UNA HERRAMIENTA PARA EL DIAGNOSTICO Y LA PREVENCION DEL CANCER

UNA HERRAMIENTA PARA EL DIAGNOSTICO Y LA PREVENCION DEL CANCERhttp://www.novedadesbioquimicas.com/noticias/297-una-herramienta-para-el-diagnostico-y-la-prevencion-del-cancer.html

(por la Dra. Sol González Fraga*) La Biología Molecular es una disciplina que utiliza técnicas de última tecnología  para detectar enfermedades infecciosas, buscando virus o bacterias en sangre o en diferentes lugares del organismo. También es útil para detectar enfermedades hereditarias y mutaciones que pueden estar asociadas a diferentes tipos de cáncer. Abarca diferentes ramas y utiliza una misma estrategia: detectar el ADN o secuencias específicas de ADN dentro de una muestra clínica. Funciona como mecanismo de diagnóstico y también de prevención. En una persona enferma (generalmente se empieza a estudiar cuando existe una patología) sirve para prevenir al resto de la familia. En general, se trata de casos en que la enfermedad está presente en distintas generaciones o cuando se desarrolla a una edad muy temprana, algo que no es habitual en la población general. Cuando se realiza un análisis de Biología Molecular? Siempre que haya una sospecha clínica, por parte del médico, que justifica el pedido de este estudio. El equipo de profesionales de Domecq- Lafage  trabaja en conjunto con los oncólogos, genetistas, patólogos, obstetras, y/o ginecólogos, siempre de acuerdo al tipo de cáncer del que se trate. ¿A qué pacientes se estudia? A quienes, por ejemplo, tienen algún riesgo de tener un cáncer de tipo hereditario. Se estudian para comprobar si tienen las mutaciones que están asociadas al desarrollo del cáncer. Esta es una de las funciones más importantes, ya que si se detecta la mutación luego se realiza el estudio de los familiares. Los pacientes se estudian tomando una muestra de sangre donde se estudia algún gen asociado al desarrollo de un determinado tipo de cáncer, generalmente con una técnica de secuenciación, y se les dice si el gen presenta o no mutaciones y si tienen riesgo o no de padecer la enfermedad. La indicación de este estudio está mediada por un médico, un genetista o un oncólogo.  Domecq- Lafage a través de su Departamento de Biología Molecular brinda un servicios   que sólo se realiza en muy pocos lugares en el país, con una tecnología compleja y un equipo de profesionales  altamente entrenados.

Las biomoléculas del extracto de piel de granada podrían retrasar el avance de la artrosis

Una investigación desarrollada por el Metro Health Medical Center y la Case Western Reserve University en Cleveland( EEUU) y publicada recientemente en "Arthritis Research and Therapy" bajo la dirección de los profesores Z. Rasheed, N. Akhtar y T. M. Haqqi, demuestra que el extracto de piel de granada podría retrasar el avance de la artrosis (También denominada osteoartritis) enfermedad que afecta principalmente a articulaciones sometidas a movimiento y soporte de peso como rodillas, tobillos, falanges de manos y pies, además de vértebras lumbares y cervicales, pues inhibe la actuación de varias enzimas y proteínas de la ruta de señalización regulada por IL1b, efectos protectores de la degradación del cartílago articular en la osteoartritis.

[En concreto, se ha demostrado que el extracto de piel de granada inhibe la actuación del complejo proteína ligando-proteína receptora IL1b-ILR1, disminuyendo la activación de la enzima kinasa de la kinasa activada por mitógenos de tipo 3 (MKK3). Después inhibe la actividad de ésta enzima, retardando la activación de la enzima kinasa de proteínas activada por mitógenos p38 de tipo alfa (p38-MAPKa). A continuación, inhibe la actividad de ésta enzima decreciendo la activación de la proteína factor de transcripción RUNX de tipo dos (RUNX2). Por último, también inhibe a ésta última dificultando su enlace al DNA, y la consecuente expresión de metaloproteasas degradantes de la matriz extracelular (MMPs).
Estos resultados se han obtenido utilizando técnicas bioquímicas como electroforesis de proteínas seguida de electrotransferencia e inmunoprecipitación (Western blotting), amplificación de DNA mediante reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-PCR), transfección con RNA interferente de pequeño tamaño (siRNA), así como inmunoensayos enzimáticos (ELISA). Todo ello con varias réplicas para evaluar su fiabilidad estadística, mediante análisis de la varianza (ANOVA).
En la patogénesis de la osteoartritis destaca la ruta de señalización bioquímica regulada por la proteína interleuquina-1-beta (IL1b). Esta citoquina es más abundante en los condrocitos y las células sinoviales de las articulaciones en pacientes con osteoartritis. En el exterior de las células, IL1b se une a su proteína receptora de membrana de tipo uno (IL1b-ILR1), desencadenando la activación intracelular de enzimas fosforilantes, distintas kinasas de proteínas activadas por mitógenos (MAPKs). En el núcleo celular, tiene lugar después la activación de proteínas factores de transcripción como RUNX, las cuales producen la secreción de nuevas enzimas que degradan las proteínas de la matriz extracelular del cartílago y del tejido conectivo, denominadas metaloproteasas matriciales (MMPs).

La artrosis u osteoartritis es una enfermedad degenerativa de las articulaciones, con creciente incidencia en los países desarrollados, debido al aumento en la esperanza de vida de la población. En Estados Unidos, por ejemplo, está considerada la causa más importante de dolor crónico en adultos y ancianos, así como la enfermedad que provoca mayor discapacidad personal y laboral, puesto que afecta a 27 millones de personas.
Esta enfermedad abarca la degradación del cartílago en las articulaciones, con la exposición, rozamiento y desgaste de los huesos, así como la deformación, atrofia muscular y laxitud de los ligamentos. Su desarrollo aumenta con la edad, la inmovilidad y el frío corporal.
Entre los tratamientos paliativos de la enfermedad, se encuentran el ejercicio moderado, las medidas posturales, la reducción del sobrepeso, el consumo de analgésicos y antiinflamatorios, e incluso la cirugía en ciertos casos.

Los extractos de piel de granada contienen numerosos antioxidantes, en mayor cantidad que otras frutas y vegetales. Entre ellos, ácidos fenólicos como los ácidos gálicos y elágico, además de flavonoides como quercetina y sus conjugados con azúcares o glicósidos. En la piel de la granada predominan unos taninos hidrolizables, multiésteres de los ácidos elágico y galágico con glucosa, denominados punicalaginas, consideradas unas de las biomoléculas con mayor capacidad antioxidante en la naturaleza.
El Prof. José Tudela, Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Murcia , indica "este artículo aporta sólidas evidencias en condrocitos humanos, acerca de la actividad bioquímica de las biomoléculas del extracto de piel de granada, con gran potencial como nuevos fármacos naturales para la terapia de la osteoartritis. Los resultados del artículo aportan interpretaciones bioquímicas para los favorables efectos farmacológicos, observados recientemente en la osteoartritis de rodilla en ratones, mamíferos modelo para investigaciones sobre enfermedades humanas".
 España es el principal productor de granadas de la Unión Europea El proyecto Granatum Europa ha desarrollado el primer extracto de piel de granada rico en punicalaginas que se comercializa en la Unión Europea con fruta cultivada en España.

INGENIERIA BIOQUIMICA INDUSTRIAL

Ing. Bioquímico Industrial: Actualmente la ciencia y la tecnología están transformando la actividad del ser humano. Buena parte de esa transformación está relacionada con los recientes descubrimientos hechos en el área de la biología, los cuales han permitido desarrollar procesos biotecnológicos que innovan y mejoran la producción de bienes industriales (antibióticos, vacunas, semillas mejoradas, combustibles, alimentos enriquecidos, enzimas) y sistemas para la prevención y tratamiento de la contaminación . Para hacer frente a estos cambios, te ofrecemos la licenciatura en Ingeniería Bioquímica Industrial para que formes parte de ese nuevo grupo de profesionales altamente preparados en las ciencias químico biológicas y disciplinas relacionadas con la ingeniería, capaces de desarrollar nuevas tecnologías y aplicarlas a la industria.

Características del aspirante:

• Inclinación por el estudio de las ciencias biológicas.

• Habilidad para la física, química y matemáticas.

• Ingenio para plantear y resolver problemas.

• Facilidad para desarrollar trabajo en equipo.

• Creatividad y capacidad para expresar ideas.

• Interés por el desarrollo de investigación científica en los diferentes campos de la biología.

Desarrollo académico:

Esta licenciatura, además de estar orientada a la operación de plantas industriales establecidas, también busca el desarrollo, evaluación y adaptación de procesos productivos, por lo que paralelamente a las labores del salón de clases y de laboratorio se llevan a cabo visitas a industrias como la farmacéutica, alimentaria, cervecera, de fermentaciones y de tratamiento de aguas.

Para proporcionarte una sólida formación  profesional. El plan de estudios es impartido por profesores-investigadores de alto nivel académico En su mayoría con estudios de posgrado y dedicación de tiempo completo, quienes realizan  investigaciones en diversos campos relacionados con su especialidad, para el buen desempeño y desarrollo de las actividades de docencia, investigación y difusión de la cultura, en las cuales podrás participar. Como parte terminal de la licenciatura sé incluye la realización de un proyecto tecnológico que te permite poner en práctica lo aprendido durante tus estudios.

Habilidades Profesionales:

Al egresar de esta licenciatura estarás capacitado para:

• Desarrollar procesos biotecnológicos tanto a nivel de laboratorio, como de planta piloto o industrial.

• Participar de manera conjunta con profesionales de otras disciplinas en el diseño de equipos de proceso y de nuevas plantas industriales.

• Formular y evaluar proyectos industriales que contemplen aspectos de mercado, técnicos, tecnológicos, financieros y de relación con el entorno.

• Organizar y operar las áreas de control de calidad, producción, investigación y desarrollo dentro de una industria.

• Coordinar el trabajo conjunto de los diferentes profesionales que participan en un proyecto biotecnológico.

• Seleccionar tecnología y equipo idóneos para el buen funcionamiento de plantas industriales.

Mercado de trabajo:

Como licenciado en Ingeniería Bioquímica Industrial podrás incorporarte a la industria, centros de investigación y desarrollo, empresas consultoras y al sector público en algunos de los siguientes campos:

Procesos de fermentaciones, farmacéuticos y de la salud, alimentarios, agroindustriales y de prevención de la contaminación y tratamiento de efluentes.
También podrás ofrecer tus servicios de asesoría y consultoría como profesional independiente.

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BIOQUIMICA, BIOELEMENTOS Y BIOMOLECULAS

 BIOQUIMICA

La bioquímica estudia la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de substancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular.

Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llama metabolismo. Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas.

  BIOELEMENTOS:  Los bioelementos o elementos biogénicos son los elementos químicos presentes en los seres vivos. La materia viva está constituida por unos 70 elementos, la práctica totalidad de los elementos estables que hay en la Tierra, excepto los gases nobles. No obstante, alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células está constituida por cuatro elementos, carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), que son mucho más abundantes en la materia viva que en la corteza terrestre. Según su intervención en la constitución de las biomoléculas, los bioelementos se clasifican en primarios y secundarios.

Bioelementos primarios

Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); Constituyen el 95% de la materia viva seca. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).

• Carbono: tiene la capacidad de formar largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas) mediante enlaces simples (-CH₂-CH₂) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas. Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH₂, -SH, PO₄^3-), lo que da lugar a una variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables, y a la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO₂, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO₂, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (sílice).

• Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier bioelemento.

Ácido oleico, una cadena de 18 átomos de carbono (bolas negras); las bolas blancas son átomos de hidrógeno y las rojas àtomos de oxígeno.

• Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH).

• Nitrógeno: Se encuentra principalmente como grupo amino (-NH₂) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.

• Fósforo. Se halla principalmente como grupo fosfato (PO₄^3-) formando parte de los nucleótidos. Forma enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio (ATP).

• Azufre. Se encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH) formando parte de muchas proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria. También se halla en el coenzima A, esencial para diversas rutas metabólicas universales, como el ciclo de Krebs.

Bioelementos secundarios

Los bioelementos secundarios se clasifican en dos grupos: los indispensables y los variables.

• Bioelementos secundarios indispensables. Están presentes en todos los seres vivos. Calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg), cloro (Cl), hierro (Fe) y yodo (I). Los más abundantes son el sodio, el potasio, el magnesio y el calcio. Los iones sodio, potasio y cloruro intervienen en el mantenimiento del grado de salinidad del medio interno y en el equilibrio de cargas a ambos lados de la membrana. Los iones sodio y potasio son fundamentales en la transmisión del impulso nervioso; el calcio en forma de carbonato la lugar a caparazones de moluscos y al esqueleto de muchos animales. El ion calcio actúa en muchas reacciones, como los mecanismos de la contracción muscular, la permeabilidad de las membranas, etc. El magnesio es un componente de la clorofila y de muchas enzimas. Interviene en la síntesis y la degradación del ATP, en la replicación del ADN y en su estabilización, etc.

• Bioelementos secundarios variables. Están presentes en algunos seres vivos. Boro (B), bromo (Br), cobre (Cu), flúor (F), manganeso (Mn), silicio (Si), etc.

    BIOMOLECULAS

Son las moléculas constituyentes de los seres vivos.Las biomoléculas están compuestas por seis elementos que constituyen del 95 al 99% de los tejidos vivos: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxigeno (O), el nitrógeno (N), el azufre (S), y el fósforo (P).^[1] Estos seis elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:

1. Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos.
2. Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos.
3. Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.

Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.

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Organelos celulares

ORGANELO CELULAR	DIBUJO	TAMAÑO	DESCUBRIDOR	FUNCION
NUCLEO		Llega a medir de 5 a 8 nm de diametro	Fue descunierta por Robert Brown en 1831	Controla la expresión genética y mide la replica de ADN durante el ciclo de la celula
NUCLEOLO		Su tamaño puede variar pero se le osila entre 1 y 2 micras	Descubierta por E. Varatti	La principal función del nucleoloes la producción y ensamble de los componentes ribosomaticos, sintetiza RNA.
VACUOLA		Ocupa el 90% de la celula		Son comportamientos cerrados que contienen diferentes fluidos tales como el agua o enzimas
CITOESQUELETO			Fue descubierto a principios de los 80´s por el biólogo Keith Porter	Es una estructura dinámica que mantiene la forma de la celula, facilita la ,ovilidad celular y desempeña un importante papel en el transporte intracelular
MITOCONDRIA		Su tamaño esta entre los 0.5-1 micrometros	Fue descubieta por Kolliker en 1857	Interviene en la división y movimiento cromosomatico en la mitosis
CENTRIOLO		Miden 1500 amstrongs de diámetro y 4000 amstrongs de longitud	Henneguy y Lenhoseek	La mitocondria es uno de los organelos mas concipuos del citoplasma, contiene su propio ADN y se encuentra en casi tods las células eucariontas.
GONOFORO				(Exclusiva de las células procariontes).Tienen la información genética de l celula, consiste en un molecula de DNA, duplohelicoidal en andado a la membrana interna
CITOPLASMA		Excede de 3 a 5 veces el volumen nuclear	Su descubridor fue Robert Hooke	Al citoplasma se incorpora una serie de sustancias que van transformando o desintegrando para liberar energia
PARED CELULAR				Se encuentra recubriendo a la membrana celular, de las células vegetales de bacterias. Brinda rigidez y permite el paso del agua.
MICROTUBULOS		Su tamaño es de 25 nm de diámetro exterior y unos 12nm de diámetro interior	Su descubridor fue el biólogo Weith Porter	Ayudan a mantener la forma de la celula y transportan sustancias
CAPSULA				Algunas bacterias poseen por fuera de la pared una capsula de polisacárido y su precensia se asocia a la actividad patogena
PLASMIDO		Su tamaño esta del 1 a 250 kb	Su descubridor fue el biólogo Joshua Lederber en 1952	Se deben incorporar al gonoforo para expresarse su nombre cambio a plasmido o epitorna cuando se incorpora al DNA de gonoforo
GLUCOCALIZ				Es un conjunto de azucares unidas a las proteínas o lípidos de la membrana celular
MICROFILAMENTOS		Finas fibras de 3 a 7 nm de diametro	Fue descubierto por el biólogo Kerth Porter	Se deben incorporar al contribuyen a cambiar de forma de la membrana plasmática, desempeñan un papel importante en el movimiento y la división celular
LAMELAS				Inicia la minimización de la entropía, inicia la fotosíntesis y son equivalentes a las membranas internas del cloroplasto
PILLI		Suele tener de 6 a 7 nm de diametro		Permite la conjugación de las bacterias formando un puente citoplasmático de esta mnera las bacterias intercambian plasmidos
VESICULAS				Almacenan, transportn o digieren productos o residuos celulares .
CENTROSOMA		Tiene 1-2 micro nm de diámetro	Fue descubierto  por Walther Flemming en 1875	Organización de citoesqueletos. Es el centro organizador de microtubulos, esta localizada en la periferia del nucleo durante la interfase del ciclo celular
PLASMODESMO		Mide entre 20-50 nm de diametro		Zona de unión entre dos células vegetales, puente de plasma
CLOROPLASTO		Mide de 4-6 de diámetro y de 1-3 de espesor	Fue descubierta por Robert Hooke	Son  receptores  de la energía luminosa, que convierten en energía química de ATP para la biosíntesis de la glucosa y potras biomolecuals organicas apartir de CO2
FLAGELOS		Van de 25 nm de diámetro y hasta 100nm de longitud		Sirve para el dexplzamiento, son mecanismos de locomoción y captura de alimento. Utilizan moléculas de ATP para movilidad de celula
PLASTOS		Mide de 4-10 nm de diametro		Produccion y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por las células: proteínas , lípidos o bien de pigmento
APARATO DE GOLGI		Sus medidas son cerca de un micometro y se agrupan unas 6 aslernas	Lo descubrió el medico italiano Camillo Golgi	Recibe vesiculo y retículo endoplasmatico como modifica su membrana y su contenido
LISOSOMA		Sus medidas están entre 0.05 y 0.5 nm de diametro	Descubierta por el medico Rene de Duve	Recibe la digestión celular por la cual es transformada en grasas y proteínas o simplemente en sustancias mas sencillas
RIBOSOMAS		Mide 29nm en células procariontas y 32 nm en células eucariontas	Por el bioquímico George Palde	Recibe sus componentes no mebranosos. Un orgánulo de la celula hasta entonces desconocida que digiere nutrientes esteroides
RETICULO ENDOPLASMATICO LISO		Sus medidas son de 20-40nm	Lo descubrió Palade y Stekepvitz	Recibe forma de unsistema de tuberías que participan en el transporte celular y enn la síntesis de triglicéridos, fosfolipidos y esteroides
RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO		Sus medida son las proteínas fabricadas por los ribosomas adosados 15 diam.	Peter Plaide en 1950	Abundante ensistesis, transforma almacenamiento y glucolisis de ls proteínas. Tambien tiene circulación de sustancias que no se liberan el citoplasma.
MESOSOMAS				Produce a la membrana, plasmática como consecuencia de las técnicas de la fijación utilizadas en la preparación de muestras en las microscopia electronica