Biología Molecular en Medicina Moderna
De lo básico a lo aplicado

Directores

Dra. Alejandra Guerchicoff
Dr. Esteban Mocetti
Dr. Guido D. Pollevick

 

Objetivos generales:

1- Comprender los aportes de la Biología Molecular a la Medicina y su carácter interdisciplinario.

2- Conocer las herramientas que brinda la Biología Molecular en el diagnóstico y la terapéutica de diferentes patologías.

3- Ejercitar diferentes técnicas de biología molecular con uso médico – asistencial.

4- Reconocer el impacto actual del Proyecto Genoma Humano en la Medicina.

5- Reconocer la influencia futura en la Medicina de los nuevos avances en Genómica, Farmacogenómica, Proteómica y Genomas Funcionales.


Objetivos específicos :

  1. Desmitificar la aplicación de técnicas de Biología Molecular en Medicina como: PCR, Southern blot, Western blot, Secuenciación de ADN, Microarrays, Real – Time PCR, etc.
  2. Analizar las aplicaciones de la Biología Molecular en las diferentes especialidades médicas.
  3. Interpretar sin incovenientes los resultados obtenidos en determinaciones genéticas moleculares y en técnicas de biología molecular aplicadas al diagnóstico, pronóstico y terapéutica.
  4. Analizar críticamente publicaciones científicas médicas con contenidos de Biología Molecular.


Bibliografía recomendada:

  1. Lewin, B. Genes VII. Oxford University Press. 2000. Incluye actualización periódica por Internet: www.ergito.com. (Biblioteca del CEMIC)
  2. Alberts et al. Biología Molecular de la Célula. Omega. Tercera Edición. 1998. (Biblioteca del CEMIC). Figuras y texto online: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/
  3. Jameson, J. Larry. Principles of Molecular Medicine. Humana Press. 1998. (Biblioteca del CEMIC)
  4. Cooper, Geoffrey. The Cell. A molecular approach. Incluye CD rom. ASM Press. 1997.
  5. Cox, T and Sinclair J. Biología Molecular en Medicina.. Ed Panamericana. 1998. (Biblioteca del CEMIC)
  6. A. Killeen. Molecular Pathology Protocols. Humana Press. 2001.
  7. A.J. Solari. Genética Humana. Segunda Edición. Ed. Panamericana. 1999.
  8. Lodish et al. Biología Celular y Molecular. Incluye CD ROM. Freeman. Cuarta Edición. 2001. Figuras y texto online: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/
  9. T. Strachan & A.P. Read. Human Molecular Genetics 2. Wiley-Liss / BIOS. 1998. Incluye figuras en Internet: www.bios.co.uk


Evaluación:

El sistema de evaluación de los alumnos consistirá en la presentación en forma oral de trabajos científicos elaborados en grupos de a dos integrantes, en consulta con los docentes. Los mismos deberán contener aplicaciones importantes de biología molecular en temas de interés médico. Los trabajos serán elegidos por los mismos alumnos en acuerdo con los docentes. El exámen demostrará al propio alumno que se ha cumplido con el objetivo principal del curso capacitándolo en la comprensión de la biología molecular aplicada a la Medicina.

Para la entrega de certificados del curso se requerirá la aprobación de la evaluación y el 75% de asistencia a la totalidad de las clases teóricas y prácticas.

UNIDAD I

INTRODUCCION A LA BIOLOGÍA MOLECULAR


 CLASE 1 : 09/04/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos.

Introducción a la materia. Descripción de Clases Teóricas y Trabajos Prácticos. Cómo estudiar y con qué bibliografía. Orientación al alumno del sentido que tiene comprender Biología Molecular para un profesional de la salud.

El ADN, su descubrimiento. Concepto de gen y código genético. Estructura y propiedades del ADN y ARN. Estructura general del ARN mensajero, ribosomal y de transferencia.

El Dogma Central de la Biología Molecular. Flujo informacional en la célula.


CLASE 2 : 16/04/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick.


Aula con cañón y opacos.

Bioseguridad en biología molecular. ADN cromosómico bacteriano y ADN extracromosomal. Plásmidos. Diferencias básicas entre procariotas y eucariotas. Elementos genéticos móviles: trasposones, retroposones. Resistencia a antibióticos.

Propuesta de seminario: "The Challenge of Antibiotic Resistance" – Scientific American, Marzo 1998, p. 32 – 39 ; "A Vancomycine Surprise"- Nature, Vol. 399, p. 524-526, 1999; "Emergence of Vancomycine tolerance in Streptococcus Pneumoniae" - Nature, Vol. 399, p. 590-593, 1999; "Behind Enemy Lines" - Sicentific American, Mayo del 2001, p.46-53 y "Battling Biofilms" – Scientific American, Junio del 2001, p. 60-67.


CLASE 3 :23/04/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick.

Laboratorio 1.

Discusión del seminario propuesto en la clase nro. 2.

Trabajo práctico: Transformación de bacterias con un plásmido de resistencia a antibióticos.


CLASE 4: 30/04/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick.

Laboratorio 1.

Trabajo Práctico: Extracción de un plásmido a partir de bacterias transformadas resistentes a ampicilina. Corrida y visualización en geles de agarosa. Interpretación de experimentos de transformación.


CLASE 5: 07/05/2002 –E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos.

Organización del ADN nuclear en células eucariotas. Estructura nuclear, compartimentalización. Orígenes evolutivos de los eucariotas. Estructura cromosómica: mecanismos de empaquetamiento, nucleosomas, heterocromatina y eucromatina. Topología del ADN. Superenrrollamiento. Estructura y funciones del centrómero, telómero y los orígenes de replicación. Organización del ADN en base a su secuencia: según el grado de repetición y según su función.


CLASE 6: 14/05/2002.

Aula con cañón y opacos.

E. Mocetti: 17.30 – 19.00 hs.

Conceptos generales de herencia mendeliana o monogénica, herencia poligenética o multifactorial y formas de herencia no clásica.

Invitado: Dr. E. Gadow: 19.00 – 20:30 hs.

Citogenética. Cromosomopatías. Hitos en genética humana. Rol del genetista médico.

UNIDAD II

REPLICACION y TRANSCRIPCION DEL ADN

LA MEDICINA POST- PCR

 

CLASE 7: 21/05/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti.

Aula con cañón y opacos.

Replicación del ADN. Enzimología de la replicación. Recombinación genética. Telómeros y envejecimiento celular. Concepto de mutación y enfermedad.


CLASE 8: 28/05/2002 – E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos

PCR: Principios y aplicaciones. Variantes. Mostración práctica de variados ejemplos. Rt – PCR. Differential Display.


CLASE 9: 04/06/2002 – A. Gerchickoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Laboratorio 1

Trabajo Práctico: Extracción de ADN genómico a partir de sangre. Métodos de extracción de ADN. Corrida y visualización en geles.


CLASE 10: 11/06/2002 – A. Gerchickoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Laboratorio 1

Trabajo Práctico: Amplificación por PCR del gen de la cadena pesada de miosina (beta MHC) humana a partir del ADN de mononucleares de sangre. Introducción a las aplicaciones diagnósticas de la técnica de PCR.


CLASE 11: 18/06/2002 – E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos

Código genético, propiedades. Codones. Estructura del gen, exones e intrones. Unidad transcripcional. Transcripción. Enzimología. Control de la expresión genética. (Regulación de la transcripción eucariótica). Aparato transcripcional básico. Promotores, reguladores a distancia cis y trans (enhancers, elementos de respuesta, silencers, etc). Factores de transcripción genéricos y específicos de tejido. Clasificación y ejemplos. Regulación e interacciones de los factores de transcripción. Coactivadores / correpresores y transactivadores. Patologías como consecuencia de alteraciones en factores de transcripción. Rol en la diferenciación celular.


CLASE 12: 25/06/2002 – G. Pollevick – E. Mocetti

Aula con cañón y opacos.

Procesamiento y modificaciones postranscripcionales. Spliceosoma y empalme.
Traducción: mecanismos básicos y regulación en eucariotas.
Proteasoma y turn – over proteico. Agresomas. Estructura molecular de Priones. Rol en patología.


CLASE 13: 02/07/2002 – G. Pollevick

Aula con cañón, retroproyector, proyector de diapositivas y opacos.

Invitado: Dr. A. Parodi

Modificaciones post-traduccionales y plegamiento de proteínas. Chaperonas moleculares. Tráfico intracelular de proteínas. Sistemas de endomembranas y tráfico intracelular de vesículas.

RECESO INVERNAL

UNIDAD III

TECNOLOGIA DEL ADN RECOMBINANTE

PROYECTO GENOMA HUMANO Y PROTEOMICA

 

CLASE 14:30/07/2002 – G. Pollevick – A. Guerchicoff

Aula con cañón y opacos.

Introducción a la tecnología del ADN recombinante. Digestión del ADN con enzimas de restricción. Electroforesis de ADN y ARN. Conceptos de Hibridización en solución y en filtros. Southern, Northern y Western. Visualización de autorradiografias (Southern y Northern). Sondas y métodos de marcado: "random priming" y "nick translation" (métodos fríos y radiactivos). Bacteriófagos y Cósmidos. BACs, YACs, MACs y Contigs. Bibliotecas genómicas.


CLASE 15: 06/08/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Laboratorio 1

Trabajo Práctico: Corrida y visualización en geles de agarosa y de poliacrilamida del producto de PCR del gen de beta MHC y de su digestión con enzimas restricción (Restriction fragment lenght polymorphism). Discusión sobre polimorfismos de secuencia del ADN y variantes de la técnica de PCR: RAPD y AP- PCR.


CLASE 16: 13/08/2002 –A. Guerchicoff, G. Pollevick

Aula con cañón y opacos.

Concepto de Clonación de Genes. Biotecnología y vectores de expresión. Proteínas recombinantes. De la bacteria a la cabra. Animales "knock-out". Animales transgénicos. Alimentos transgénicos (OGM)

Propuesta de seminario: "Proyecto Genoma Humano".

Revisiones actuales de National Geographic y Scientific American.


CLASE 17: 20/08/2002 –A. Guerchicoff, G. Pollevick

Aula con cañón y opacos.

Secuenciación de ADN. Visualización de autorradiografías y secuencias automáticas. Proyecto Genoma Humano. Otros Proyectos Genoma. Impacto en la Medicina.

Discusión del seminario propuesto en la clase nro. 16.

Propuesta de seminario: "Terapia Génica, Bioingeniería y Clonación" .


CLASE 18: 27/08/2002 –A. Guerchicoff, E. Mocetti.

Aula con cañón y opacos.

Terapia Génica. Métodos y aplicaciones. Vectores. Bioingeniería.
Discusión del seminario propuesto en la clase nro. 17.


CLASE 19: 03/09/2002 –G. Pollevick.

Aula con cañón, retroproyector y opacos.

Invitado: Dr. J.J. Cazzulo.

Estructura de proteínas. Plegamiento. Proteómica. Metodología de estudio: Geles bidimensionales. Isoelectroenfoque. Espectrometría de masa.

UNIDAD IV

MEDICINA MOLECULAR


CLASE 20: 10/09/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Aula con cañón y opacos.

Diagnóstico Molecular I:

Diagnóstico mutacional: diagnóstico por PCR y RFLP (polimorfismos de restricción). Marcadores polimórficos asociados. Single Nucleotide Polymorphisms. Utilidad del RFLP en genotipificación de organismos infecciosos. Cáncer de cuello uterino y HPV.

Otras técnicas para diagnóstico mutacional: SSCP y sus variantes, F-SSCP, DGGE, CGGE y TGGE. Secuenciación. Diagnóstico de enfermedades cromosómicas: FISH y "painting" cromosómico. Hibridización "in situ".

Fingerprint: Minisatélites. Paternidad y Medicina Forense.


CLASE 21: 17/09/2002 – E. Mocetti – A. Guerchicoff

.Aula con cañón y opacos.

Ciclo Celular, generalidades, regulación y aplicaciones en enfermedades humanas. Apoptosis, generalidades y aplicaciones en enfermedades. Métodos de estudio. Mecanismos de trasducción de señales. Conceptos generales.

Propuesta de seminario: "Tumor classification using gene expression patterns from DNA microarrays" – Trends in Cell Biology, 25 year Issue, 2001, p. 66 - 76 y "Real - time detection of PCR products and microbiology" – Trends in Cell Biology, 25 year Issue, 2001, p. 61 – 66.


CLASE 22: 24/09/2002– A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos.

Diagnóstico Molecular II:

Enfermedades y expresión de genes. Microarrays. Genomas Funcionales. PCR en tiempo real (TaqMan, SYBR green y Molecular Beacon). Métodos cuantitativos. Discriminación alélica. Utilidades en el seguimiento de patologías infecciosas y tumorales.

Discusión del seminario propuesto en la clase nro. 21.


CLASE 23: 01/10/2002 - A. Guerchicoff, E. Mocetti.

Aula con cañón y opacos.

Oncogenes y genes supresores. Ciclo celular y cancer. Temas de aplicación: factores pronósticos, genes de fusión y diagnóstico. Blancos terapéuticos. Mecanismos de invasión y metástasis. Angiogénesis.
Biología Molecular de los sarcomas. Cancer de Colon esporádico.


CLASE 24: 08/10/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Laboratorio 1

Diagnostico inmunológico: Fundamentos de Western blott y ELISA. Inmunohistoquímica: nuevas técnicas.

Trabajo Práctico : Western blot I - Utilización de una proteína recombinante para el diagnóstico de la Fase Aguda de la Enfermedad de Chagas (electroforesis de proteínas y transferencia a filtro de nitrocelulosa)

Propuesta de seminario: A elección de los alumnos. Práctica de seminario para la evaluación final.


CLASE 25: 15/10/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Laboratorio 1 y Aula con cañón y opacos.

Trabajo Práctico: Western blot II - Utilización de una proteína recombinante para el diagnóstico de la Fase Aguda de la Enfermedad de Chagas (procesamiento con anticuerpos del filtro transferido la clase previa)

Discusión del seminario propuesto en la clase 24.


CLASE 26: 22/10/2002 – E. Mocetti, G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos.

Generación de la diversidad de anticuerpos y receptores de linfocitos T. Diagnóstico de traslocaciones en leucemias y linfomas por PCR y FISH. Aplicación en diagnóstico de clonalidad de linfomas B y T. Mostración: rearreglos VDJ de cadenas pesadas de inmunoglobulinas en linfomas B y del TCR gamma en linfomas T. Enfermedad residual mínima a nivel molecular.


CLASE 27: 29/10/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti.

Aula con cañón y opacos.

Tumores esporádicos y hereditarios: diferencias en los mecanismos patogénicos moleculares. Microsatélites. Mostración práctica. Mutaciones en patología tumoral. Correlación genotipo- fenotipo. Mecanismos de reparación de ADN. Biología molecular de los carcinomas hereditarios: modelos en cáncer de mama (BRCA-1 y 2) y cáncer de colon hereditario (APC y HNPCC).


CLASE 28: 5/11/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti.

Aula con cañón y opacos.
Pharmacogenomics. Medicamentos a la medida del genoma. SNPs. Bases de la cardiología Molecular.

Enfermedades mitocondriales (ejemplos) y enfermedades poligenéticas. Diabetes e Hipertensión. Estado actual del diagnóstico molecular en medicina.

Elección de trabajos científicos para evaluación final.


CLASE 29: 12/11/2002 – G. Pollevick.

Aula con cañón y opacos.

Invitado: Dr. Alfredo Martínez: 17.30 hs. a 19.00 hs.

Métodos cuantitativos en microbiología: Métodos por dilución, Amplificación isotérmica, DNA Branching y PCR cuantitativa. Utilización de métodos moleculares para cuantificación de carga viral.

Invitado: Dr. Ricardo Mackintosh: 19.00 a 20.30 hs.

Biología Molecular y SIDA. Genotipificación / Fenotipificación de HIV. Correlación clínica.

Elección de trabajos científicos para evaluación final.


CLASE 30: 19/11/2002 - A. Guerchicoff, G. Pollevick

Aula con cañón, opacos , retroproyector y proyector.

Clase de consulta para presentación de trabajos científicos. Consulta individual y grupal.


CLASE 31: 26/11/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Aula con cañón, opacos , retroproyector y proyector.

Presentación final con evaluación y discusión de trabajaos científicos con contenidos de biología molecular.


CLASE 32: 03/12/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Aula con cañón, opacos , retroproyector y proyector.

Presentación final con evaluación y discusión de trabajaos científicos con contenidos de biología molecular.


CLASE 33: 10/12/2002 – A. Guerchicoff, E. Mocetti, G. Pollevick

Aula con cañón, opacos , retroproyector y proyector.

Presentación final con evaluación y discusión de trabajaos científicos con contenidos de biología molecular.