Bienvenida
Las células son las unidades de construcción de todos los seres vivos. Dentro de cada célula existen dos macromoléculas fundamentales que contienen la información necesaria para definir las características biológicas de los organismos, llamadas por lo tanto, macromoléculas informacionales. Estas macromoléculas son los ácidos nucleicos y las proteínas, los cuales contienen información genética e información funcional, respectivamente. Dicha información está reunida en forma de secuencias de nucleótidos o de aminoácidos en un código determinado.
Para que esta información pueda reflejarse en un fenotipo, tiene que ser procesada en una serie de eventos específicos que tienen cierta dirección. El dogma central de la biología molecular establece la dirección de este flujo de información. El avance científico permitió descifrar la naturaleza de estos códigos. Estos códigos se reflejaron en secuencias de aminoácidos o de nucleótidos que tenían un cierto orden. Paralelamente, también se hizo posible dilucidar la estructura de las macromoléculas, con lo cual, su caracterización y manipulación fue posible, surgiendo la ingeniería genética o metodología del ADN recombinante.
Entre las metodologías que sustentan a la ingeniería genética se destaca la técnica de secuenciación de ácidos nucleicos, que ha permitido conocer la secuencia de genomas completos en un periodo de tiempo relativamente corto. Debido al gran número de datos biológicos que la secuenciación genómica provee, se ha vuelto necesario el perfeccionamiento y uso de operaciones y sistemas basados en tecnologías de la información para almacenar, acceder y analizar este gran cúmulo de información.
La creación de bases de datos ha permitido el almacenamiento y acceso a los datos biológicos.
Así, de la necesidad de operar la gran cantidad de datos biológicos que estaban siendo generados por al avance científico y tecnológico de la biología molecular y la genética en las últimas décadas, surge la Bioinformática. En términos generales, la Bioinformática es un área interdisciplinar de reciente creación que se encarga del análisis computacional de datos biológicos.
Competencia específica
Analizar la utilidad del uso de recursos informáticos actuales para almacenar, acceder y obtener información biológica del gran número de datos generados en los últimos años, a partir del estudio del contexto histórico.
Logros
- Identificar la aplicación de los procesos que dirigen el flujo de la información genética.
- Analizar la necesidad del surgimiento de la bioinformática como disciplina.
- Analizar la utilidad de las bases de datos.
Cierre
Durante la presente Unidad te adentraste en el contexto histórico mediante el cual la Bioinformática fue desarrollándose.
Primeramente, se incluyeron procesos adicionales al ya conocido dogma central de la biología molecular, con el fin de establecer el flujo de la información genética en su sentido más amplio.
Posteriormente se hizo una breve descripción de las tecnologías de secuenciación, desde la descrita por Sanger hace ya más de 30 años, hasta las más novedosas técnicas de la actualidad. La secuenciación Sanger constituyó el caballito de batalla para los esfuerzos genómicos iniciales y hoy en día, gracias al avance de la tecnología, es posible acceder a técnicas de secuenciación de segunda generación, las cuales permiten secuenciar una enorme cantidad de fragmentos de ADN de manera eficiente en un tiempo relativamente corto y a menores costos.
Finalmente, utilizaste la base de datos del NCBI, con el fin de aprender a utilizarla y entender el tipo de información que puedes obtener. Así, buscaste y accediste a una secuencia de nucleótidos y a otra de aminoácidos, además accediste a la lista de aquéllos organismos cuyos genomas han sido completamente secuenciados, así como de aquéllos que están en proceso de secuenciación.
Toda esta información te será de gran utilidad para las siguientes Unidades, en las cuales seguirás buscando secuencias para ahora sí poder analizarlas, ¡felicidades por terminar esta primera Unidad!
Fuentes de consulta
Básica
- Baxevanis, A. E. & Ouellette, B. F. F. (Eds.). (2001). Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins. Second Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc.
- Fleischmann, R. D., Adams, M. D., White, O., et al. (1995). Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd. Science 269(5223):496-512.
- Kandpal, R. P., Saviola, B., Felton, J. (2009). The era of ’omics unlimited. Biotechniques 46(5):351-355.
- Krebs, J. E., Goldstein, E. S., Kilpatrick, S. T. (2010). Lewin’s essential genes. Second Edition. Massachusetts: Jones and Bartlett Publishiers.
- Lemey, P., Salemi, M., Vandamme A. M. (Eds.). (2009). The Phylogenetic Handbook. A practical Approach to Phylogenetic Analysis and Hypothesis testing. Second Edition. Cambridge.
- Lesk, A. M. (2002). Introduction to Bioinformatics. New York: Oxford University Press.
- Mardis, E. R. (2007). The impact of next-generation sequencing technology on genetics. Trends in Genetics 24(3):133-141.
- Nelson, D. L. & Cox, M. M. (2005). Lehninger. Principles of Biochemistry. Fourth Edition. New York: W.H. Freeman and Company.
- Ondarza, R. N. (1994). Biología molecular. Antes y después de la doble hélice. México: Siglo veintiuno editores.
- Polanski, A. & Kimmel, M. (2007). Bioinformatics. New York: Springer.
- Posada, D. (Ed.). (2009). Bioinformatics for DNA sequence analysis. New York: Humana Press.
- Reis-Filho, J. S. (2009). Next-generation sequencing. Breast Cancer Research 11(Suppl 3):S12 (doi: 10.1186/bcr2431).
- Sanger, F.,Nicklen, S.,Coulson, A. R. (1977). DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proceeding of the Natural Academy of Science U S A 74(12):5463-5467.
- Schneider, M. V. & Orchard, S. Chapter 1. Omics Technologies, Data and Bioinformatics Principles, en Mayer, B. (Ed.). (2011). Bioinformatics for Omics Data: Methods and Protocols. Springer Science.