Parodiando a la famosa escena de los Monty Python "¿Qué han hecho los romanos por nosotros?" una crítica a los movimientos coercitivos típicos de sectas típicos de los movimientos nacionalistas
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jueves, 28 de julio de 2022
miércoles, 27 de julio de 2022
El origen de la vida: la aparición de los primeros microorganismos
He leído "El origen de la vida: la aparición de los primeros microorganismos" de Juan Antonio Aguilera. Me gustó por varias razones. primero por la extraordinaria capacidad de síntesis del autor para desvelar una pregunta que está entre nosotros desde el origen de los tiempos. Me ha gustado el tono sosegado, honesto y respetuoso. Muchos de los libros de divulgación escritos adolecen de cierto tono mesiánico. Me parece muy interesante que, siendo el autor un profesor universitario español, haya recogido las aportaciones a este tema de investigadores españoles. Me emocionó la referencia al trabajo pionero del Dr. Faustino Cordón que en un país sumido en la posguerra fue capaz de mantener la llama del conocimiento y del estudio de la evolución biológica. Estamos tan faltos de autores que se encarguen de recordar que el conocimiento no es algo que viene de fuera, que también se genera entre nosotros, en nuestra cultura, en nuestro idioma.
viernes, 22 de julio de 2022
Razonar y comprender la información genética
Los seres vivos somos entes autorreplicantes. Nuestra capacidad para interactuar con el ambiente y crear copias de nosotros mismos está instrita en la información que guardamos en nuestros genes. Para comprender cómo se almacena la información, cómo a partir de un progenitor la descendencia va variando debido a la selección genética debemos primero analizar el problema, utilizar la lógica y las matemáticas para poder resolverlo. Esta forma de entender el proceso nos permite entender la "filosofía" de cómo esa información genética autorreplicante se organiza, se distribuye y opera. En general, creo que en las clases de biología estamos atiborrando a los alumnos con datos y ellos tienen la sensación de que piensan. Con esta serie de problemas esperamos que empiecen a atar cabos, a razonar y a comprender cuáles son los mecanismos básicos de esa información genética. Esto nos permitirá entender cómo funcionan las vacunas, cómo "surgen" las bacterias resistentes a los antibióticos, cómo un cáncer "se vuelve" más agresivo.
Las bases del código genético
Ejercicios ácidos nucleicos y ADN
Ejercicios transcripción ARN
Cuantificación de proteínas
Ejercicios traducción y proteínas
Cómo se almacena la información genética
Práctica encuentra los ORFs en las secuencias de ADN
Cómo se replica la información genética
Replicación ADN, telómeros y PCR (ejercicios)
Clonación in silico
Clonación in silico del gen gyrA de Streptococcus pneumoniae
Los árboles genealógicos
Árbol genealógico de los Restrepo
¿Cómo se selecciona la variabilidad genética?
La mayoría de los problemas médicos actuales se basan precisamente en cómo se selecciona la variabilidad genética. ¿Qué quiere decir esto? vacunas, cáncer, resistencia a los antimicrobianos. Estos son temas que los alumnos de medicina no suelen comprender. No se comprenden porque no se hace suficiente hincapié en que todos ellos se basan en esta idea bien simple: existe una variabilidad previa y de esta variabilidad se seleccionan determinadas células. La aparición de cánceres agresivos se explica de esta manera, como también el funcionamiento de las vacunas y la selección de bacterias u hongos resistentes a los antimicrobianos. En este capítulo trabajaremos los tres ejemplos.
¿Realmente sabemos cómo funcionan las vacunas?
Ejercicios crecimiento microbiano
jueves, 21 de julio de 2022
Prueba de difusión en disco (Kirby Bauer)
El descubrimiento de sustancias para controlar el crecimiento y reproducción bacteriana fue un evento revolucionario para la terapéutica médica. Sin embargo, el uso de agentes antimicrobianos promovió la selección de aquellas poblaciones bacterianas que lograron desarrollar mecanismos para evitar los efectos nocivos que estas sustancias provocan. Los mecanismos de resistencia a los antibióticos están determinados por cambios genéticos que se transmiten entre las poblaciones bacterianas de forma vertical (a las siguientes generaciones) y de forma horizontal (entre poblaciones de la misma generación a través, principalmente, de la conjugación). Es así que la resistencia a antibióticos es uno de los principales problemas a los que se enfrentan los sistemas de salud a nivel mundial. Los médicos tienen la responsabilidad de seleccionar y usar los medicamentos antibióticos más apropiados basando su decisión en el conocimiento integral de la problemática. Por esto, es fundamental que el estudiante de medicina conozca los principios y técnicas que permiten determinar si una población bacteriana es sensible o resistente a los antibióticos. Estas técnicas se conocen como pruebas de sensibilidad a los antimicrobianos Kirby Bauer
Objetivos de la práctica
1. Conocer el procedimiento para realizar una prueba de difusión en disco.
2. Identificar las variables que pueden influir en los resultados de una prueba de difusión en disco.
3. Interpretar los diámetros de la zona de inhibición como sensible, intermedio o resistente
para cada bacteria basados en las recomendaciones del CLSI.
Alcance
Esta práctica cubre desde la preparación del inóculo hasta la interpretación de los resultadosobtenidos en el antibiograma, caracterizando a las poblaciones bacterianas analizadas como
susceptibles o resistentes a los diferentes antibióticos probados.
Aparatos, equipos, materiales y reactivos
Cuantificación de bacterias en medio líquido
Nefelometría y/o Turbidimetría son métodos analíticos basados en la dispersión de partículas suspendidas en líquidos. En bacteriología nos sirven para saber cuántas bacterias tenemos en un cultivo líquido.
Turbidimetría: es la medición de la luz transmitida a través de una suspensión, tiene la ventaja de permitir la valorización cuantitativa, sin separar el producto de la solución. Las mediciones, pueden efectuarse concualquier espectrofotómetro.
Nefelometría: mide la luz dispersada en dirección distinta a la luz emitida (generalmente con ángulos que oscilan entre 15 y 90º). Utiliza como instrumento el nefelómetro (en el que el detector se ubica con un ángulo que oscila entre 15 y 90º ej. a 90º). Se suele utilizar para concentraciones más diluidas. Permite mayor sensibilidad con concentraciones menores de partículas suspendidas. Constituye un método más exacto para la medida de la opacidad.
¿En que se basan? Cuando la luz atraviesa un medio transparente en el que existe una suspensión de partículas sólidas, se dispersa en todas direcciones y como consecuencia se observa turbia. En la turbidimetría se compara la intensidad del rayo de luz que emerge con la del que llega a la disolución. En cambio, en la nefelometría la medida de la intensidad de luz se hace con un ángulo de 90º con respecto a la radiación incidente. Para medir la nefelometría se utiliza el estándar de McFarland:
PROBLEMA 1. Tengo un cultivo celular de una densidad óptica de 0.6. Sabemos que:
La concentración de bacterias en un cultivo = DO600nm x 1.2 109.
Por tanto, la concentración de bacterias será 0.6 x 1.2 109 = 7.2 108. Si tengo 7.2 108 bacterias por militro ¿Cuántas diluciones 1/10 tendría que hacer para tener un número en la placa que pudiese contar? Para entender las diluciones mira el siguiente gráfico:
ID Laboratory Videos - Antibiotic Susceptibility Testing
miércoles, 20 de julio de 2022
Cilagicina, un antibiótico descubierto mediante bioinformática
Muchos medicamentos se descubren porque los científicos experimentan con compuestos, se crean moléculas... y se van investigando a ver de qué son capaces. En principio sirven para una cosa, y al final, casualmente, pueden terminar teniendo otra aplicación más apropiada. Por ejemplo, los antidepresivos surgieron en la década de los años 50 cuando investigaban con una molécula para combatir la tuberculosis. Descubrieron que tenía efectos en la mejora del ánimo de los pacientes a los que trataron con este medicamento. El sildenafilo (viagra), en principio se estaba estudiando para tratar la hipertensión y la angina. Contra éstos, tenía un efecto bastante leve, pero provocaba erecciones. Por otro lado, medicamentos tan temidos como la talidomida, que causó graves malformaciones en los fetos (estaba indicado para combatir las náuseas en mujeres embarazadas), actualmente se utiliza como medicamento contra los tumores o el mieloma múltiple. O el AZT, que en principio se usaba (en los años 60) como tratamientos contra el cáncer porque los antirretrovirales lo que evitan es que los virus (de ahí el nombre), o las células tumorales no repliquen su información genética.
lunes, 18 de julio de 2022
Amplificación LAMP de ARN de Sars-CoV-2
Configuración de la reacción: Para simplicidad de la reacción, se recomienda realizar soluciones stock de los primers de LAMP a una concentración de utilidad. Por ejemplo, se sugiere preparar un Primer Mix de concentración 10X con todos los 6 primers de LAMP.
Un Primer Mix 10X de LAMP contiene:
Primer |
10X
Concentration (Stock) |
1X
Concentration (Final) |
FIP |
16 μM |
1.6 μM |
BIP |
16
μM |
1.6
μM |
F3 |
2
μM |
0.2
μM |
B3 |
2
μM |
0.2
μM |
LOOP F |
4
μM |
0.4
μM |
LOOP B |
4
μM |
0.4
μM |
Nota: Preparar las soluciones stock en agua de Grado Biología Molecular, en vez de TE u otras soluciones tampón para evadir su interferencia en la reacción de LAMP. Preparar el stock de primers en agua libre de nucleasas y almacenar a –20°C.
1. Dejar descongelar los componentes a temperatura ambiente y colocar en hielo (o gradilla fría). Puede formarse sal en el fondo de los tubos; colocar en el vórtex brevemente o invertir el tubo varias veces para mezclar. Centrifugar para juntar y colocar en el hielo.
2. Preparar el mix de la reacción como se describe en la tabla inferior, usando el Colorimetric LAMP Master Mix, los primers de LAMP y el agua libre de nucleasas. Los volúmenes están definidos para 25 μL de reacción de LAMP, pero pueden utilizarse otros volúmenes (10, 20, 50 μL etc.), ajustar los volúmenes de acuerdo a su necesidad. Se asume que la muestra es de 1 μL, pero para volúmenes mayores de muestra ajustar los componentes y reducir el volumen de agua para compensar. Para reacciones sin muestra, añadir el volumen equivalente de agua.
|
DNA Target |
RNA Target |
No-Template Control (NTC) |
WarmStart Colorimetric LAMP 2X
Master Mix |
12.5 μL |
12.5 μL |
12.5 μL |
LAMP Primer Mix (10X) |
2.5 μL |
2.5 μL |
2.5 μL |
Target DNA |
1 μL |
- |
- |
Target RNA |
- |
1 μL |
- |
dH2O |
9 μL |
9 μL |
10 μL |
Total Volume |
25 μL |
25 μL |
25 μL |
3. Colocar el mix en el vórtex y luego centrifugar.
4. Tomar con una pipeta 24 μL del mix por reacción a realizar y colocarlos en cada tubo de reacción. Añadir 1 μL muestra al mix. Mezclar los componentes en el vórtex o pipeteando varias veces y centrifugar para juntar de ser necesario. Cerciorarse de que las soluciones de reacción tengan un color rosa brillante, lo cual indica que el pH inicial es el requerido para la reacción de LAMP.
5. Tapar los tubos de reacción
6. Incubar a 65°C por 30 minutos.
7. Retirar los tubos de la incubación y examinarlos a la vista. Las reacciones positivas se tornarán de color amarillo, mientras que las negativas permanecerán de color rosa. Si el cambio de color no es completo (Ej.: se visualiza un color anaranjado), devolver los tubos a la incubadora a 65°C por otros 10 minutos. Las reacciones pueden ser examinadas más temprano; reacciones de muestras concentradas o de controles positivos pueden exhibir el cambio de color a los 10-15 minutos. El color será visible en los tubos inmediatamente luego de retirarlos de la incubadora, pero puede ser intensificado si se los deja enfriar a temperatura ambiente.
8. El resultado colorimétrico puede ser fotografiado o escaneado para registro, o simplemente almacenado a temperatura ambiente en los tubos de reacción.
jueves, 14 de julio de 2022
La manera en la que nos relacionamos evoluciona en el tiempo
Esta reacción tuvo tanto éxito porque partía de dos elementros muy abundantes en la Tierra: luz solar, agua y CO2. La explosión evolutiva y ecológica de las cianobacterias hizo que éstas cubriesen todos los mares, lagos y superficies terrestres. Una de las razones de este éxito fue el hecho de que el oxígeno es tóxico para la mayoría de las bacterias anaerobias o bien aunque lo toleren, no son capaces de competir con las bacterias que utilizan el oxígeno como aceptor final de electrones. En general la respiración aerobia genera más energía que la anaerobia y mucho más que la fermentación.
Obviamente, esta explicación de los cuatro eónes del tiempo geológico y cómo se relacionan con la manera en las entidades biológicas interaccionan entre si es de una simplificación exagerada y llena de imprecisiones. En el eón Fanerozoico, que se desarrolla hasta nuestros días, existen bacterias anaerobias, seres pluri y unicelulares. Existe competición, parasitismo, simbiosis y sometimiento. La razón de ser de esta síntesis superabreviada de tiempo y la evolución de los organismos es la de poder argumentar que la manera en la que yo me relaciono con él o con ellos va a determinar quién soy y hacia dónde voy. Hace ahora 4550 millones de años que se formó el planeta Tierra. es ahora cuando la vida basada en carbono y en un código surgido del ARN se enfrenta cara a cara con otro código basado en ceros y unos, apagados y encendidos de un computador. Vida basada en el silicio. Entender que la manera en que el yo se ha relacionado con lo que no era él es fundamental no solo para conocernos a nosotros mismos sino para entender cómo la humanidad ha de entenderse con la inteligencia artificial que ha venido para quedarse con nosotros.
viernes, 8 de julio de 2022
Glaciaciones, aumento del oxígeno y grandes saltos evolutivos
Min 20. Las bacterias metanogénicas hace 2000 millones de años vivían en todos los océanos del planeta liberando metano. El metano es un gas invernadero mucho más potente que el CO2
Si el metano en la atmósfera terrestre era capaz de mantener la temperatura de la Tierra por encima de los 0ºC (por debajo de esa temperatura el agua se congela)
Min 20:50 la atmósfera hace 2000 millones de años era rojiza debida al metano. Las metanobacterias liberaban metano sin parar. Es entonces cuando aparecen las cianobacterias. Al producirse 02 en grandes cantidades el metano se redujo
La vida aparece en el eón Arcaico, hace 4000 millones de años. De este periodo nos quedan los fósiles llamados estromatolitos que se comienzan a formar hace 3.500 millones de años, con una abundancia máxima hace 1250 millones de años. Posteriormente se redujo su abundancia y diversidad, si bien actualmente continúan formándose en algunos lugares. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los primeros estromatolitos con origen microbiano confirmado son de hace 2724 millones de años