El estudio de la genética y la biología molecular ha adquirido una importancia creciente en los últimos tiempos, incorporando novedosas tecnologías y disciplinas como la bioinformática. Esto ha impulsado un cambio de paradigma en el análisis de las enfermedades genéticas, dando lugar a la medicina de precisión y al desarrollo de nuevas terapias. En la Cátedra de Genética, se abordan estas disciplinas para la comprensión de los procesos biológicos y su aplicación en diversos campos.
El plantel docente y no docente les da la Bienvenida a la Cátedra de Genética, Departamento de Microbiología, Inmunología, Biotecnología y Genética.
A los alumnos que cursan Asignaturas de Grado o de las Carreras de Posgrado dictadas por los docentes de la Cátedra, les recordamos que toda la información referida a cada Asignatura (Cronogramas de cursada, Bibliografía, Material Didáctico, Comisiones, etc.), está disponible en el Campus Virtual. Para acceder al contenido es necesario registrarse en https://campus.ffyb.uba.ar/
Profesores
Prof. Titular Dra. Carina M. Rivolta
Prof. Adjunta Dra. Florencia Giliberto
Prof. Adjunta Dra. Liliana C, Rossetti
Prof. Adjunto Dr. Sebastián A. Esperante
Prof. Titular Consulto Dr. Héctor M. Targovnik
Jefes de Trabajos Prácticos
Dra. Andrea L. Millán
Dr. Ariel P. López
Dr. Maximiliano Wilda
Dra. Carolina B. Belli
Dra. Ezequiela Adrover
Dra. Maricel F. Molina
Dra. María Micaela Carcione
Docentes auxiliares
Ayudantes de Primera
Dra. María Cecilia Olcese
Dr. Miguel M. Abelleyro
Dr. Wanderson Marques-Silva
Ayudantes de Segunda
Bioq. Mailen Rojo
Est. Bioq. Sebastián R. González
Bioq. Carmen Llames Massini
Est. Bioq. Ariel M. Gallo
Est. Bioq. Chiara Mazzanti
Carrera de Bioquímica de FFyB, UBA
- Genética Molecular (Obligatoria)
Genética Molecular Humana (Optativa)
Carrera de Farmacia de FFyB, UBA
- Genética y Genómica Farmacéuticas (Optativa)
Maestría en Biología Molecular Médica, UBA
- Biología Molecular
- Genética y Citogenética Molecular Médicas
Maestría en Biotecnología, UBA
- Genética y Biología Molecular
Carrera de Especialización en Bioquímica Clínica, Áreas: Endocrinología, Química Clínica y Hematología, UBA
- Biología Molecular
Carrera de Médicos Especialistas para Endocrinología, UBA
- Módulo Generalidades: Biología Molecular
El equipo de docentes de la Cátedra de Genética lleva adelante diferentes líneas de Investigación científica básica y aplicada, además de realizar tareas de extensión por prestación de servicios a terceros y servicios especializados.
Grupos y líneas de investigación:
- LABORATORIO DE DISTROFINOPATÍAS
Jefe: Prof. Dra. Florencia Giliberto
Investigadora Adjunta, Carrera del Investigador Clínico- CONICET
Integrantes:
Dra. María Micaela Carcione
Bioq Carmen Llames Massini
La principal línea de trabajo del laboratorio de Distrofinopatías se enfoca en el estudio de la Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), una de las “enfermedades poco frecuentes” más prevalentes en la infancia. El laboratorio lleva a cabo un programa de diagnóstico molecular gratuito para familias afectadas por esta enfermedad en Argentina, así como una línea especial dedicada a las mujeres portadoras de DMD. Además, estamos estudiando genes modificadores de la progresión clínica de la DMD. Hace unos años, se agregó una nueva línea de investigación enfocada en el estudio de otras distrofias musculares (DM), un grupo heterogéneo de más de 60 enfermedades genéticas con distribución variable de debilidad muscular y diferentes modos de herencia.
SERVICIOS A TERCEROS: Línea de Distrofia Muscular de Duchenne. Diagnóstico molecular de distrofias musculares. (Responsable: Dra. Florencia Giliberto)
- LABORATORIO DE DIABETES Y ENFERMEDAD METABÓLICA
Jefe: Prof. Dr. Gustavo Frechtel
Investigador Independiente, Carrera del Investigador Clínico- CONICET
Integrantes:
Dr. Ariel López
Dra. Andrea Millán
Dr. Hernán Perez
Dra. Constanza Pautazo
Dra. Alejandra Duarte
Bioq. Mailén Rojo
Médica Ingrid Feijoo
1) Genética Molecular de la Diabetes MODY
2) Microbiota en la enfermedad metabólica (Diabetes Tipo 2, Obesidad y Síndrome
Metabólico)
3) Inflamación en enfermedad metabólica (Diabetes Tipo 2, Obesidad y Síndrome
Metabólico)
4) Longitud de Telómero en en enfermedad metabólica (Diabetes Tipo 2, Obesidad y
Síndrome Metabólico)
5) Genética Molecular de un Fenotipo de Obesidad: Obesos Metabólicamente Sanos.
6) Inpacto del Covid 19 en el desarrollo de Diabetes.
- LABORATORIO DE GENÉTICA TIROIDEA
Jefe: Prof. Dra. Carina M. Rivolta
Investigadora Independiente, CIC- CONICET
Integrantes:
Dra. Ezequiela Adrover
Dra. Maricel Molina
Dra. Cecilia Olcese
Est. Sebastián R. González
Est. Ariel M. Gallo
Prof. Consulto Dr. Héctor M. Targovnik. Investigador Superior “Ad-honorem”- CONICET
- Mecanismos genéticos-moleculares asociados al hipotiroidismo congénito: Análisis integral de los genes tiroperoxidasa, sistema Duox (DUOX1-DUOXA1-DUOX2-DUOXA2) y de la tiroglobulina humanas.
- Expresión de variantes del gen de tiroperoxidasa en el Sistema de Baculovirus.
- Hipertiroidismo no Autoinmune: Análisis de variantes activantes en el Receptor de TSH.
- Caracterización de los mecanismos fisiopatológicos y moleculares que intervienen en el transporte intracelular y secreción de la tiroglobulina asociada al hipotiroidismo congénito.
- Genética y fenómica de la Resistencia a Hormonas Tiroideas y de los Defectos en el Transporte de las mismas: Caracterización molecular y funcional de las variantes responsables.
- Genómica estructural y funcional del hipotiroidismo congénito: Identificación de nuevas variantes de genes tiroideos por técnicas de secuenciación de alto rendimiento y ensayos de expresión.
- Desarrollo de una base de datos de variantes patogénicas de genes tiroideos asociados a hipotiroidismo congénito por análisis molecular y bioinformático para consulta en la práctica médica.
-Desarrollo de plataformas de vacunas de próxima generación basado en el uso de proteínas autoensamblantes.
Prof. Dr. Sebastián A. Esperante.
Investigador Independiente, CIC-CONICET.
–Relaciones genotipo-fenotipo en Hemofilia. Bases genéticas del desarrollo de inhibidor, de respuesta a la inducción de tolerancia inmune, ensayos discordantes de FVIII: C.
Prof. Dra. Liliana C. Rossetti.
Investigadora Independiente, CIC-CONICET.
LABORATORIO DE DISTROFINOPATÍAS
Jefe: Prof. Dra. Florencia Giliberto
Investigadora Adjunta, Carrera del Investigador Clínico- CONICET
gilibertoflor@gmail.com
Integrantes:
Bioq. María Micaela Carcione
Est. Bioq. Chiara Mazzanti
Est. Bioq Carmen Llames Massini
Est. Bioq Triana Visconti
La principal línea de trabajo del laboratorio de Distrofinopatías se enfoca en el estudio de la Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), una de las “enfermedades poco frecuentes” más prevalentes en la infancia. El laboratorio lleva a cabo un programa de diagnóstico molecular gratuito para familias afectadas por esta enfermedad en Argentina, así como una línea especial dedicada a las mujeres portadoras de DMD. Además, estamos estudiando genes modificadores de la progresión clínica de la DMD. Hace unos años, se agregó una nueva línea de investigación enfocada en el estudio de otras distrofias musculares (DM), un grupo heterogéneo de más de 60 enfermedades genéticas con distribución variable de debilidad muscular y diferentes modos de herencia.
SERVICIOS A TERCEROS: Línea de Distrofia Muscular de Duchenne. Diagnóstico molecular de distrofias musculares. (Responsable: Dra. Florencia Giliberto)
ASIGNATURAS DE GRADO
Carrera de Bioquímica de FFyB UBA
- Genética Molecular (Obligatoria)
Contenidos mínimos: Historia de la Genética Molecular. Organización y evolución de los genomas. Organización molecular de genes procariotas y eucariotas. Familias génicas. Recombinación. Elementos genéticos móviles. Mecanismos de transposición. Maduración del ARNm en eucariotas. Regulación de la expresión génica. Silenciamiento génico. ARN reguladores. Epigenética. Variantes de secuencia. Técnicas de análisis molecular. Clonado molecular: vectores plasmídicos y virales, vectores de expresión, estrategias. Mutagénesis dirigida. Bases moleculares y genéticas de las patologías humanas. Genómica: desde los proyectos Genoma hasta las nuevas tecnologías de secuenciación de alto rendimiento. Genomas, exomas y paneles. Bioinformática. Edición génica: CRISPR-Cas9. Farmacogenética. Knock out, knock in y transgénesis sitio dirigida.
Programa Analítico:
Unidades temáticas: Tema 1) Introducción a la genética molecular. Historia de la Genética Molecular. El nacimiento de la Genética y Biología Molecular. Darwin, Mendel, Miescher, Avery, Franklin, Watson y Crick. La selección natural positiva Darwiniana. Repasando los fundamentos de la estructura del ADN y sus mecanismos de perpetuación y expresión. Bases Moleculares de la Herencia. Diversidad y Evolución. Las herramientas de la genética molecular que han revolucionado la biología. Cortando y uniendo fragmentos de ADN. Southern Blot, Northern Blot, los mapas de restricción, la primera biblioteca genómica humana, la detección de intrones por microscopía electrónica, clonado de ADN complementario, transcripción reversa. Método químico de secuenciación del ADN (Maxam y Gilbert), y método enzimático de secuenciación del ADN (Sanger). La revolución de la PCR y de la secuenciación de alto rendimiento (NGS). El megaproyecto genoma humano, financiamiento público y privado (Celera Genomics).
Tema 2) Organización y evolución de los genomas. Organización molecular de los genomas procariotas y eucariotas. El genoma mitocondrial. Características del genoma mitocondrial. Familias génicas. Marcadores genotípicos. Mapas genéticos. Mapeo con marcadores moleculares. Mapas físicos. El método del mapeo físico para determinar la posición física de los genes. Regiones repetitivas. Los minisatélites (VNTR). Los microsatélites (STR). Microsatélites autosómicos y sexuales. Microsatélites complejos. Proyectos genomas en organismos modelo de uso en genética: Drosophila Melanogaster, C. Caenorhabditis elegans y ratón. Comparación de genomas. Corrección y edición de genomas: CRISPR. Aplicaciones. Su potencialidad en el campo de la medicina.
Tema 3) Organización molecular de genes pro y eucariotas. Splicing del RNA en eucariotas. Estructura, secuencias, expresión y regulación. Secuencias codificantes y no codificantes. Genes ancestrales. Expresión de la información genética. Pseudogenes y Pseudogenes procesados. Procesamiento de pre-ARNm. La maquinaria del splicing del ARNm en eucariotas. Sitios crípticos Vías alternativas de procesamiento, variantes. Múltiples sitios 3′ de escisión. Editado de ARN.
Tema 4) Recombinación del ADN. Recombinación homóloga en procariotas y eucariotas: funciones, modelos, factores y proteínas intervinientes. Estructura de Holliday. Conservación evolutiva de la proteína RecA. Conversión Génica. Recombinación específica de sitio y transposición del ADN: mecanismos y enzimología. Recombinación y reparación.
Tema 5) Elementos genéticos móviles. Elementos genéticos transponibles en procariotas. Secuencias de inserción. Transposones: su estructura física y movimientos. Mecanismos de transposición.: replicativa y conservativa. Consecuencias de la transposición. Efecto mutagénico de los transposones. Regulación de la transposición. Elementos genéticos transponibles en eucariotas: las familias Alu y L1. Los elementos transponibles y su papel en la evolución de los genomas.
Tema 6) Intercambio genético entre bacterias. Transformación. Conjugación y Transducción. Plásmidos, características de los Plásmidos. Pasos de la Transformación. Conjugación, bacterias donantes y receptoras. Pelo sexual, Factor F, genes tra y trb, pilina. Bacteriófagos. Ciclo lítico y ciclo lisogénico. Replicación en círculo rodante. Transducción generalizada y especializada.
Tema 7) Variantes génicas. Clasificación de las variantes génicas. Variantes estructurales. Cambios estructurales y numéricos. Variantes cromosómicas y génicas, por defecto molecular: sustituciones sinonímicas y no sinonímicas (transición, transversión), inserción, duplicación, deleción, cambio de marco de lectura, expansión de repeticiones. Variantes de splicing. Efectos fenotípicos: pérdida y ganancia de función; mutaciones génicas en regiones codificantes y no codificantes. Variantes génicas mitocondriales. Heteroplasmía. Variantes génicas somáticas y germinales. Sistemas de detección de variantes génicas. Frecuencias y tasas de variantes génicas. Sistemas selectivos. Mutagénesis. Mejoramiento genético y variantes génicas. Nomenclatura de variantes de secuencia.
Tema 8) Regulación génica en procariotas y eucariotas. RNA reguladores. Silenciamiento génico transcripcional y post-transcripcional. Interferencia mediada por ARN (RNAi). MicroRNAs. Mecanismos epigenéticos de la regulación génica. Metilación del ADN y control de la expresión. ADN metil transferasas. Patrón de metilación durante el desarrollo. Síndromes de Prader-Willi y Angelman. Marcadores epigenéticos. Imprinting genómico. Inactivación del cromosoma X.
Tema 9) Metodologías moleculares I. PCR directa (Convencional, Multiplex, GAP-PCR, ASPPCR, PCR radiactiva/fluorescente. PCR y Técnicas acopladas (PCR-RFLP, PCR-dotBlot-ASO, CSGE, MLPA). RT-PCR. PCR en tiempo real. Ensayo de retardo en gel. Gen reportero. Microarrays. Secuenciación del ADN clásica: método enzimático de secuenciación del ADN (Sanger). Electroforesis capilar. Genómica, transcriptómica y metagenómica. Secuenciación de última generación (high throughput sequencing): Pirosecuenciación. Secuenciación por síntesis. Preparación de bibliotecas por captura. Secuenciación por nanoporos. Genomas, exomas y paneles. PCR digital. RNAseq. Distintos tipos de instrumental. Corrección y edición de genomas: CRISPR. Guías y la proteína Cas9. Knock-out y Knock-in génico.
Tema 10) Metodologías moleculares II. Clonado Molecular. Introducción a la manipulación de genes. Estrategias generales. Técnicas básicas. Clonado en E. Coli. Enzimas modificadoras: endonucleasas de restricción, ligasas, polimerasas. Tipos y mecanismos. Vectores plasmídicos. Plásmidos BAC. Principales huéspedes eucariotas: HeLa, Cos7, Hek293T y CV1. Transformación celular. Selección y screening. Métodos genéticos e imunoquímicos.
Tema 11) Metodologías moleculares II. Clonado molecular con vectores de Expresión. Expresión en E. Coli y en células eucariotas. Estrategias. Vectores de expresión. Técnicas moleculares para la identificación de la expresión. Genes reporteros. Sistema Baculovirus y sus aplicaciones. Construcción de Minigenes. Mutagénesis sitio dirigida.
Tema 12) Bioinformática aplicada en genética molecular. Análisis de secuencias de ADN, ARN y proteínas en bases de datos: NCBI, e!Ensembl. Análisis de variantes de ADN en bases de datos: gnomAD, ClinVar, dbSNP. Herramientas de alineación entre regiones de similitud entre secuencias biológicas (nucleotídicas y proteicas): Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). Programas de predicción de variantes génicas en regiones codificantes: REVEL, FATHMM, FATHMM-MKL, FATHMM-XF, MudPred, Mutation assessor, Mutation Taster, PROVEAN, Polyphen2 HDIV, Polyphen2 HVAR, SIFT y en sitios de splicing: NNSplic, FSplice, SPL, SPLM, Maxt ent Scan. Varsome. Modelado 3D de proteínas: programa UCSF Chimera. Visores de secuencias integradas: Chromas Pro y IGV. Generación de archivos FASTQ, BAM y VCF. Programas de análisis de datos para tecnologías de alto rendimiento: Genome Analysis Toolkit (GATK).
Tema 13: Enfermedades genéticas. Concepto de enfermedades genéticas: germinales y somáticas; monogénicas, oligogénicas y multifactoriales; monoalélicas y polialélicas. Principios de genética médica. Estrategias de diagnóstico molecular. Diagnóstico genético molecular directo e indirecto. Relación genotipo-fenotipo. Elección del material para diagnóstico. Sistemas de screening de variantes. Patología cromosómica. Asesoramiento genético. Diagnóstico prenatal y pre-implantatorio. Bioética. Farmacogenética y farmacogenómica: Definición. Estudio de las causas de la variabilidad de la respuesta a fármacos en las poblaciones. Genes implicados en el metabolismo de fármacos. Variantes genéticas en enzimas, transportadores, receptores y canales iónicos.
Tema 14: Manipulación genética de células y animales. Transgénesis. Principios de transferencia génica en células. Creación de animales genéticamente modificados. Manipulación de animales por transferencia nuclear de células somáticas (clonación). Estrategias de uso de células madre.
- Genética Molecular Humana (Optativa)
Contenidos mínimos: Introducción a las Enfermedades Genéticas. Bases Moleculares de las enfermedades hereditarias. Metodología de estudio. Clasificación de mutaciones. Detección de mutaciones. El asesoramiento genético. Consejo genético. Diagnóstico prenatal. Bioética. Tipos de asesoramientos. Principios de genética médica. Endocrinología Molecular. Genes estructurales, que codifican enzimas y receptores, su organización. Biología molecular de los receptores nucleares y de membrana. Diagnóstico de enfermedades endocrinológicas hereditarias. Genética Molecular de la Diabetes Mellitus. Hipercolesterolemia familiar. Aspectos moleculares del endotelio vascular en la aterogénesis. Sindróme Metabólico. Enfermedades hereditarias Tiroideas. Hipotiroidismo e hipertiroidismo. Hematología Molecular. Hemoglobinopatías, alfa y beta talasemias. Hemofilia A y B. Cuadros clínicos y diagnóstico molecular. Genética molecular de leucemias y linfomas. Cardiología Molecular. Muerte súbita. Hipertensión arterial, genes implicados. Neurobiología Molecular. Diagnóstico Molecular de la Distrofía Muscular de Becker -Duchenne. Ataxias. Enfermedad de Huntington. Genética del Cáncer. Naturaleza genética del cáncer. Oncogenes. Inmunogenética. Inmunoglobulinas. Sistema HLA. Receptor de Linfocitos T y B. Terapia génica. Farmacología Molecular. El laboratorio en Genética molecular humana.
Programa Analítico:
Unidades temáticas: Unidad 1. INTRODUCCIÓN A LAS ENFERMEDADES GENÉTICAS. Bases moleculares de las enfermedades hereditarias. Factores predisponentes y Factores desencadenantes. Frecuencias de enfermedades en diferentes poblaciones humanas. Metodología de estudio. Diagnóstico Directo e indirecto. Organización, expresión, variación y evolución del genoma humano. El genoma humano y su relación con otros genomas. Proyectos del genoma y organismos modelos. Organización del genoma humano. Expresión génica humana. Principios básicos de la genética de poblaciones humanas.
Unidad 2. MUTACIONES. Inestabilidad del genoma humano: mutación y reparación del DNA. Clasificación de mutaciones. Macrolesiones, Microlesiones, Mutaciones por pérdida de Función. Mutaciones por ganancia de Función, Mutaciones dinámicas: expansión de tripletes inestables, Clasificación de Polimorfismos. Polimorfismos de Nucleotido Unico. Minisatélites y Microsatélites (STR, VNTR). Polimorfismos de inserción/deleción (INDEL). Variaciones raras de secuencias, Polimorfismos de DNA mitocondrial. Variación en el cromosoma Y. Nomenclatura.
Unidad 3. PATOLOGÍA GENÉTICA. Patología hereditaria y no hereditaria. Dominante y recesiva. Patología Autosómica y Ligada al cromosoma X. Patología Somática. Patología Monogénica: Monoalélica y Polialélica. Enfermedades multifactoriales y complejas. Patología del ADN mitocondrial por mutaciones puntuales y rearreglos complejos.
Unidad 4. TÉCNICAS MOLECULARES DIAGNÓSTICAS. El laboratorio en genética molecular humana. Técnicas moleculares básicas utilizadas en el laboratorio. Identificación y diagnóstico de causas genéticas de enfermedades de herencia mendeliana, complejas y oncológicas. Análisis de mutaciones conocidas. Análisis de mutaciones desconocidas. Mapeo e identificación de genes patológicos y mutaciones. Mapeo genético de caracteres mendelianos. Identificación de genes patológicos humanos. Mapeo e identificación de genes que confieren susceptibilidad a enfermedades complejas. Genómica funcional, proteómica, bioinformática. Acceso a las bases de datos.
Unidad 5. TÉCNICAS MOLECULARES AUTOMATIZADAS Secuenciación automática de ADN, Equipamiento, Preparación de muestras. Impacto de las nuevas tecnologías genómicas. La nueva generación en secuenciación del ADN. Secuenciadores Roche/454, Solexa/Illumina o ABI SOLiDNext. Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA). Análisis de micromatrices de material genético. Micromatrices de Hibridación Genómica Comparativa (Comparative Genomic Hybridization (CGH) arrays).
Unidad 6. EL ASESORAMIENTO GENÉTICO. Consejo genético. Diagnóstico prenatal y preimplantatorio. Tipos de asesoramientos. Principios de genética médica. Genética humana y sociedad. Bioética. Derechos humanos. Patentes. Legislación. Detección genética de las enfermedades presintomáticas.
Unidad 7. ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES Y COMPLEJAS. Genética Molecular de la Diabetes Mellitus. Hipercolesterolemia familiar. Aspectos moleculares del endotelio vascular en la aterogénesis. Síndrome Metabólico. Cardiología Molecular. Muerte súbita. Hipertensión arterial, genes implicados.
Unidad 8. ENDOCRINOLOGÍA MOLECULAR. Genes estructurales, que codifican enzimas y receptores, su organización. Biología molecular de los receptores nucleares y de membrana. Diagnóstico de enfermedades endocrinológicas hereditarias. Enfermedades hereditarias Tiroideas. Hipotiroidismo e hipertiroidismo.
Unidad 9. HEMATOLOGÍA MOLECULAR. Hemoglobinopatías, talasemias. Hemofilia A y B. Cuadros clínicos y diagnóstico molecular. Genética molecular de leucemias y linfomas.
Unidad 10. NEUROBIOLOGÍA MOLECULAR. Diagnóstico Molecular de la Distrofia Muscular de Becker -Duchenne. Ataxias. Enfermedad de Huntington.
Unidad 11.INMUNOGENÉTICA. Inmunoglobulinas. Genes variables y constantes. Sistema HLA. Receptor de Linfocitos T y B. Rearreglos de genes de inmunoglobulinas y del gen del receptor T-beta.
Unidad 12. GENÉTICA DEL CÁNCER. Naturaleza genética del cáncer. Predisposición hereditaria al cáncer Inestabilidad genética y predisposición al cáncer. Oncogenes. Genes supresores. Diagnóstico molecular del cáncer de mama y de la poliposis adenomatosa familiar (FAP). Retinoblastoma. Tumor de Wilms.
Unidad 13. TERAPIA GÉNICA. Métodos de transferencia de genes a las células diana. Principios generales, problemas en la transferencia génica, vectores virales, retrovirus, adenovirus, estrategias, ensayos experimentales. Tipos de terapia génica. Terapia génica en la fibrosis quística. Terapia génica en la distrofia muscular de Duchenne. Terapia génica en las hemofilias. Terapia génica en el síndrome de inmunodeficiencia combinada severa. Terapia génica en las enfermedades no hereditarias.
Unidad 14. FARMACOLOGÍA MOLECULAR. Farmacogenética y Farmacogenómica. Genes inmunosupresores. Manipulación genética de células y animales. Creación de modelos animales de enfermedades.
Carrera de Farmacia de FFyB UBA
- Genética y Genómica Farmacéuticas (Optativa)
Contenidos mínimos: Genoma humano. Variaciones de secuencia, mutaciones, polimorfismos. Concepto de patología molecular: hereditaria y somática. Patologías monogénicas, oligogénicas y multifactoriales. Herencia mendeliana. Herencia autosómica y ligada al cromosoma X. Ligamiento. PCR directa. PCR y técnicas acopladas. MLPA. RT-PCR. Microarrays. CGH. PCR en tiempo real. Secuenciación clásica del ADN. Nuevas tecnologías de secuenciación: genomas, exomas y paneles (NGS). Edición del genoma: CRISPR. Métodos de estudio de las enfermedades genéticas. Farmacogenética y Farmacogenómica. Estudio de las causas de la variabilidad de la respuesta a fármacos en las poblaciones. Genes implicados en el metabolismo de fármacos. Variantes genéticas en enzimas, transportadores, receptores y canales iónicos. Farmacogenómica en cardiología. Farmacogenómica en oncología. Farmacogenómica en neumonología-asma, EPOC. Farmacogenómica en enfermedades metabólicas. Farmacogenómica en enfermedades mentales. Farmacogenética de la terapéutica inmunosupresora y antirretroviral. Variabilidad genética y necesidades individuales de nutrientes, micronutrientes y fitonutrientes. Nutrigenómica en diabetes. Nutrigenómica en patologías cardiovasculares. Identificación de blancos terapéuticos moleculares. Desarrollo de nuevos fármacos. Bioinformática.
Programa Analítico:
Unidades temáticas: Unidad 1: Genética Humana. El genoma humano. Variaciones de secuencia, mutaciones, polimorfismos. Bases cromosómicas de la herencia. Concepto de patología molecular: hereditaria y somática. Patologías monogénicas, oligogénicas y multifactoriales. Herencia mendeliana. Herencia autosómica y ligada al cromosoma X. Ligamiento.
Unidad 2: Estrategias moleculares para estudios genéticos y genómicos. Purificación y análisis de ácidos nucleicos. PCR directa. PCR y técnicas acopladas. MLPA. RT-PCR. Microarrays. CGH. PCR en tiempo real. Secuenciación del ADN. Nuevas tecnologías de secuenciación: genomas, exomas y paneles (NGS). Edición del genoma: CRISPR. Métodos de estudio de las enfermedades genéticas.
Unidad 3: Introducción a la Farmacogenética y Farmacogenómica. Definición. Estudio de las causas de la variabilidad de la respuesta a fármacos en las poblaciones. Cálculo de frecuencias alélicas y genotípicas. Genes implicados en el metabolismo de fármacos. Variantes genéticas en enzimas, transportadores, receptores y canales iónicos. Aplicabilidad de los ensayos farmacogenéticos. Medicina personalizada post-genómica.
Unidad 4: Farmacogenómica clínica. Farmacogenómica en cardiología. Farmacogenómica en oncología. Farmacogenómica en neumonología-asma, EPOC. Farmacogenómica en enfermedades metabólicas. Farmacogenómica en enfermedades mentales. Farmacogenética de la terapéutica inmunosupresora y antirretroviral. Modelos de implementación de la farmacogenómica clínica en Farmacia Hospitalaria y Oficinal. Barreras en el progreso de implementación. Aspectos éticos, legales y sociales de la farmacogenómica y farmacogenética. Aplicación de la farmacogenómica a la industria farmacéutica. Identificación de blancos terapéuticos moleculares. Desarrollo de nuevos fármacos. Perspectivas futuras.
Unidad 5: Nutrigenómica Variabilidad genética y necesidades individuales de nutrientes, micronutrientes y fitonutrientes. Interacción genoma-nutrición. Epigenómica y nutrición. Metagenómica: microbioma-nutrición. Implementación de la Nutrigenómica en la clínica y la consulta nutricional. Nutrigenómica en enfermedades complejas: diabetes, patologías cardiovasculares. Unidad 6: Herramientas bioinformáticas. Bases de datos de utilidad en Genética Humana, Farmacogenómica y Nutrigenómica clínicas. OMIM, gnomAD, Predicción SNP funcionales, PharmGkb, Drug-Bank.
ASIGNATURAS DE POSGRADO
Maestría en Biología Molecular Médica, UBA
- Biología Molecular (Asignatura obligatoria)
Unidades temáticas
Unidad 1) Introducción a la genética y biología molecular. Historia de la Genética Molecular. El nacimiento de la Genética y Biología Molecular. Darwin, Mendel. Watson y Crick. Bases Moleculares de la Herencia. ADN como fuente de la información genética. Estructura del ADN. Propiedades físico químicas del ADN. Cinética de reasociación. Paradoja del Valor C. Empaquetamiento del ADN en eucariotas. Propiedades de las histonas. Características del nucleosoma. Estructura de la cromatina. Empaquetamiento del ADN en procariotas.
Unidad 2) Organización y evolución de los genomas. Organización molecular de los genomas virales, bacterianos y eucariotas. Plásmidos. El genoma mitocondrial. Familias génicas. Marcadores genotípicos. Clasificación de los polimorfismos: polimorfismos de nucleótido único (SNP), minisatélites (VNTR) y microsatélites (STR). Polimorfismos de inserción-deleción (INDEL). Variación en el número de copias (CNV). Los proyectos genomas. Estrategias. Elementos genéticos transponibles en procariotas y eucariotas.
Unidad 3) Organización molecular de genes procariotas y eucariotas. Organización de los genes. Estructura, secuencias, expresión y regulación. Expresión de la información genética. Secuencias codificantes y no codificantes. SINES y LINES. Las familias Alu y L1. Genes ribosomales. Pseudogenes y Pseudogenes procesados. Genes ancestrales. Homeobox.
Unidad 6) Mantenimiento de la integridad del genoma. Replicación. Replicón. Enzimas y Proteínas que intervienen en la replicación. Primosoma y Replisoma. ADN Polimerasas, estructura. El origen de Replicación. Proteínas que intervienen en el reconocimiento del origen de replicación. Replicación del ADN mitocondrial. Bacteriófagos. Ciclo lítico y ciclo lisogénico. Replicación en círculo rodante.
Unidad 7) Recombinación del ADN. Tipos de Recombinación. Recombinación homóloga en procariotas y eucariotas. Estructura de Holliday. Etapas de la recombinación homóloga. Maquinaría proteica que interviene en la recombinación homóloga por rotura bicatenaria, en procariotas. Modelo de recombinación en E. coli. Maquinaria proteica que interviene en la recombinación homóloga por rotura bicatenaria, en eucariotas. Modelos de recombinación en eucariotas. Conversión Génica. Recombinación No homóloga. Organización familia a en cromosoma 16. Crossing over desigual.
Unidad 8) Mutaciones. Clasificación de mutaciones, Mutaciones estructurales. Cambios estructurales y numéricos. Mutaciones cromosómicas y génicas, por defecto molecular: sustitución (transición, transversión) inserción, duplicación, deleción, expansión de repeticiones. Efectos fenotípicos: pérdida y ganancia de función; mutaciones génicas en regiones codificantes y no codificantes. Mutaciones mitocondriales. Heteroplasmía. Mutaciones somáticas y germinales. Sistemas de detección de mutaciones. Frecuencias y tasas de mutación. Mutagénesis. Polimorfismos genéticos y variaciones raras de secuencias. Nomenclatura de variaciones de secuencia. Microsatélites autosómicos y sexuales. Microsatélites complejos.
Unidad 9) Reparación de ADN. Reparación: Alta fidelidad en la duplicación del ADN. Mecanismo de reparación de apareamientos incorrectos para la reparación de errores de duplicación. Fotorreactivación. Mecanismo de reparación por escisión de bases. Mecanismo de reparación por escisión de nucleótido. Reparación post-replicativa. Sistema SOS. Síntesis de ADN de translesión. Factores y proteínas intervinientes.
Unidad 10) Transcripción y Procesamiento del ARNm. Transcripción en procariotas y eucariotas. Tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt), ARN ribosomal (ARNr). Mecanismos de transcripción: ARN polimerasas y el ciclo de la transcripción. El ciclo de la transcripción en las bacterias. Promotor: definición, concepto de fuerza, secuencias consenso. Factores que participan. Etapas de la transcripción en los eucariotas. Sistemas de transcripción in vitro e in vivo. Procesamiento del extremo 5´ (capping). Procesamiento del extremo 3´ (corte y poliadenilación). Empalme de exones (splicing). Definición intrónica y exónica. La maquinaria del Spliceosoma. ARN pequeños nucleares (snRNPs). Proteínas SR. Splicing alternativo. Sitios crípticos.
Unidad 11) Traducción y modificaciones postraduccionales. Transferencia de información. ARN de transferencia. El complejo de iniciación. Elongación. Terminación. Hipótesis de la señal. El código genético. Naturaleza de tripletes del código. Descifrado del código. Hipótesis del balanceo. Universalidad del código genético. Evolución del código genético. Modificaciones postraduccionales. Clivaje postraduccional. Secreción y exportación de proteínas. Agregado de grupos químicos. Plegado de proteínas. Transporte entre el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi. Glicosilación.
Unidad 12) Control de la expresión génica. Mecanismos conservados de regulación de la transcripción desde las levaduras hasta los mamíferos. Integración de señales y control combinatorio. Represores de la transcripción. Transdución de señales y control de los reguladores de la transcripción. Silenciamiento génico por modificación de las histonas y el ADN. Regulación génica de los eucariotas en los diferentes pasos de la transcripción. Los ARN en la regulación génica: Micro RNAs y ARNs de interferencia. Epigenética, Imprinting y Editing. Nonsense mediated decay (NMD).
Unidad 13) Técnicas básicas y avanzadas de biología molecular. Estrategias de análisis molecular. Extracción, purificación y análisis del ADN y ARN. Southern blot. Northern blot. WesterN blot. PCR directa. PCR y técnicas acopladas: PCR-RFLP, PCR-GAP, PCR alelo especifica. Multiplex Ligation –dependent Probe Amplification (MLPA). PCR en tiempo real. Microarrays. PCR Inversa. Secuenciación de ADN por el método de Sanger. Secuenciación de alto rendimiento. Genomas, exomas y paneles. RNA Seq. Proteómica. Edición del Genoma: CRISPR.
Unidad 14) Clonado Molecular I. Estrategia general, vectores, enzimas modificadoras. Introducción a la manipulación de genes. Técnicas básicas, corte y unión de moléculas de ADN. Clonado en E. Coli. Endonucleasas de restricción. Tipos y mecanismos. Vectores, Plásmidos, Cósmidos y Bacteriófagos. Huéspedes Procariotas. Estrategias generales de clonado. Construcción de Bibliotecas. Clonado de ADNc y construcción de bibliotecas genómicas. Selección y screening. Métodos genéticos e imunoquímicos. Genotecas de expresión. Construcción de bibliotecas de expresión. Expresión en E. Coli y en células eucariotas.
Unidad 15) Clonado Molecular II. Vectores de expresión. Estrategias. Técnicas moleculares para la identificación de la expresión. Sistema Baculovirus. Construcción de Minigenes. Mutagénesis dirigida.
Unidad 16) Bioinformática. Bioinformática aplicada a Genética Molecular. Bases de datos. gnomAD. Ensembl. Búsqueda y manejo de secuencias nucleotídicas y aminoacídicas en bases de datos. Manejo de Blast. Alineamiento múltiple. Uso del programa Clustal. Diseño de primers. Diseño de árboles filogenéticos. Predicción de sitios de splicing. Predicción de patogenicidad de mutaciones. Estructuras 3D.
- Genética y Citogenética Molecular Médicas (Asignatura de orientación)
Módulo II: Genética Molecular
- Generalidades, Patologías Hereditarias.
Clasificación de Variantes de secuencia y mutaciones. Concepto de Patologías Hereditarias. Estrategias de Diagnóstico Molecular.
- Fibrosis quística
Bases moleculares de la patología. Estrategias de diagnóstico molecular. Relación genotipo-fenotipo.
III. Genética Molecular de Hemoglobinopatías y Talasemias
Estrategias de Diagnóstico Molecular. Variantes más frecuentes en Argentina.
- Genética Molecular de Hemofilia. Algoritmos moleculares en diagnóstico y tratamiento.
Algoritmos de diagnóstico molecular de la patología. Mutaciones, perfil en pacientes de Argentina.
- Patología Hereditaria Tiroidea.
Algoritmos de diagnóstico molecular de la patología. Genotipificación y caracterización de marcadores microsatélites.
- Patologías producidas por mutaciones Dinámicas: Enfermedad de Hungtinton.
Diagnóstico Molecular en afectados e individuos presintomáticos. Perfiles en Argentina. Implicancias éticas del diagnóstico molecular.
VII. Neurobiología Molecular.
Distrofia Muscular de Duchenne.
Diagnóstico Molecular. Mutaciones, perfil en pacientes de Argentina.
VIII. Patologías multifactoriales
Genética Molecular de la Diabetes autoinmune
Bases inmunogenéticas de la diabetes autoinmune.
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Genética Molecular de la Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2)
Del genotipo al fenotipo. Evolución clínica y diferencias terapéuticas de acuerdo a cada genotipo. Farmacogenética de la DM2.
Bases moleculares del Síndrome Metabólico (SM)
Genética molecular del tejido adiposo. Genes y polimorfismos asociados al estado de inflamación.
- La Biologia Molecular en la Medicina del siglo XXI
Farmacogenética y farmacogenómica, Nutrigenética y Nutrigenómica. Terapia génica. Otras terapias moleculares para el tratamiento de patologías moleculares: terapia con células madres, ARN de interferencia, “órganos a medida”.
Maestría en Biotecnología, UBA
- Genética y Biología Molecular
Unidades temáticas:
Unidad 1) Introducción a la genética y biología molecular. Historia de la Genética Molecular. El nacimiento de la Genética y Biología Molecular. Darwin, Mendel. Watson y Crick. Bases Moleculares de la Herencia. ADN como fuente de la información genética. Estructura del ADN. Propiedades físico químicas del ADN. Cinética de reasociación. Paradoja del Valor C. Empaquetamiento del ADN.
Unidad 2) Organización y evolución de los genomas. Organización molecular de los genomas virales, bacterianos y eucariotas. El genoma mitocondrial. Familias génicas. Marcadores genotípicos. Clasificación de los polimorfismos: polimorfismos de nucleótido único (SNP), minisatélites (VNTR) y microsatélites (STR). Polimorfismos de inserción-deleción (INDEL). Variación en el número de copias (CNV). Los proyectos genomas. Estrategias.
Unidad 3) Organización molecular de genes procariotas y eucariotas. Organización de los genes en bacterias, virus, plantas y animales. Estructura, secuencias, expresión y regulación. Expresión de la información genética. Secuencias codificantes y no codificantes. SINES y LINES. Las familias Alu y L1. Genes ribosomales. Pseudogenes y Pseudogenes procesados. Genes ancestrales. Homeobox.
Unidad 4) Elementos genéticos móviles. Elementos genéticos transponibles en procariotas. Secuencias de inserción. Transposones su estructura física y movimientos. Mecanismos de transducción. Plásmidos, características de los plásmidos. Pasos de la transformación. Conjugación, bacterias donantes y receptoras. Pelo sexual, factor F, genes tra y trb, pilina. Transducción generalizada y especializada.
Unidad 6) Mantenimiento de la integridad del genoma. Replicación. Replicón. Enzimas y proteínas que intervienen en la replicación. Primosoma y Replisoma. ADN Polimerasas, estructura. El origen de Replicación. Proteínas que intervienen en el reconocimiento del origen de replicación. Replicación del ADN mitocondrial. Bacteriófagos. Ciclo lítico y ciclo lisogénico. Replicación en círculo rodante.
Unidad 7) Recombinación del ADN. Tipos de Recombinación. Recombinación homóloga en procariotas y eucariotas. Estructura de Holliday. Etapas de la recombinación homóloga. Maquinaría proteica que interviene en la recombinación homóloga por rotura bicatenaria, en procariotas. Modelo de recombinación en E. coli. Maquinaria proteica que interviene en la recombinación homóloga por rotura bicatenaria en eucariotas. Modelos de recombinación en eucariotas. Conversión Génica. Recombinación No homóloga. Organización familia en cromosoma 16. Crossing over desigual.
Unidad 8) Mutaciones. Clasificación de mutaciones, Mutaciones estructurales. Cambios estructurales y numéricos. Mutaciones cromosómicas y génicas, por defecto molecular: sustitución (transición, transversión), inserción, duplicación, deleción, expansión de repeticiones. Efectos fenotípicos: pérdida y ganancia de función; mutaciones génicas en regiones codificantes y no codificantes. Mutaciones mitocondriales. Heteroplasmía. Mutaciones somáticas y germinales. Sistemas de detección de mutaciones. Frecuencias y tasas de mutación. Sistemas selectivos. Mutagénesis. Mejoramiento genético y mutaciones. Polimorfismos genéticos y variaciones raras de secuencias. Nomenclatura de variaciones de secuencia. Microsatélites autosómicos y sexuales. Microsatélites complejos.
Unidad 9) Reparación de ADN. Reparación: Alta fidelidad en la duplicación del ADN. Mecanismo de reparación de apareamientos incorrectos para la reparación de errores de duplicación. Fotorreactivación. Mecanismo de reparación por escisión de bases. Mecanismo de reparación por escisión de nucleótido. Reparación post-replicativa. Sistema SOS. Síntesis de ADN de translesión. Factores y proteínas intervinientes.
Unidad 10) Transcripción y Procesamiento del ARNm. Transcripción en procariotas y eucariotas. Tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt), ARN ribosomal (ARNr). Mecanismos de transcripción: ARN polimerasas y el ciclo de la transcripción. El ciclo de la transcripción en las bacterias. Promotor: definición, concepto de fuerza, secuencias consenso. Factores que participan. Etapas de la transcripción en los eucariotas. Sistemas de transcripción in vitro e in vivo. Procesamiento del extremo 5´ (capping). Procesamiento del extremo 3´ (corte y poliadenilación). Empalme de exones (splicing). Definición intrónica y exónica. La maquinaria del Spliceosoma. ARN pequeños nucleares (snRNPs). Proteínas SR. Splicing alternativo. Sitios crípticos.
Unidad 11) Traducción. Transferencia de información. ARN de transferencia. El complejo de iniciación. Elongación. Terminación. Hipótesis de la señal. El código genético. Naturaleza de tripletes del código. Descifrado del código. Hipótesis del balanceo. Universalidad del código genético. Evolución del código genético. Modificaciones postraduccionales. Clivaje postraduccional. Secreción y exportación de proteínas. Agregado de grupos químicos. Plegado de proteínas. Transporte entre el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi. Glicosilación.
Unidad 12) Control de la expresión génica. Mecanismos conservados de regulación de la transcripción desde las levaduras hasta los mamíferos. Integración de señales y control combinatorio. Represores de la transcripción. Transdución de señales y control de los reguladores de la transcripción. Silenciamiento génico por modificación de las histonas y el ADN. Regulación génica de los eucariotas en los diferentes pasos de la transcripción. Los ARN en la regulación génica: siRNAs and miRNA. Epigenética, Imprinting y Editing. Nonsense mediated decay (NMD).
Unidad 13) Técnicas básicas y avanzadas de biología molecular. Estrategias de análisis molecular. Extracción, purificación y análisis del ADN y ARN. Southern blot. Northern blot. Wester blot. PCR directa. PCR y técnicas acopladas. PCR en tiempo real. Microarrays. PCR Inversa. Secuenciación de ADN por el método de Sanger. Secuenciación de alto rendimiento. Genomas, exomas y paneles. Proteómica. Edición del Genoma: CRISPR.
Unidad 14) Clonado Molecular I. Estrategia general, vectores, enzimas modificadoras. Introducción a la manipulación de genes. Técnicas básicas, corte y unión de moléculas de ADN. Clonado en E. Coli. Enzimas de manipulación genética. Endonucleasas de restricción. Tipos y mecanismos. Vectores, plásmidos, cósmidos y bacteriófagos. Huéspedes procariotas. Estrategias generales de clonado. Construcción de bibliotecas. Clonado de ADNc y construcción de biblotecas genómicas. Selección y screening. Métodos genéticos e imunoquímicos. Genotecas de expresión. Construcción de biblotecas de expresión, Expresión en E. Coli y en células eucariotas. Unidad 15) Clonado Molecular II. Vectores de expresión. Estrategias. Técnicas moleculares para la identificación de la expresión. Genes reporteros. Sistema Baculovirus. Construcción de Minigenes. Mutagénesis dirigida.
Unidad 16) Bioinformática. Bioinformática aplicada a Genética Molecular. Bases de datos. gnomAD. Ensembl. Búsqueda y manejo de secuencias nucleotídicas y aminoacídicas en bases de datos. Manejo de Blast. Alineamiento múltiple. Uso del programa Clustal. Diseño de primers. Diseño de árboles filogenéticos. Predicción de sitios de splicing. Predicción de patogenicidad de mutaciones. Estructuras 3D.
Unidad 17) Manipulación genética de células y animales: transgénesis. Principios de transferencia génica en células. Creación de Animales Genéticamente Modificados. Manipulación de animales por transferencia nuclear de células somáticas (Clonación). Estrategias de uso de células madre.
Unidad 18) Vacunas recombinantes: Vectores virales y bacterianos. Estrategias. Farmacogenética. Inmunogenética.
Carrera de Especialización en Bioquímica Clínica, Áreas: Endocrinología, Química Clínica y Hematología, UBA
- Biología Molecular en Hematología
Carrera de Médicos Especialistas para Endocrinología, UBA
- Módulo generalidades: Biología Molecular
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