Ese es el título del nuevo programa del podcast «Hablando con científicos». Siguiendo con la conmemoración de los premios Nobel 2009, este capítulo va dirigido a los premiados en la categoría de Química. De nuevo se hablará de esa molécula tan importante como es el ácido desoxirribonucleico y que ya os comenté en otro post. Además se incluye la entrevista con Juan Pedro García Ballesta, jefe del equipo de Estructura y Función del Ribosoma en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, un centro conjunto del Consejo de Investigaciones Científicas de España y la Universidad Autónoma de Madrid.
No seáis malpensados. Voy a comentar algo básico en un laboratorio: el uso de ácidos a la hora de ser diluídos. Hay una regla que me explicaron en primer año de carrera. A las chicas les pareció machista y a nosotros práctico. Como dijo nuestro profesor de Bioquímica : «recordad, siempre él sobre ella». Gran consejo. Cuando se manejan ácidos en el laboratorio, a la hora de mezclar con otros líquidos se genera cierta inestabilidad. Lo más común en los laboratorios es hacer soluciones en las que se mezclan varios líquidos, entre los que están los ácidos. Normalmente las cantidades con las que se manejan no ocasionan peligro. Pero sí que puede llevarse un susto el newbiee de laboratorio. Lo mejor es añadir el ácido al final de todas los solutos (componentes de una disolución), a no ser que se contraindique o que se sepa de antemano que pueda ser más inestable que la opción anterior. Yo puedo hablar desde mi experiencia y casi todos los años surgen dudas sobre ello. La solución: él sobre ella.
El grupo de investigación en Minería de Datos y Bioinformática de la Universidad Pablo de Olavide, liderado por el profesor Jesús Aguilar, ha publicado un artículo en la revista Briefings in Bioinformatics sobre el uso de las técnicas de extracción de patrones frecuentes a partir de datos de expresión génica, lo que contribuye a la mejora de la identificación de las relaciones entre genes en procesos biológicos o enfermedades.
El objetivo del estudio es ofrecer a los investigadores en bioinformática, más próximos a las ciencias de la vida, los conceptos y técnicas fundamentales de la minería de datos (técnica que prepara, sondea y explora los datos para extraer el conocimiento oculto en ellos), así como su posible aplicación, en relación con el análisis de patrones frecuentes en datos de expresión génica. En el ámbito humano, el objetivo principal de la minería de datos es saber cómo los cambios en la expresión de los genes de un individuo afectan al riesgo de desarrollar enfermedades comunes (como por ejemplo el cáncer). Esto es muy importante para ayudar a mejorar el diagnóstico, prevención y tratamiento de las enfermedades.
Comienza la semana de la Ciencia que se celebra del 9 al 22 de noviembre por octavo año consecutivo en todas las comunidades autónomas. Este 2009 ha sido declarado “Año de Darwin» para conmemorar el bicentenario del nacimiento de Charles Robert Darwin, así como el aniversario de los 150 años de la publicación de su gran obra, “El origen de las especies”. Un motivo más de fiesta. Espero que no sea una ayuda más de esas del ministerio de ciencia e innovación (lo de las minúsculas es a propósito XD).
El ácido desoxirribonucléico ó ADN es una molécula de tipo polímero ya que está compuesta por una cadena de monómeros unidos entre sí. Cada monómero se llama nucleótido, que a su vez está constituído por tres componentes: una base nitrogenada, una pentosa (azúcar de cinco carbonos) y un fosfato.
La base del código genético la dictan las bases nitrogenadas. Son cuatro en el ADN Adenina y Guanina (A y G), que son bases púricas y Citosina y Timina (C y T), que son bases pirimidínicas. En el ARN la Timina deja lugar a la base llamada Uracilo (U). Por lo tanto existen cinco tipos de bases nitrogenadas. La combinación de las bases nitrogenadas provoca la generación del código genético. Por eso se pueden ver que las secuencias de ADN son del tipo «AACTGGGTCATGCGAA».Estructura molecular del ADN
A forma de repaso, quería recalcar que las bases nitrogenadas se unen a los azúcares (ribosas en el caso del ADN) y dan lugar a nucleósidos. Posteriormente, esos nucleósidos al unirse los fosfatos dan lugar a los nucleótidos. Era para recordar ese anuncio de una crema que anunciaba el descubrimiento de una molécula llamada Adenosina. Es para reirse. Que es la Adenosina más que el nucleósido que tiene la Adenina como base nitrogenada. Pero, qué se le va a hacer. Finalmente, el ADN (se puede extrapolar igualmente al ARN si se recuerda que las Timinas son Uracilos) no es más que la polimerización de nucleótidos que se unen mediante enlaces fosfato. A lo largo de la hebra van quedando los residuos de fosfato, con carga negativa, que confieren el carácter ácido a la molécula.
Hasta ahora se ha hablado de la formación de una hebra de ADN. Pero la forma básica de nuestro material hereditario no se encuentra un una sola hebra. Dos de estas hebras, que son complementarias por las uniones entre las bases púricas y las pirimidínicas (A con T y C con G), forman la doble hélice de ADN. Tiene un tamaño de 20 Armtrongs de diámetro y da una vuelta completa cada 34 Armstrongs. Doble hélice de ADNHay otras formas de hélice, pero esta es la forma natural y estable que se encuentra en la mayoría de las células. Posteriormente esta doble hélice sufrirá empaquetamientos sucesivos que daran lugar a su compresión y formación de los distintos cromosomas.
Bueno, espero que haya sido de utilidad. Si tenéis dudas, comentadlas e intentaré aclararlas todas.
Cuando se trabajan con varios artículos y se quiere tener un archivo limpio, la duda de cómo lograr un pdf a la carta surge al instante. En todas las plataformas se puede hacer fácilmente con la versión Pro del Adobe Reader. Sin embargo, no está el bolsillo para adquirir licencias. Los usuarios de Mac OS lo tenemos fácil. Tan solo hay que abrir el archivo pdf con Vista previa y empezar a editar. Se pueden quitar páginas dando símplemente a eliminar seleccionando las que se quiera quitar. También se pueden añadir más páginas arrastrándolas a la posición deseada en la barra lateral. Permite así fusionar pdfs y hacerlos a medida. Para guardar el archivo final, tan sólo hay que seleccionar todas las páginas, ir a «Archivo» y después seleccionar «imprimir». En el diálogo se puede ver el botón «PDF» y seguidamente «guardar como pdf». Sólo hay que rellenar los campos necesarios para guardarlo y listo. Os dejo un vídeo hecho por mí para que veais lo simple que es:
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=8l-sdnsp6Ig[/youtube]
A la hora del manejo de las muestras de ADN hay que tener varios factores en cuenta: primero la esterilidad y pureza del lugar donde se depositan. Evidentemente las muestras de ADN no se almacenan en un tubo cualquiera. El vial destinado para ello debe ser estéril y haber sido autoclavado previamente. Parece una redundancia, pero no es así. Los viales vienen de las empresas comercializadoras con un certificado de esterilidad. En un laboratorio suele haber un grupo amplio de investigadores. Cada uno con sus manías y sus protocolos de esterilización. Lo usual es que se repartan viales en otros recipientes para que cada uno tenga su material. Y esos contenedores deben ser de un material, como el vidrio, que resista altas temperaturas. De este modo no hay que preocuparse tampoco de cómo han sido rellenados los recipientes con los viales ya que, antes de pasar al investigador, son autoclavados: esterilizados mediante la acción de vapor de agua a cierta presión durante un tiempo determinado.
Así también pasan por el mismo proceso todos los materiales desechables que se utilicen como puntas de micropipetas, tubos de ensayo, probetas u otros recipientes y viales.
Algo que no he comentado es la situación del personal del laboratorio. Se deben usar guantes en todo momento. Esto es debido a que en las manos tenemos unas enzimas llamadas DNAsas que digieren el ADN. El simple contacto de los viales y/o las muestras con las DNAsas sería fatal. Otra precaución que se toma siempre es mantener las muestras en frío siempre y cuando los protocolos de manipulación no indiquen lo contrario. El recipiente de poliestireno relleno de hielo picado es otro compañero más en el laboratorio.
Dependiendo del tipo de muestras y del nivel de purificación que se necesite para su procesado y estudios posteriores, hay que almacenar el ADN diluído desde simple Agua estéril y filtrada (Agua MiliQ) hasta en buffers (soluciones tamponadas) específicos que permitan una mayor eficiencia en el análisis. También puede que necesiten seguir algún protocolo de purificación mediante técnicas tradicionales o con kit especiales para ello.
Por último, el almacenamiento de las muestras debe realizarse a 4ºC si se van a utilizar en periodos de tiempo medio (unas semanas) o a -20ºC si se piensa almacenar para análisis no a corto plazo. Nunca se deben congelar y descongelar muy sucesivamente las muestras porque los cristales de hielo formados en la congelación pueden romper las hebras de ADN, empeorando rendimientos.
Seguiré con más lecciones de laboratorio pronto.
La secuenciación del genoma del melón es uno de los proyectos más ambiciosos de los grupos de investigación financiado por Genoma España. Ya se tiene un borrador de todo el genoma que tiene un tamaño aproximado de 450 millones de pares de bases en sus 12 cromosomas, con un total de 26.000 genes. Además de la secuenciación de una línea de melón, MELONOMICS pretende caracterizar un gran número de variedades de esta especie presentes en los bancos de semillas españoles.
En diversos congresos a los que he asistido, se mostraron resultados previos de estos estudios y eran más que prometedores. No olvidemos que el melón tienen un gran valor económico ya que somos los primeros exportadores de este fruto.
Se están abriendo nuevos campos en el estudio del cáncer. La universidad de Santiago de Compostela y gracias al grupo liderado por Anxo Vidal Figueroa, ha estudiado esta proteína. La tomorregulina (Tmeff2), una proteína transmembrana que es segregada como hormona, encuentra disminuida su expresión en diferentes tipos tumorales, como el cáncer colorrectal, uno de los que provoca mayor mortalidad después del cáncer de pulmón. Se descubrió que la proteína se vuelve inactiva en los estadios iniciales del cáncer.
Por ahora el estudio se encuentra en análisis preclínicos observando la acción de la sobreexpresión del gen en ratones transgénicos.
Lo más habitual en cualquier laboratorio de genética es extraer el ADN de cualquier tejido o superficie. En mi caso he podido extraer ADN de hojas de plantas, de semillas, de tejido de lagarto, de lodo, de sangre…e incluso de los compuestos obtenidos de un tanque de fermentación.
Hace unos años era necesario preparar para cada ocasión una serie de tampones o buffers para poder extraer el material hereditario. Y cada disolución tenía que prepararla cada uno. Ahora todo es muy sencillo. Existen kits de extracción para cada tipo de tejido o muestra a analizar. La utilización de estos kits tienen sus pros y sus contras: generalmente la eficiencia de la extracción (la cantidad de ADN obtenido por extracción) suele ser bastante mayor con los métodos tradicionales. Sin embargo, la pureza del ADN aislado es mayor cuando se usan los kits. Dependiendo para qué se vaya a utilizar el ADN y el tipo de estudio, será mejor tener más ADN y menos puro ó viceversa. Las nuevas tecnologías suelen «funcionar» mejor cuanto más limpia sea la extracción, ya que en muchas ocasiones recomiendan purificarlo.kit de extracción de ADN
A modo informativo y dependiendo de la muestra, el tiempo para extraer ADN oscila entre 30 minutos y una hora. Cuantas más muestras se tengan a extraer a la vez, mayor será el tiempo.
Cuando ya se tiene el vial con el ADN disuelto en el tampón de elución, siempre hay que hacer una cuantificación. Con aparatos como el NanoDrop, la cantidad de ADN utilizado para cuantificar es de tan sólo 1 microlitro. Para hacerse una idea, es poco más de lo que ocupa la impresión del punto en el teclado de un ordenador. Hay ocasiones en que existen problemas con las mediciones y se opta por seguir el método tradicional que consiste en hacer un gel de agarosa a una concentración del 0,8% y realizar una electroforesis de todas las extracciones. Posteriormente, la imagen que se obtiene en el transiluminador de rayos ultravioleta (siempre que se utilicen marcajes como el bromuro de etidio o SybrGreen) se utiliza para hacer un cálculo estimado de la concentración de ADN gracias a la extrapolación que nos permite el marcador de fragmentos de ADN (un marcador de ADN en escalera (DNA ladder) no es más que un fragmento de ADN el cuál ha sido cortado de forma que se obtienen bandas de un tamaño conocido), ya que sí que sabremos la concentración cargada en el gel de ese marcador.ejemplo de gel de electroforesis en gel de agarosa. Las concentraciones de las muestras se observan en microgramos/microlitro
Bueno, aquí he dejado unas nociones básicas de una de las primeras partes del trabajo en un laboratorio de Genética. Espero que os haya gustado.
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Ese es el título del nuevo programa del podcast «Hablando con científicos». Siguiendo con la conmemoración de los premios Nobel 2009, este capítulo va dirigido a los premiados en la categoría de Química. De nuevo se hablará de esa molécula tan importante como es el ácido desoxirribonucleico y que ya os comenté en otro post. Además se incluye la entrevista con Juan Pedro García Ballesta, jefe del equipo de Estructura y Función del Ribosoma en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, un centro conjunto del Consejo de Investigaciones Científicas de España y la Universidad Autónoma de Madrid. 
Ya se tiene un borrador de todo el genoma que tiene un tamaño aproximado de 450 millones de pares de bases en sus 12 cromosomas, con un total de 26.000 genes. Además de la secuenciación de una línea de melón, MELONOMICS pretende caracterizar un gran número de variedades de esta especie presentes en los bancos de semillas españoles.
