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Biología Molecular aplicada a la Microbiología Microbiología

Docente Marcela Jacobi S17 de agosto

ARN

La función del ARN es transcribir el mensaje genéticopresente en el DNA y traducirlo a proteínas.

ARN posee Ribosa y URACILOen lugar de TIMIDINA

La molécula es monocatenaria

Existen tres tipos de ARN

• Mensajero,• Transferencia,• Ribosomal

Caracteres

Pentosa

DNA

Desoxirribosa

RNA

Ribosa

Bases nitrogenadas Adenina, GuaninaCitosina, Timina

Adenina, GuaninaCitosina, Uracilo

Numero de polinucleotidos(cadenas)

2 1

Función Almacena la información biológica de los seres vivos

Permite la expresión de la información biológica

Ubicación Núcleo, mitocondrias, cromatina, cloroplastos, cromosoma

Núcleo, ribosomas

Estructura Doble hélice Lineal, globular y trébol

La información genética se almacena en la doble hélice del DNA cuya estructura es idónea para mantener la integridad de dicha información.Cuando una célula se divide, transcribe su información genética a las células hijas, para ello duplica previamente su DNA mediante la replicación.

Crick en 1970 anuncia el dogma central de la Biología Molecular

Dogma central de la Biología molecular

“La información genética contenida en el DNA es transcrita en forma de RNA y traducida a proteínas”

Biología molecular

La Biología Molecular es una rama moderna de la Biología, concerniente a la explicación de los fenómenos biológicos en términos moleculares.

Las técnicas de Biología Molecular son aquellas que usan métodos y técnicas con ácidos nucleícos recombinantes para un propósito determinado, que puede ser con fines diagnósticos, de monitoreo o de estimación de riesgos y pronóstico, tanto en patologías genéticas y no genéticas, las cuales incluyen a las enfermedades infecciosas.

Esta tecnología utiliza el ADN , ARN y proteínas de un agente infeccioso de una

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Esta tecnología utiliza el ADN , ARN y proteínas de un agente infeccioso de una muestra clínica para poder identificarlo.

Estas tienen muchas ventajas que radican en su sensibilidad, especificidad y seguridad

Quizás el área médica donde mayor aplicabilidad ha encontrado la Biología Molecular ha sido en el área de diagnóstico de enfermedades. Como consecuencia lógica el impacto más importante ha sido en la caracterización y determinación de las bases moleculares de las enfermedades de origen genético. Sin embargo, el uso de técnicas de Biología Molecular en el diagnóstico de enfermedades infecciosas está siendo aplicado con bastante aceptación por los médicos, en la medida que se conozca mejor la genética de los microorganismos involucrados en la enfermedad y la validación de los protocolos diagnósticos.

Biología molecular

• Quizás el área médica donde mayor aplicabilidad ha encontrado la Biología Molecular ha sido en el área de diagnóstico de enfermedades genéticas.

• Sin embargo, el uso de técnicas de Biología Molecular en el diagnóstico de enfermedades infecciosas está siendo aplicado diagnóstico de enfermedades infecciosas está siendo aplicado con bastante aceptación por los médicos, en la medida que se conozca mejor la genética de los microorganismos involucrados en la enfermedad.

La identificación de organismos patógenos, clásicamente está fundamentada en el estudio de características fenotípicas. Los microorganismos asociados a una enfermedad son identificados por medio de tinción y observación bajo el microscopio, cultivo, características bioquímicas o de crecimiento o reactividad inmunológica (reconocimiento por anticuerpos). Sin embargo, la mayoría de estas técnicas no siempre están disponibles y consumen mucho tiempo antes de obtener un resultado, o presentan bajos niveles de sensibilidad o especificidad. Con el tiempo, muchos de estos métodos serán complementados o sustituidos por el análisis de las características genotípicas. Las estrategias diagnósticas usando técnicas de Biología Molecular en enfermedades infecciosas pueden ser resumidas de la siguiente manera:�A) Amplificación del ADN del organismo patógeno (PCR, LCR, etc.).�B) Hibridación (Southern blots, dot blots, sondas moleculares, etc.). �C) Hibridación in situ con sondas moleculares (ADN o ARN) o amplificación del ADN in situ.

Nucleasas de restricción

PLFR

Técnicas de estudio del DNA

Secuenciación

Hibridación por sondas

PCR

DNA chips; microarrays

Fragmentos de Restricción de Longitud Polimórfica (PLFR)

Son el resultado de variaciones naturales -mutaciones- que eliminan o alteran lasecuencia de reconocimiento para una enzima de restricción.

Electroforesis

Es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico.La separación se realiza sobre un soporte solido hidratado, que puede ser un papel o acetato de celulosa o sobre matriz porosa como un gel.

Secuenciación de DNA

• la Secuenciación de ADN es un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos A, C, G y T en un oligonucleótido de ADN.

Equipo:Secuenciador ABI PRISM 310 Genetic Analyzer PE Applied Biosystems. Este secuenciador se basa en un sistema automatizado de electroforesis capilar. Con una capacidad de lectura de 400-600 bases por corrida, puede analizar cadenas sencillas, cadenas dobles y fragmentos de DNA generados por PCR.

Hibridación por sondas

• Las sondas (probes) son segmentos de ADN o ARN que han sido marcados con enzimas, sustratos antigénicos, quimioluminiscencia o radioisótopos, los que se pueden unir con una alta especificidad a una secuencia complementaria de ácido nucleico, estos pueden detectar secuencias especificas en una célula o tejido.

ORGANISMOS QUE PUEDEN SER DETECTADOS POR MEDIO DE SONDAS DE ACIDOS NUCLEICOS DISPONIBLES COMERCIALMENTE

Polymerase Chain Reaction

PCR• Es un método para amplificar selectivamente un segmento de ADN.• El segmento puede ser una pequeña parte o una larga y compleja parte de

ADN.• Es un método para copiar trozos de ADN• El producto del PCR puede ser digerido, secuenciado o clonado

Ciclos del PCR

D) Denaturación (95°C), 30 sec.

A) Annealing o hibridación (55–60°C), 30 sec.

E) Extensión (72°C),

Durante la desnaturalización, que se realizaDurante la desnaturalización, que se realizapor calentamiento de la mezcla a 95 ºC, seseparan las dos cadenas del DNA molde.

Durante la hibridación, la temperatura deincubación se reduce para permitir elapareamiento de las bases de ambos cebadoresen el sitio donde encuentran una secuenciacomplementaria.

Durante la fase de elongación, la mezcla secalienta a 72 ºC, temperatura a la cual la DNApolimerasa termoestable extiende la cadenacomplementaria

Aplicaciones

• Entre muchas de las aplicaciones que la PCR pone adisposición se encuentran la detección precoz o prenatal deenfermedades genéticas, la detección de infecciones viraleslatentes o la producción de grandes cantidades defragmentos de DNA humano a una velocidad muy superiora la posible mediante otros métodos.a la posible mediante otros métodos.

• Esta técnica también se aplica para estudios de identidad yfiliación.

Biochips o microarrays

• Nuevo método que permitan monitorizar elevados volúmenes de información genética en paralelo y que reduzcan tanto el tiempo empleado como el coste por análisis.

• Los biochips, estas fabricados de láminas de vidrio y lo que se deposita en dichas láminas son cadenas de ADN con distintas secuencias.

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