La caja de herramientas para el reumatólogo del siglo XXI: el lenguaje de la Genómica

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Lorenzo Ortíz Martínez
hace 6 años
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1 La caja de herramientas para el reumatólogo del siglo XXI: el lenguaje de la Genómica Ana María Blasini Santelli Centro Nacional de Enfermedades Reumáticas, Hospital Universitario de Caracas, Universidad Central de Venezuela

5 Casi 2000 publicaciones, centros en todo USA, NIH

6 Biología de sistemas genes (?) 3 billones de bases 3500 enzimas 3000 químicos Phenoma

7 Genómica: Ciencia que estudia el genoma de un organismo y el papel que juegan en él los genes que lo componen. PROYECTO GENOMA: completó el mapa y secuencia del genoma humano en abril del 2003.

8 Cromosoma CGH Banda citogenética (CGH Matrix) DNA (SNP s) RNA Microarreglos de cdna Proteínas Genómica estructural, genómica funcional y proteómica

9 Genoma Todo el material genético en los cromosomas de un organismo en particular. En humanos, 23 pares de cromosomas en el núcleo y 1 pequeño cromosoma mitocondrial.

10 Genoma ADN mitocondrial

11 h<ps://

12 ADN

13 Gen Unidad física básica de la herencia. Se organizan en cromosomas. En humanos aprox genes GENETICA: estudio de un gen particular

14 Alelos

15 Nucleosomas

16 Histonas

secuencia de ADN. Epi del griego sobre y por encima.

17 Epigenética Ciencia que estudia los cambios heredables causados por la aclvación y desaclvación de genes, sin generar cambios en la secuencia de ADN. Epi del griego sobre y por encima. EPIGENOMA: compuestos químicos que modifican las instrucciones contenidas en el genoma

21 Los grupos metilo usualmente apagan los genes

22 Los grupos acetilo usualmente se asocian con Las genes activos Las etiquetas modulan la forma como las histonas se unen al ADN

23 Las El epigenoma moldea la estructura física del genoma

24 Diferentes genes se activan en células diferentes Las

25 El codigo genetico se mantiene Las de por vida. Las El epigenoma es flexible

26 . NIH Roadmap Epigenomics Program: hipotetiza que el origen de la salud y la susceptibilidad a la enfermedad son en parte consecuencia de regulación epigenética de nuestra huella genética.

30 Secuenciación Determinación del orden de los nucleótidos en una molécula de ADN o ARN, o el orden de los aminoácidos en una proteína.

31 Las Velocidad y costo de la secuenciación

32 Las Las 1980: trabajosa y peligrosa! Radiactividad

34 NGS: Next Generation Sequencing Las Las Las

36 Whole genome sequencing WGS

38 Whole exome sequencing WES

42 Historia familiar

44 MICROMATRICES (Microarrays) Un conjunto ordenado de secuencias conocidas de ADN o ARN, fijadas a una superficie sólida Tecnología usada para estudiar la expresión de muchos genes de forma simultanea. Se colocan miles de secuencias génicas en posiciones conocidas en una lámina de vidrio (chip). Una muestra de ADN o ARN se pone en contacto con el chip. El apareamiento de bases complementarias entre la muestra y las secuencias génicas producen una luz medible proporcional a los genes expresados en la muestra.

45 Microarreglos

53 LES (n=48) C (n=42) Baechler et al. Proc Nat Acad Sci U.S.A. 2003;100:

54 GENES Agrupamiento jerárquico (Hierarchical Clustering)

55 SNP s El genoma humano es muy similar en todas las personas (99.9%), sin embargo, lo que hace la diferencia entre las diferentes poblaciones e individuos son los SNP s.

56 Polimorfismo de nucleótido único (SNP) Diferencia de un solo nucleótido al comparar la misma secuencia de ADN de dos individuos diferentes.

57 Polimorfismos SNPs 3 millones

58 Genome wide association studies GWAS Abordaje utilizado en genética para asociar variaciones genéticas específicas con enfermedades particulares. La metodología involucra escanear el genoma de una gran número de individuos para identificar marcadores genéticos que puedan ser usados para predecir presencia de una enfermedad MARCADOR GENETICO: secuencia de ADN con localización física conocida en el cromosoma que puede ayudar a asociar un gen con una enfermedad heredada. Puede ser o no parte del gen.

GWAS. Es el estudio amplio del genoma humano para identificar las distintas variantes de genes existentes entre individuos Muy alto costo Requiere poblaciones muy grandes de pacientes y controles

59 GWAS. Es el estudio amplio del genoma humano para identificar las distintas variantes de genes existentes entre individuos Muy alto costo Requiere poblaciones muy grandes de pacientes y controles Permite analizar simultáneamente cientos de miles de SNPs a lo largo y ancho del genoma en cada paciente y control Herramienta para la identificación de nuevos genes de riesgo; confrontar paradigmas vigentes de etiopatogenia

60 Manhattan plot

61 GWAS en lupus Hom et al. N Engl J Med 2008;358:900

62 Mapa Desequilibrio de ligamiento

63 D R 2

64 GWAS

65 Genomic Wide Association Studies (GWAS) Human 610Quad chip ( SNPs por micromatriz)

66 Phenoma Biología de sistemas

67 TRANSCRIPTOMA: ARNm de genes activamente transcritos TRANSCRIPTOMICA: técnicas disponibles para identificar ARNm de genes activamente transcritos

68 MicroARN mir Ambros y col., 1993 Estudios en C. elegans (nemátodo). Encontraron moléculas pequeñas de ARN.

69 O Connell et al. Ann Rev Immunol 2012; 30:295

70 Phenoma Biología de sistemas

71 Proteómica Estudio a larga escala de la expresión, función e interacción de las proteínas PROTEOMA: conjunto de proteínas expresadas por una célula, tejido u organismo Microarreglos: Proteómica en miniatura Detección simultanea de miles de Ags con cantidades submicrolitros de fluidos biológicos

72 INMUNOFLUORESCENCIA

73 ELISA

76 Phenoma Biología de sistemas

77 Metabolomica Estudio de los productos genicos, como a.a., proteinas y enzimas. METABOLOMA: metabolitos constituyentes en una especie Espectrometria de masas, clasifica moleculas según su indice de masa carga. Utilizado para a.a, acidos grasos y acidos organicos.

82 Detection of a fatty acid by LC-MS/MS using a linear ion-trap instrument and an electrospray (ESI) ion source.

83 Technology Development: High-throughput DNA MethylaIon Analysis Matrix assisted laser desorplon/ionisalon, Lme-of-flight mass spectrometry MALDI-TOF MS Desarrollado para analizar SNPs, se ha adaptado para detectar e SNP químicamente inducido [C/T] presente en el ADN despues del tratamiento con bisulfito

84 Medicina genómica

94 Gracias por su atención!!!

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