limitado, PCR previa, contaminación, inespecifidad de cebadores,…)
9. Electroforesis y técnicas relacionadas.
10. - Factores que afectan a la movilidad del ADN en el gel (masa molecular, voltaje, composición de las bases, temperatura, solución amortiguadora,…)
11. - 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.
12. - Aplicaciones: Análisis comparativos de patrones de restricción cromosómicos, construcción de mapas cromosómicos, topología y tamaño de cromosomas, análisis de elementos extracromosómicos
13. Hibridación de ácidos nucleicos.
14. - Factores que influyen en la hibridación.
15. - Composición de las bases.
16. - Concentración de ADN/ARN y tiempos Cot y Rot
17. - Concentración y tamaño de la sonda
18. - Concentración ADN diana
19. - Desnaturalización del ADN diana y fijación a un soporte.
20. - Marcaje de una sonda monocadena
21. - Hibridación: mezcla y renaturalización
22. - Detección de los híbridos
23. - Medio de reacción
24. - Polímeros inertes
25. - Tiempos de hibridación y mecanismos de detección.
26. - Tipos de hibridación (soporte sólido, en fase líquida, in situ, in situ sobre cromosomas, in situ de bacterias para clonaje).
27. Análisis de fragmentos de ADN.
28. - Método Southerm
29. - Métodos de transferencia (por capilaridad, por vacío, electroforético)
30. - Aplicaciones del Método Southerm
31. - Mapas de restricción
32. - Detección de polimorfismos (RFLP, VNTR, STR) y deleciones.
33. Secuenciación.
34. - Secuenciación química, método de Maxam y Gilbert
35. - Secuenciación enzimática, método de Sanger o de los dideoxinucleótidos.
36. - Tipos de secuenciaciones enzimáticas (Cíclica, múltiple, automática, quimioluminiscente)
37. Tecnología de microarrays y chips de ácidos nucléicos.
38. - Utilidad: analizar el genoma completo de un organismo
39. - Fundamento: hibridación con sondas
40. - Soporte: placas microtitulación o membranas de blotting
41. - Fabricación: pueden ser creados en el laboratorio o usando robótica : Macroarray: señales > 300 micras y Microarray: pocillos < 200 micras
42. 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
43. Bioinformática. Bases de datos de genómica.
44. - Introducción a la Bioinformática
45. - Consulta de Bases de datos en biología molecular
46. - Alineamiento de secuencias
47. - Predicción de genes
48. - Introducción a los microarrays de DNA

UNIDAD DIDÁCTICA 2. PRINCIPIOS GENERALES DE ENFERMEDADES DE BASE GENÉTICA

1. Genoma: células, cromosomas y genes.
2. - Definición de genoma, gen y cromosoma
3. - Organización, estabilización y localización del genoma
4. Estructura y función de los genes y cromosomas.
5. - Estructura del ADN
6. - Estructura del ARN
7. - El código genético
8. - Secuencias codificantes versus no codificantes
9. Bases cromosómicas de la enfermedad.
10. - Citogenética. El cariotipo normal en los roedores de laboratorio
11. - Anomalías del número de cromosomas (Heteroploidías)
12. - Anomalías de la estructura de los cromosomas
13. Herencia y enfermedad: enfermedades monogénicas, patrones de herencia, enfermedades poligénicas. Susceptibilidad genética.
14. - Genético
15. - Congénito
16. - Hereditario
17. Genética de las enfermedades comunes.
18. - Modelos provenientes de mutaciones espontáneas o inducidas
19. - Modelos generados por transgénesis
20. - Modelos generados in Vitro por manipulación de células ES
21. - Modelos generados por transgénesis condicional
22. Genética de la reproducción y del diagnóstico prenatal.
23. - Modelos animales del desarrollo embrionario
24. - Diagnóstico prenatal rápido de aberraciones cromosómicas por PCR
25. - Diagnóstico citogenético
26. - Diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias
27. Diagnóstico en medicina legal y forense.
28. - VNTR
29. - STR
30. Modelos animales de enfermedad de base genética.
31. - 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
32. - Modelos murinos de enfermedades hereditarias complejas (multigénicas): Cáncer, obesidad, diabetes, etc.