Este documento proporciona información sobre biología molecular y sus aplicaciones en microbiología. Explica las diferencias entre ADN y ARN, los tipos de ARN, y el dogma central de la biología molecular. También describe técnicas como restricción de ADN, PCR, secuenciación, hibridación con sondas y biochips/microarrays, y sus usos en el diagnóstico de enfermedades genéticas e infecciosas.

1. Biología Molecular aplicada a la
Microbiología
Docente Marcela Jacobi S
17 de agosto

3. ARN
La función del ARN es transcribir el mensaje genético
presente en el DNA y traducirlo a proteínas.
ARN posee Ribosa y URACILO
en lugar de TIMIDINA
La molécula es monocatenaria
Existen tres tipos de ARN
• Mensajero,
• Transferencia,
• Ribosomal

4. Caracteres DNA RNA
Pentosa Desoxirribosa Ribosa
Bases nitrogenadas Adenina, Guanina Adenina, Guanina
Citosina, Timina Citosina, Uracilo
Numero de 2 1
polinucleotidos(cadenas)
Función Almacena la información Permite la expresión de la
biológica de los seres información biológica
vivos
Ubicación Núcleo, mitocondrias, Núcleo, ribosomas
cromatina, cloroplastos,
cromosoma
Estructura Doble hélice Lineal, globular y trébol

5. Dogma central de la Biología molecular
La información genética se almacena en la doble hélice del DNA cuya estructura es
idónea para mantener la integridad de dicha información.
Cuando una célula se divide, transcribe su información genética a las células hijas, para
ello duplica previamente su DNA mediante la replicación.
Crick en 1970 anuncia el dogma central de la Biología Molecular
“La información genética contenida en el DNA es transcrita en forma de RNA y
traducida a proteínas”

7. Biología molecular
La Biología Molecular es una rama moderna de la Biología, concerniente a la explicación
de los fenómenos biológicos en términos moleculares.
Las técnicas de Biología Molecular son aquellas que usan métodos y técnicas con ácidos
nucleícos recombinantes para un propósito determinado, que puede ser con fines
diagnósticos, de monitoreo o de estimación de riesgos y pronóstico, tanto en patologías
genéticas y no genéticas, las cuales incluyen a las enfermedades infecciosas.
Esta tecnología utiliza el ADN , ARN y proteínas de un agente infeccioso de una
muestra clínica para poder identificarlo.
Estas tienen muchas ventajas que radican en su sensibilidad, especificidad y seguridad
.

8. Biología molecular
• Quizás el área médica donde mayor aplicabilidad ha encontrado
la Biología Molecular ha sido en el área de diagnóstico de
enfermedades genéticas.
• Sin embargo, el uso de técnicas de Biología Molecular en el
diagnóstico de enfermedades infecciosas está siendo aplicado
con bastante aceptación por los médicos, en la medida que se
conozca mejor la genética de los microorganismos involucrados
en la enfermedad.

12. Técnicas de estudio del DNA
Nucleasas de restricción
PLFR
Secuenciación
Hibridación por sondas
PCR
DNA chips; microarrays

15. Fragmentos de Restricción de Longitud Polimórfica (PLFR)
Son el resultado de variaciones naturales -mutaciones- que eliminan o alteran la
secuencia de reconocimiento para una enzima de restricción.

16. Electroforesis
Es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en
un campo eléctrico.
La separación se realiza sobre un soporte solido hidratado, que puede ser un
papel o acetato de celulosa o sobre matriz porosa como un gel.

17. Secuenciación de DNA
• la Secuenciación de ADN es un conjunto de métodos y técnicas
bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los
nucleótidos A, C, G y T en un oligonucleótido de ADN.
Equipo:
Secuenciador ABI PRISM 310 Genetic Analyzer PE Applied Biosystems. Este
secuenciador se basa en un sistema automatizado de electroforesis capilar. Con una
capacidad de lectura de 400-600 bases por corrida, puede analizar cadenas sencillas,
cadenas dobles y fragmentos de DNA generados por PCR.

18. Hibridación por sondas
• Las sondas (probes) son segmentos de ADN o ARN que han sido marcados
con enzimas, sustratos antigénicos, quimioluminiscencia o radioisótopos,
los que se pueden unir con una alta especificidad a una secuencia
complementaria de ácido nucleico, estos pueden detectar secuencias
especificas en una célula o tejido.

19. ORGANISMOS QUE PUEDEN SER DETECTADOS POR MEDIO DE SONDAS DE ACIDOS
NUCLEICOS DISPONIBLES COMERCIALMENTE

20. Polymerase Chain Reaction
PCR
• Es un método para amplificar selectivamente un segmento de ADN.
• El segmento puede ser una pequeña parte o una larga y compleja parte de
ADN.
• Es un método para copiar trozos de ADN
• El producto del PCR puede ser digerido, secuenciado o clonado

21. Ciclos del PCR
D) Denaturación (95°C), 30 sec.
A) Annealing o hibridación (55–60°C),
30 sec.
E) Extensión (72°C),
Durante la desnaturalización, que se realiza
por calentamiento de la mezcla a 95 ºC, se
separan las dos cadenas del DNA molde.
Durante la hibridación, la temperatura de
incubación se reduce para permitir el
apareamiento de las bases de ambos cebadores
en el sitio donde encuentran una secuencia
complementaria.
Durante la fase de elongación, la mezcla se
calienta a 72 ºC, temperatura a la cual la DNA
polimerasa termoestable extiende la cadena
complementaria

24. Aplicaciones
• Entre muchas de las aplicaciones que la PCR pone a
disposición se encuentran la detección precoz o prenatal de
enfermedades genéticas, la detección de infecciones virales
latentes o la producción de grandes cantidades de
fragmentos de DNA humano a una velocidad muy superior
a la posible mediante otros métodos.
• Esta técnica también se aplica para estudios de identidad y
filiación.

25. Biochips o microarrays
• Nuevo método que permitan monitorizar elevados volúmenes de
información genética en paralelo y que reduzcan tanto el tiempo
empleado como el coste por análisis.
• Los biochips, estas fabricados de láminas de vidrio y lo que se deposita
en dichas láminas son cadenas de ADN con distintas secuencias.