UF2471 Análisis de ácidos nucleicos

UNIDAD FORMATIVA 1. ANÁLISIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

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

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.