MAESTRIA EN BIOLOGIA MOLECULAR MÉDICA I) FUNDAMENTOS: Acorde con la profunda influencia que tienen en la evolución de las Ciencias Médicas los conocimientos derivados de la Biología Molecular y con el objetivo general de proporcionar una formación académico-profesional de alto nivel de especialización, se propone la creación de una Maestría en Biología Molecular Médica con la participación de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, de Farmacia y Bioquímica y de Medicina de la Universidad de Buenos Aires. La Biología Molecular Médica se define como el conjunto de disciplinas interesadas en el conocimiento del funcionamiento normal y patológico del organismo humano a nivel molecular. Los conocimientos derivados de la Biología Molecular han comenzado a ingresar a la práctica médica, por lo tanto es importante que los profesionales involucrados en la investigación, diagnóstico o tratamiento de la salud posean una formación que les permita comprender y aplicar dichos conocimientos. La rápida evolución de los conceptos, conocimientos básicos y tecnología utilizadas impone una actualización constante, que no es suministrada en forma global en los diferentes programas de grado o Posgrado existentes en nuestro país, por lo que se torna imperioso brindar una visión unificadora de los mismos. Este es el objetivo esencial de la Maestría en Biología Molecular Médica. Los contenidos de la Maestría contribuirán a correlacionar la investigación básica con la investigación clínica, brindado además información teórica y práctica sobre nuevos conocimientos y técnicas diagnósticas y terapéuticas aplicables en la atención de la salud. La experiencia demuestra que son escasas las materias que vinculan estos dos campos de la investigación, de donde se desprende la importancia del desarrollo de una Maestría con estas características. II) OBJETIVOS II. 1 General: Proveer la información actualizada, comprensible y práctica sobre Biología Molecular Médica a profesionales de distintas especialidades (médicos, bioquímicos, farmacéuticos, biólogos, odontólogos, veterinarios, psicólogos) involucrados en diversas facetas de la investigación, diagnóstico y tratamiento en la atención de salud humana.
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II. 2 Específicos: a) Permitir al egresado integrarse a los ámbitos universitarios, científicos, asistencial, industrial y de los servicios de salud, con capacidad para realizar los aportes teórico-prácticos de la biología molecular al estudio normal y patológico del organismo humano. b) Desarrollar en los maestrandos la capacidad analítica, crítica y creativa c) Utilizar las herramientas disponibles en el campo de la Biología Molecular Médica para el diagnóstico preventivo y tratamiento de los diferentes problemas de salud. d) Analizar los problemas éticos y legales que surjan de la aplicación de las nuevas técnicas diagnósticas y terapéuticas. III) ESTRUCTURA CURRICULAR a) CICLO GENERAL OBLIGATORIO OBLIGATORIO para todos los alumnos de la Maestría. Maestría. Su duración es de 288 horas de clases 1) BIOLOGIA MOLECULAR (144 hs) 2) MEDICINA MOLECULAR (144 hs) Cumplido el Ciclo General Obligatorio los maestrandos deben cursar un b) CICLO DE ESPECIALIZACIÓN obligatorias y optativas.
de 320 horas que contiene contiene materias
Este ciclo se complementa eligiendo entre cuatro orientaciones diferentes: 1) Orientación Oncología Molecular Esta orientación ha sido el área médica donde probablemente se han reflejado con mayor intensidad los recientes adelantos de la Biología Molecular, sobre todo en el diagnóstico, prevención y tratamiento de las distintas patologías neoplásicas. Esta orientación es importante puesto que el cáncer constituye la segunda causa de mortalidad en los países occidentales. Esta orientación esta diseñada para que los maestrandos desarrollen las habilidades necesarias en su actividad profesional. Si su interés es la investigación, que aprendan los conceptos y metodologías mas recientes en este campo. Si su interés radica en la asistencia, que adquieran la capacidad de interpretar el contenido de la información de la biología molecular y manejen la toma de decisiones en este campo. 2) Orientación Neurociencias 2
Esta orientación prestará atención a los desarrollos en Biología Molecular con incidencia en la comprensión del funcionamiento normal y patológico del sistema nervioso. El funcionamiento integrado de dichos mecanismos es una de las incógnitas que permanecen en gran medida por develar en el organismo humano. El objetivo de esta orientación es que los maestrandos, desde su campo de interés específico, incorporen a su actividad profesional una visión integrada del origen de los procesos normales y patológicos del sistema nervioso analizado desde diversos ángulos, así como de los posibles enfoques terapéuticos. 3) Orientación Genética Molecular Médica El desarrollo de la biología molecular, la genética molecular, la manipulación genética por medio de la ingeniería genética y la biotecnología originaron un gran desafío en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades. El conocimiento sobre la expresión de los genes permitieron desarrollar sistemas de diagnóstico eficaces para la identificación de las mutaciones responsables de un gran número de patologías hereditarias. Los objetivos de esta orientación son que el maestrando adquiera las herramientas necesarias para su actividad profesional que le permitan resolver los problemas fisiopatológicos, de diagnóstico y terapéuticos de las enfermedades con componente genético y que se afiance en el manejo de las técnicas de laboratorio de este campo del conocimiento. 4) Orientación Microbiología Molecular El desarrollo del conocimiento de los mecanismos patogénicos moleculares de daño en enfermedades infecciosas, así como los recursos diagnósticos y los métodos preventivos y terapéuticos moleculares vinculados con ellos hacen imprescindible considerar esta orientación. Un conocimiento en profundidad de los mecanismos arriba mencionados brindará al profesional dedicado a enfermedades infecciosas las herramientas necesarias para abordar desde la prevención, diagnóstico, tratamiento o investigación, esta importante área de la biología molecular médica.
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CICLO DE ESPECIALIZACION: (Total 320) I ORIENTACION ONCOLOGÍA MOLECULAR: MATERIA OBLIGATORIA: 3) ONCOLOGIA MOLECULAR (144 hs) MATERIAS OPTATIVAS
(176 hs)
II ORIENTACION NEUROCIENCIAS: MATERIA OBLIGATORIA: 4) NEUROCIENCIAS MATERIAS OPTATIVAS
(144 hs) (176 hs)
III ORIENTACION GENETICA MOLECULAR MÉDICA: MATERIAS OBLIGATORIAS: 5) GENETICA Y CITOGENETICA MOLECULAR MEDICA 6) GENETICA MOLECULAR FORENSE
(72 hs)
MATERIAS OPTATIVAS
(176 hs)
(72 hs)
IV ORIENTACION MICROBIOLOGIA MOLECULAR: MATERIAS OBLIGATORIAS: 7) MICOLOGIA MOLECULAR
(72 hs)
8) BACTERIOLOGIA MOLECULAR
(72 hs)
9) VIROLOGIA MOLECULAR
(90 hs)
10) PARASITOLOGIA MOLECULAR
(44 hs)
MATERIAS OPTATIVAS
(42 hs)
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Los alumnos podrán elegir las materias optativas de acuerdo con el siguiente listado y/o aquellos seminarios, Talleres o Cursos que la Comisión de la Maestría pueda programar para la óptima formación de los maestrandos. Estos seminarios, Talleres o Cursos serán elevados al Consejo Directivo de la Facultad sede de la Maestría para su aprobación y las resoluciones correspondientes serán enviadas a la Universidad de Buenos Aires a sus efectos. LISTADO DE ALGUNAS DE LAS MATERIAS OPTATIVAS PROGRAMADAS PARA LAS ORIENTACIONES: I ONCOLOGIA MOLECULAR, II NEUROCIENCIAS, III GENETICA MOLECULAR MEDICA Y IV MICROBIOLOGIA MOLECULAR, 11) ESTADISTICA 12) METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION CLINICA 13) TECNICAS EN BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 14) ETICA EN BIOLOGIA MOLECULAR MÉDICA 15) NOCIONES LEGALES EN BIOLOGIA MOLECULAR MÉDICA 16) BIOLOGIA COMPUTACIONAL
(52 hs) (40 hs) (32 hs) (32 hs) (16 hs) (64 hs)
Seminarios y Talleres (160 Hs dentro del requerimiento de la Tesis) Una vez aprobado el CICLO GENERAL OBLIGATORIO, el maestrando deberá proponer a la Comisión de la Maestría, el Director de Tesis. El Director de Tesis deberá ser un investigador de sólida formación y acreditada idoneidad en el área correspondiente. A la propuesta de su designación, se deberá adjuntar el curriculum vitae del Director de Tesis y éste deberá manifestar fehacientemente su conformidad con dicha proposición. Serán funciones del Director de Tesis: a) Orientar y supervisar el Plan de Tesis de la Maestría. b) Atender y supervisar en forma permanente el trabajo de investigación del maestrando. En casos debidamente justificados, la Comisión de la Maestría podrá proponer la designación por el Consejo Directivo de la Facultad sede de la maestría, de un Codirector de Tesis de Maestría. Antes de iniciar el Ciclo de Orientación de la Maestría (Materias obligatorias del Ciclo de Orientación I, II, III ó IV), el Director de Tesis podrá presentar,
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juntamente con el maestrando, el plan de Tesis para su consideración por la Comisión de la Maestría. El plan de Tesis deberá contener: a) Tema de investigación sobre el cual tratará el trabajo. b) Lugar de trabajo. c) Antecedentes sobre el tema. d) Naturaleza del aporte proyectado. e) Campo de aplicación de los resultados. f) Disponibilidad de infraestructura, factibilidad de desarrollo del trabajo y financiamiento. g) Plan de trabajo. Una vez aceptado el Plan de Tesis por la Comisión de la Maestría, será elevado a la Consideración del Consejo Directivo de la Facultad sede de la Maestría. El maestrando podrá presentar la Tesis de Maestría antes de que se cumpla un año de finalizar la cursada de la Maestría. El Consejo Directivo, a propuesta de la Comisión de la Maestría podrá extender el plazo mencionado, por única vez, cuando existieran circunstancias que así lo justifiquen. El maestrando presentará a la Comisión de la Maestría, cinco (5) ejemplares de la Tesis, siguiendo las disposiciones que establezca dicha Comisión. Todos los ejemplares deberán estar refrendados por el maestrando y su Director y Codirector (si lo hubiere) de Tesis. A propuesta de la Comisión de la Maestría, el Consejo Directivo de la Facultad sede de la Maestría designará a los miembros del Jurado. El Jurado estará constituido como mínimo por tres especialistas en el tema de la tesis o en temas afines; podrán designarse también hasta dos (2) miembros suplentes. El Director no formará parte del Jurado pero actuará como asesor de éste. El Jurado evaluará la tesis en un plazo no mayor a dos (2) meses, contados a partir de su designación. La tesis, con dictamen fundado, podrá ser: a) APROBADA y en caso excepcional APROBADA con mención especial. b) DEVUELTA, en cuyo caso el Jurado se reunirá con el maestrando y con su Director para proponer correcciones y modificaciones a efectuar y el plazo en el cual se deberán realizar. c) RECHAZADA. La decisión del Jurado se tomará por mayoría simple y deberá ser asentada en el Libro de Actas correspondiente. Una vez aprobada la Tesis, el maestrando hará una exposición pública de la misma.
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CONTENIDO DE LAS MATERIAS 1) BIOLOGIA MOLECULAR Duración: un cuatrimestre (18 semanas) Horas de clase semanales: 1- DNA. Estructura primaria. Bases nitrogenadas. Doble hélice: Análisis de Watson y Crick, propiedades. Formas A, B y Z. Información codificada y conformacional. Desnaturalización y renaturalización. Similitud y complementariedad. Concepto de Cot1/2. Estrucutras secundarias. Topología del DNA: números L, T y W. Superenrollamiento. Topoisomerasas: clasificación y mecanismos de acción. 2.- Replicación: características generales. Mecanismo de la replicación en procariotas. Características del sitio de iniciación. Metilación. Proteínas iniciadoras y regulación. Proteínas auxiliares. Formación del complejo abierto. Acción de la helicasa. Relación con la transcripción. Formación del primosoma. 3.- DNA polimerasas. DNA polimerasas I y III: estructura y actividades enzimáticas. Formación del replisoma. Mecanismo de polimerización. Estructura asimétrica de la holoenzima. Componente catalítico, complejo accesorio y factor de procesividad. DNA polimerasas de eucariotas. Fidelidad de la replicación: mecanismos de control. Terminación de la replicación: regiones Ter. 4.- Replicación en eucariotas. Orígenes múltiples de iniciación. Factorías de replicación. Anatomía del origen de replicación en levaduras. Identificación de orígenes. Iniciación de la replicación en eucariotas superiores. Regulación de la replicación. Replicación y ciclo celular: factores de licenciamiento. Ciclinas y proteinquinasas dependientes de ciclinas. 5.- Reparación del DNA. Mutaciones: deleciones, inserciones, sustituciones. Frecuencia de mutación. Flexibilidad adaptativa. Desaminación. Depurinación. Oxidación espontánea. Metilación descontrolada. Formación de dímeros. Mecanismos de reparación: reparación por eliminación de bases y por eliminación de nucleótidos. Sistemas de reparación inducibles: respuesta SOS. 6.- Estructura primaria del RNA. Enlace fosfodiéster. Reacción de transesterificación. Estructura secundaria intramolecular e intermolecular: doble hélice, horquillas (stem-loop), pseudonudos, apareamientos inestables (wobble) GU.
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7.- RNA mensajero (RNAm). Procesamiento de RNAm en eucariotas. Procesamiento en extremo 3': corte y poliadenilación. Polieadenilación alternativa. Procesamiento en extremo 5': encapuchado (capping). Estabilidad del RNAm: deanenilación y desencapuchado (decapping). Exonucleasas. Secuencias de rápida degradación: AREs. Empalme de exones (splicing). Definición intrónica y exónica. Spliceosoma. RNAs pequeños nuecleares (snRNPs). Proteínas SR. Splicing alternativo. Transplicing. Edición de RNAm: RNAm mitocondrial de portozoos, RNAm nuclear de eucariotas superiores. 8.- RNA de transferencia (RNAt). Estructura secundaria y terciaria. Organización génica (DNAt). Procesamiento: modificación de bases, bases raras. RNAt raros: selenocisteína. RNAsa D. RNAsa P. RNAs catalíticos: ribozimas. Intrones del grupo I y II. 9.- RNA ribosomal (RNAr). Organización génica (DNAr). Procesamiento: RNAs nucleolares pequeños y exonucleasas. Ribotrones. 10.- Transcripción basal. RNA polimerasa bacteriana; RNA polimerasas I, II, III; homología de secuencias. Promotor: definición, concepto de fuerza: termodinámico y cinético. Secuencias consenso. Ubicación de promotores: deleciones, mutaciones puntuales, impronta. Promotores para las RNA polimerasas bacterianas y para las RNA polimerasas I, II y III. Etapas de la transcripción: iniciación, despeje del promotor, elongación, terminación. Sistemas de transcripción in vivo e in vitro. Iniciación en bacterias; factores sigma. Iniciación en eucariotas: factores de transcripción basales para RNA polimerasas I, II, III; formación de complejo de iniciación; TBP, TAFs. Estructuras resueltas por difracción de rayos X de complejos de iniciaición. Despeje del promotor. Factores que participan. Elongación; mecanismo; procesividad. Terminación. mecanismos de terminación en genes bacterianos; terminaciones dependientes de rho e independiestes de rho. Atenuación como mecanismo de control de iniciación. Terminaciones de RNA polimerasas I y III. 11.- Regulación de la expresión génica. Estrategias celulares para el control de la expresión génica. Secuencias reguladoras. Factores de transcripción: estructura en dominios; principales estructuras secundarias involucradas en la interacción con DNA y en la dimerización: dedos de zinc, hélice-vuelta-hélice, homeodominios, cierre de cremallera de leucina. Factores quiméricos. Genes reporteros. Pricipales familias de factores de trasncripción: CREB, AP1, receptores nucleares. Coactivadores Especulaciones sobre el mecanismo de regulación de la expresión génica. Expresión tejido específica. Expresión génica y metilación. 12.- Cromatina y transcripción: Sitios de hipersensibilidad; posicionamiento translacional y toracional de los nucleosomas; medición de la organización in vivo; alteración de la organización por factores de transcripción. Modificación postraduccional de historias e influencia en la transcripción. 8
13.- Síntesis de proteínas, maquinaria basal. Papel del RNAr en la síntesis proteica. Ensamblado de ribosomas. Sitos activos del ribosoma. Reconocimiento de RNAt por las aminoaciltRNA sintetasas. Ciclo ribosomal. RNAm policistrónicos. 14.- Etapas de la síntesis proteica. Iniciación, elongación, terminación. Factores involucrados en cada etapa. Gasto de energía. Etapas de corrección. 15.- Regulación de la síntesis proteica. Regulación de la traducción por estructura secundaria del RNA. Regulación de la iniciación. Corrimiento del marco de lectura (framshifting). 2) MEDICINA MOLECULAR - Estructura del genoma humano. Estructura cromosómica normal. Genes y enfermedad. Disección de genes y productos de genes. Rasgos genómicos complejos. Proyecto de secuenciación del genoma humano. Bancos de datos: utilización. Desarrollo embrionario normal y sus alteraciones. - Ciclo celular normal. Fases del ciclo celular. Ciclinas. Kinasas ciclinadependientes. Proteínas supresoras. Factores de crecimiento. - Muerte celular programada. Apoptosis: diferencia entre apoptosis y necrosis Método utilizado para su estudio. Control genético del proceso de apoptosis. Inducción. La apoptosis como mecanismo fisiológico ó patológico. Patologías relacionadas. Necrosis: tipos, causas, morfología. - Inflamación. Reacciones fisiológicas y morfológicas, cambios vasculares, migración de leucocitos, células de exudado inflamatorio. Factores que modifican la reacción inflamatoria. Clasificación de inflamación.- Bases moleculares de la inflamación y sus alteraciones. Patologías relacionadas. - Reparación. Definición. Reparación parenquimatosa: células lábiles, estables y permanentes. Reparación de tejido conectivo. Factores que rigen la calidad de la reparación. Patologías relacionadas. - Inmunología molecular. Inmunidad natural y adaptativa. Sistemas de reconocimiento antigénico. Procesamiento de antígenos. Sistema MHC. Linfocitos T y B. Receptor de células T (TCR) y Receptor de células B (BCR). Anticuerpos. Efectores de los anticuerpos. Diferencia entre self y non-self: nuevos conceptos. Maduración de la respuesta inmune.
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- Enfermedades de origen inmunitario. Enfermedades del sistema inmune. Deficiencias. Hipersensibilidad. Autoinmunidad: mecanismos de imitación molecular como mecanismo de autoinmunidad. Enfermedades genéticas. Deficiencia en adenosina deaminasa. Fibrosis quística. Enfisema.Hipercolesterolemia. Hemofilia. Enfermedad de Gaucher. Mucopolisacaridosis. Fenilcetonuria. Hiperamoniemia. Citrulinemia. Distrofia muscular. Talasemia. Deficiencia en adhesión leucocitaria. Anemia falciforme. Tumores: retinoblastoma; Sindrome de Li-Fraumeni; Sindrome hereditario de cáncer de mama y ovario; tumor de Wilms; poliposis adenomatosa familiar (FAP), carcinoma de colon hereditario no poliposo (HNPCC). - Terapias génicas. Estado experimentales. Ensayos clínicos.
actual.
Vectores
utilizados.Sistemas
- Enfermedades infecciosas. Principios generales, clasificación, vías de entrada, reacción del huésped a agentes biológicos. Características morfológicas distintivas de enfermedades infecciosas (bacterianas, virósicas, micóticas, parasitarias). Enfermedades por agentes infecciosos. Síndrome de inmunodeficiencia adquirida.(SIDA) - Tuberculosis. Enfermedad de ChagasHelicobacter Pylori y úlcera gástrica- HPV y cáncer de cuello uterino. - Enfermedades metabólicas. Su análisis a nivel molecular. - Transplantología. Transplantes de órganos y prevención del rechazo. - Fecundación in vitro. Clonación. - El laboratorio en biología y patología molecular. Métodos y Técnicas de diagnóstico Fundamentos científicos. Criterios de utilización Técnicas de Southern, Northern, Western. Inmunohistoquímica. Técnica de Fish. Hibridización in situ. PCR y "nested" PCR. Aplicación al diagnóstico oncológico, infectológico y a patología forense. 3) ONCOLOGIA MOLECULAR Biología de la célula tumoral. Ciclo celular. Factores de crecimiento. Diferenciación normal y patológica. Apoptosis. Interacción tumor - huésped. Neoplasias. Definición, clasificación, características, potencial de crecimiento, metástasis, vías de diseminación, diagnóstico diferencial. Metástasis: cascada metastásica. Interacción célula - matriz extracelular. Criterio de invasión, microinvasión. Regulación genética de invasión y
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metástasis. Integrinas: familias, localización, afinidad y especificidad. Proteasas: familias. Integrinas y cáncer. Angiogénesis normal y patológica. Alteraciones genéticas en cáncer. Oncogenes. Genes Supresores. Síndormes hereditarios. Predisposición al cáncer: pruebas genéticas. Poblaciónes de alto riesgo. Conducta en poblaciones de alto riesgo. Inmunología tumoral. Antígenos asociados a tumor (AAT) y antígenos tumorales específicos (ATE). Inmunidad humoral y celular. Citoquinas. Quemoquinas. Anticuerpos monoclonales. Biblioteca de anticuerpos por técnica de "phage display"Modalidades terapéuticas en cáncer. Agentes quimioterápicos. Resistencia tumoral a drogas: amplificación genética, MDR (resistencia múltiple a drogas). Citoquinas en el tratamiento. Anticuerpos monoclonales en terapia. Vacunas antitumorales. Terapias génicas. Transplante de médula ósea. Métodos y técnicas de diagnóstico. Anticuerpos monoclonales en diagnóstico: radioinmunodetección; radioinmunocirugía guiada. El laboratorio en oncología. Marcadores tumorales: su rol en el pronóstico y respuesta al tratamiento. Implicancias en el diagnóstico (diagnóstico de estirpe tumoral: carcinoma, sarcoma, linfoma, etc); pronóstico. Marcadores moleculares de diagnóstico y recurrencia. (oncogenes y genes supresores) Detección molecular de predisposición hereditaria al cáncer. Mutaciones (single strand chain polymorphism); proteínas truncadas. PCR; nested PCR. 4) NEUROCIENCIAS - Tejido nervioso. Componentes neurales y aneurales. Morfología de la neurona. Sinapsis. Componentes de la neurona. Alteraciones morfológicas de la neurona. Células gliales. - Generación de las señales en el sistema nervioso. Potencial de membrana, su origen electroquímico. Corrientes iónicas. Conductancias. Canales voltaje dependientes, biología molecular y análisis de corrientes de canal único. Potencial de acción. Técnica de voltaje controlado y de patch clamp. Farmacología del potencial de acción. Conducción del potencial de acción. Propagación del impulso nervioso en la neurona, soma y dendritas. Bases moleculares de las miotonas, alteraciones mielínicas congénitas y otras canalopatías. - Transmisión sináptica. Sinapsis eléctricas. Sinapsis químicas.Fenémenos presinápticos: corrientes iónicas, retardo sináptico. Liberación cuántica. Neurotransmisores y neuromoduladores. Fenómenos postsinápticos: canales 11
agonista dependientes ionotrópicos, biología molecular y análisis de corrientes de canal único. Canales agonista dependientes metabotrópicos, biología molecular y segindos mensajeros. Miastenia gravis y miastenias congénitas, bases moleculares. Bases moleculares de le excitoxicidad. - Plasticidad sináptica. Regulación de los receptores postsinápticos. Modulación de la trasmisión sináptica, LTP, LTD. - Proliferación neuronal y sinaptogénesis. Flujo axoplásmico. Citoesqueleto. Formación de la sinapsis. Factores de crecimiento, factores tróficos. Regeneración en el sistema nervioso periférico y en el sistema nervioso central. - Formación del sistema nervioso. Mecanismos moleculares de la inducción neural. Migración neuronal: mecanismos moleculares. Fenómenos independientes de la actividad sináptica, axogénesis, selección de vía y selección de blanco. Moléculas de adhesión y repulsión. Fenómenos dependientes de la actividad sináptica. Fenómenos espontáneos y evocados. Desarrollo de la vía óptica y de la placa neuromuscular. - Funciones superiores del sistema nervioso. Procesamiento de la información sensorial. Sistema motor, ganglios basales y cerebelo. Aprendizaje y memoria. Ritmos biológicos. - Biología molecular de enfermedades del sistema nervioso. Parkinson, Alzheimer. degeneración de las motoneuronas. Ataxias. 5) GENÉTICA Y CITOGENETICA MOLECULAR MEDICA 1) Introducción a la Genética Molecular Médica. Ciclo Celular. Mitosis y Meiosis. Crossing-over. Leyes de Mendel. Aspectos de la expresión fenotípica. Segregación. Penetrancia. Herencia Autosómica Dominante. Herencia Autosómica recesiva. Herencia Ligada al X. Inactivación y expresión del cromosoma X. Modos de Herencia no tradicionales. Herencia Mitocondrial. Mosaicismo. Imprinting genómico. Disomía uniparental. La maquinaria genética y su implicancia en patología humana. Bases Moleculares de las enfermedades hereditarias. Clasificación de mutaciones. Mutaciones puntuales. Mutaciones germinales. Mutaciones somáticas. Enfermedades monogénicas y poligénicas. 2) Cromosomas y Cariotipo. Arquitectura cromosómica. Niveles de organización de la cromatina. Cromosoma metafásico. Morfología cromosómica. Cromatina. Heterocromatina: facultativa y constitutiva. Inactividad génica. Centrómeros. Telómeros. Eucromatina. Cromatina del X: corpúsculo de Barr. Cromatina del Y. Métodos de estudio y evaluación. Técnicas de Cultivo: métodos directos e indirectos. Técnicas de cultivo para la obtención de preparados cromosómicos. Identificación Cromosómica: cariotipo. Grupos cromosómicos. Nomenclatura y símbolos empleados para la identificación cromosómica. Técnicas de bandeo cromosómico: G, C, Q, R, T, NOR , endonucleasas de restricción.
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Técnicas especializadas: inmunocitogenéticas.
bandeo
de
alta
resolución,
técnicas
3) Citogenética Molecular. Hibridización in situ en cromosomas metafásicos, núcleos interfásicos y fibras de cromatina. Señales fluorescentes. FISH. Parámetros críticos. Hibridización genómica comparativa. Painting cromosómico. principios de hibridización coloreada múltiple. Hibridización in situ en esperma humano. 4) Alteraciones Cromosómicas. Modificaciones de la mitosis. Modificaciones de la meiosis. Alteraciones numéricas: origen de aneuploidías. Mecanismos de no disyunción. Poliploidías. Alteraciones cromosómicas estructurales. Rearreglos inter e intracromosómicos. inversiones. Translocaciones recíprocas. Translocaciones Robertsonianas. Mecanismos de segregación. Falla de división del centrómero. Isocromosoma. Anomalías de los Autosomas: Síndrome de Down. Síndrome de Patau. Síndrome de Edwards. Síndrome de cri-du-chat. 5) El asesoramiento genético en la práctica médica. Tipos de asesoramientos. Principios de genética médica. Estudios familiares. Identificación de portadores. Principales síndromes pediátricos. Detección de anomalías fetales mediante la ecografía. El diagnóstico prenatal. Obtención de células fetales. Consecuencias del diagnóstico prenatal. Técnicas para cultivo de células de líquido amniótico y vellosidades coriales. Estudios citogenéticos. Detección genética de las enfermedades presintomáticas. Síndrome de fragilidad del cromosoma X. Anomalías del sistema nervioso. Retardo del crecimiento. Acrondoplasia. 6) Metodología de estudio de las enfermedades hereditarias. La técnica del Southern blot. Hibridación molecular. Los polimorfismos del DNA. Los polimorfismos de restricción (RFLP). Marcadores genotípicos. Los minisatélites (VNTR). Los microsatélites (STR). Diagnóstico genotípico directo e indirecto. Determinación directa de las mutaciones. Determinación indirecta de mutaciones. El método de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Metodologías, reactivos y controles. Diferentes estrategias de diagnóstico por PCR. El laboratorio de PCR. Secuenciación del ADN 7) Hematología Molecular. La familia de genes de la globina. Regulación de la expresión de los genes de la globina. Hemoglobinopatías ? y ? talasemias. Hemofilia A y B. Cuadros clínicos y diagnóstico molecular. Genética molecular de leucemias y linfomas. Translocaciones bcr-abl, bcl 2 y PBX-E2A. Técnicas citogenéticas de diagnóstico. Técnicas moleculares de diagnóstico
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8) La Fibrosis Quistica. La genética inversa. El gen CFTR. Sus diferentes cuadros clínicos. Detección de mutaciones. Fenilcetonuria. Poliquistosis renal. Enfermedades metabólicas, estudios bioquímicos. Obesidad (Prader-Willi). 9) Genética molecular de las dislipemias. Hipercolesterolemia familiar. Aspectos moleculares del endotelio vascular en la aterogénesis. 10) Cardiología Molecular. Muerte súbita. Hipertensión arterial, genes implicados. Cardiomiopatía hipertrófica familiar. 11) 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. Las Disgenesias gonadales. Los genes implicados en la diferenciación sexual. Grandes síndromes y su diagnóstico molecular. Anomalías de los cromosomas Sexuales. Anomalías del cromosoma Y. Anomalías del cromosoma X. Síndrome de Turner. Síndrome de Klinefelter. Hermafroditismo verdadero. Pseudohermafroditismo. Infertilidad. Genética Molecular de la Diabetes Mellitus. Diabetes insulinodependiente. Diabetes no insulinodependiente. Diabetes Tipo MODY. Los genes de Insulina, glucoquinasa, del receptor de insulina y del receptor de glucagon. Mecanismos moleculares que determinan resistencia a la insulina. El sistema HLA y diabetes. Genética Molecular de los Adenomas hipofisarios. Enfermedades hereditarias Tiroideas. Hipotiroidismo e hipertiroidismo. Los Adenomas tiroideos tóxicos. Hiperplasia adrenal congénita. Deficiencia de 17 y 21 hidroxilasa, mutaciones más frecuentes. 12) Neurobiología Molecular. Diagnostico Molecular de la Distrofía Muscular de Becker -Duchenne. Ataxias, clasificación y cuadros clínicos. Miotonia de Steinert. Enfermedad de Huntington. Charcot- Marie- Tooth. Amiotrofia espinal (Wednig-Hoffman). Retinitis pigmentaria. Neurofibromatosis. Trastornos psiquiátricos. 13) Genética del Cáncer. Naturaleza genética del cáncer. Oncogenes. Amplificación de oncogenes. Genes supresores. Diagnóstico molecular del cáncer de mama y de la poliposis adenomatosa familiar (FAP). Retinoblastoma. Tumor de Wilms. Genética Molecular de leucemias y linfomas. Translocaciones bcr-abl, bcl 2 y PBX-E2A. 14) Terapia génica, principios generales, problemas en la transferencia génica, vectores virales, retrovirus, adenovirus, estrategias, ensayos experimentales. Productos recombinantes de uso médico. Farmacología Molecular. 6) GENÉTICA MOLECULAR FORENSE
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1) El ADN como reservorio de la información genética. El genoma eucariota y la organización molecular de las secuencias nucleotídicas. Genotipo y Fenotipo. Marcadores genéticos expresables y no expresables. Grupos sanguíneos, proteínas séricas y plasmáticas polimórficas, antígenos leucocitarios humanos (HLA), su aplicación como criterios de exclusión. Los ADNs minisatélites hipervariables y el concepto de identidad molecular. 2) Los sistemas de detección de la variabilidad individuo-específica. Polimorfismos de longitud y de secuencia. Electroforesis en geles de agarosa. VNTR (Repeticiones en Tandem de Número Variable) y RFLP (Polimorfismo de Longitud de los Fragmentos de Restricción). Las sondas moleculares y la detección de la variabilidad. Sondas clonadas y sondas sintéticas. El marcado radiactivo y el no radiactivo. Los sistemas de detección colorimétricos y los quimioluminiscentes. 3) La variabilidad poblacional de los sistemas hipervariables. Condiciones requeridas por los marcadores genéticas para su empleo en identificación de individuos. Sistemas de minisatélites de locus multiple y locus específico, y microsatélites. La PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa). Amp-FLPs (Polimorfismos de Longitud de Fragmentos de Amplificación) y STRs (Repeticiones en Tandem Cortas) en estudios de filiación. Qué sistemas pueden emplearse y qué sistemas no deben ser usados en los estudios moleculares de identificación basados en ADN. 4) Desarrollo de primers y optimización de sistemas de PCR múltiples. Sistemas de evaluación de los productos de amplificación: geles de agarosa, de poliacrilamida desnaturalizantes y no desnaturalizantes. Sistemas de detección. Autorradiografía. Sistemas de detección no radiactiva, fundamentos, tinción con plata. Los genes de HLA (Antígenos Leucocitarios Humanos) Tipo II. Oligotyping y reacciones de PCR reversa. Otras variantes génicas. Microheterogeneidad en los STRs y MVRs (Variantes de Repetición de los Minisatélites). 5) Estrategias de análisis en ausencia de progenitores. Reconstrucción de patrones genéticos a partir de parientes cercanos. Análisis de vía materna. Amplificación y secuenciación de la región de control del ADN mitocondrial (ADNmt). Análisis de la vía paterna. Microsatélites del cromosoma Y, su aplicación en estudios de paternidad post-mortem . Sistemas combinados de microsatélites de los cromosomas sexuales X e Y. Consideraciones sobre la toma de la muestra en estudios de filiación, los criterios de identificación de pacientes a ser analizados. Control de calidad: su necesidad en la práctica de identificación molecular. 6) Pautas Legales y Códigos de Procedimiento. La evidencia desde el punto de vista procesal, su validez teórica. Pautas aceptadas internacionalmente referentes a la colección, transporte y almacenado de las evidencias. El FBI 15
como ente de estandarización de estrategias y metodologías de manejo de evidencia. La legislación en países no sajones. Selección de evidencias: restos humanos y manchas de fluídos biológicos (sangre, semen, saliva, orina) sobre diferentes soportes, manipulación, inspección, selección y conservación de las evidencias. 7) MICOLOGIA MOLECULAR Diagnóstico y epidemiología molecular en Micología - Extracción de DNA de hongos filamentosos y levaduriformes. - Aplicación de la digestión con endonucleasas de restricción al estudio epidemiológico de brotes y al análisis de fuentes de infección con hongos levaduriformes. - Desarrollo de técnicas de detección genómica de hongos levaduriformes basados en técnicas de hibridación o amplificación genómica por PCR. 8) BACTERIOLOGIA MOLECULAR a) Epidemiología molecular y Marcadores moleculares para determinar clonalidad bacteriana: - Importancia de la epidemiología molecular. - Ventajas y limitaciones de cada uno de los métodos moleculares. - Parámetros utilizados para la evaluación de los marcadores moleculares - Valor de los diferentes marcadores de acuerdo con la especie bacteriana. b) Resistencia antimicrobiana identificada por métodos moleculares: - Diferentes mecanismos de resistencia antimicrobiana. - Formas de diseminación de la resistencia y su frecuencia relativa en las diferentes especies de importancia clínica. - Importancia de su detección como forma de control de la resistencia. - Importancia de su codificación en elementos móviles. 9) VIROLOGIA MOLECULAR HIV • Aspectos básicos de las infecciones por retrovirus y lentivirus. Características, ciclo de replicación, genética y regulación. Dinámica y evolución viral. Implicancias en la patogenia y epidemiología. • Características de la infección por HIV: evolución de la infección. Patogenia. Interacción viral con factores inmunológicos. Variabilidad genética: mecanismos, mutaciones, hipermutaciones. Implicancias en el desarrollo de la enfermedad. 16
• Diagnóstico: aplicación de técnicas de biología molecular. • Determinación cuantitativa de ácidos nucleicos. Carga viral: branched -DNA, NASBA y PCR cuantitativa. Implicancias en el monitoreo de la infección. • Mecanismos de acción de los antirretrovirales. • Determinación de los mutantes resistentes por aplicación de técnicas de Biología Molecular. • Epidemiología molecular. Análisis genómico: tipos, subtipos y cuasiespecies. Determinación de recombinantes genómicas. Análisis filogenético. HEPATITIS VIRALES • Estructura de los virus de Hepatitis B, C y G. control de la replicación, transcripción y expresión proteica. Infecciones agudas y persistentes. Factores virales y celulares involucrados. Implicancias en la patogenia de la infección aguda, crónica y eventualmente en la transformación neoplásica. • Variabilidad genética: tasas de fijación de mutaciones. Implicancias en la patogenia, el diagnóstico, la profilaxis y la terapéutica. • Diagnóstico: indicación y realización de técnicas moleculares. Interpretación de resultados. • Carga viral en la infección por HBV y HCV. Comparación entre branched DNA, NASBA y PCR cuantitativa. Implicancias en el monitoreo de infecciones y en el seguimiento de terapéuticas instituidas. • Genotipificación: valor epidemiológico. Potenciales aplicaciones pronósticas de la tipificación genómica de cepas de HCV. RFLP, hibridación reversa y serotipificación. Cuasiespecies: su valor pronóstico. • Determinación de la resistencia a antivirales mediante la caracterización genómica. • Epidemiología molecular: análisis filogenético. Se seleccionarán dos modelos virales de infección aguda, latente y crónica cuyos aspectos moleculares patogénicos puedan ser utilizados para la comprensión de otras familias de virus 10) PARASITOLOGIA MOLECULAR A) Diagnóstico de infecciones parasitarias • Diagnóstico parasitológico por ensayos de PCR. Utilidad y limitaciones. • Empleo de proteínas recombinantes y su aplicación al diagnóstico de infecciones parasitarias. Empleo de bibliotecas combinatorias para la detección de epitopes relevantes. Su potencial utilización en el diagnóstico de infecciones parasitarias. B) Epidemiología molecular aplicada a la determinación de especies y cepas de parásitos y vectores. 17
• Conceptos de especie, subespecie, poblaciones “sibling” y cepa. Importancia medicoepidemiológica. • Posibilidad de establecer marcadores moleculares para determinar especies resistentes y susceptibles a la infección. Aplicación de técnicas de biología molecular (PCR-RFLP) en la caracterización de especies vectoras y no vectoras de parásitos. • Caracterización mediante marcadores moleculares para determinar resistenciasusceptibilidad al tratamiento antiparasitario. • Utilización de métodos de biología molecular para caracterizar diferentes especies dentro de un mismo género de parásitos. Ventajas de las mismas para relevamiento de especies epidemiológicas. CONTENIDO DE ALGUNAS DE LAS MATERIAS OPTATIVAS 11) ESTADÍSTICA Modalidad del curso. - La propuesta de actividades supone que los alumnos del master cursarán: - La materia Estadística, dictada por el Departamento de Matemáticas, que se desarrolla durante un cuatrimestre, y tiene una carga de horas 6 semanales (3 horas de teórica, y 3 horas de práctica). - Las últimas 8 semanas del cuatrimestre se dictará un módulo complementario de 4 horas (2 horas de teórica y 2 horas de práctica) en el que se desarrollarán los contenidos propuestos en el programa que se adjunta. Se supone que los alumnos dispondrán de computadoras personales para desarrollar los Trabajos Prácticos. CONTENIDO 1. Diseño de experimentos. Experimentos controlados y estudios observacionales. Características fundamentales de cada tipo de estudio. 2. Estadística Descriptiva. Tipos de variables. Métodos descriptivos visuales: Esquema de tallo-hoja, histograma, boxplot. Medidas de posición y escala: Media, mediana, desvío estándar, distancia intercuartil, mediana de las desviaciones absolutas. Errores de medición: error aleatorio, datos anómalos, sesgo, tendencia. Aproximación normal a los datos. Percentiles. Gráficos cuantilcuantil. 3. Probabilidad. Espacio muestral. Eventos. Definición de probabilidad. Propiedades. Espacios de probabilidad finitos. Probabilidad condicional. Independencia. Variables aleatorias. Función de probabilidad puntual y función de densidad. Función de distribución. Distribución conjunta. Independencia. 18
Distribución binomial. Distribución normal. Propiedades. Distribución gamma. Propiedades. Distribución X2. Distribución t. Esperanza y varianza. Propiedades. Desigualdad de Chebishev. Teoremas límites: Ley débil de los grandes números. Teorema Central de Límite. Aproximación de la binomial por la normal. 4. Inferencia. Intervalos de confianza. Intervalo para la media m de una distribución normal. Intervalo asintótico para la media m de una distribución cualquiera. Intervalo asintótico para una proporción. Tamaño de muestra. Test de hipótesis. Presentación del problema de test de hipótesis. Hipótesis nula y alternativa. Región crítica. P-valor. Tipos de errores. Nivel y potencia de un test. Relación entre test e intervalos de confianza. 5. Test de hipótesis. Test para una muestra de observaciones. Test e intervalo de confianza para la media m de una población normal con varianza desconocida. Test e intervalo de confianza para dos muestras normales independientes. Apartamiento del supuesto de homoscedasticidad: Test de Welsch. Test e intervalos de confianza asintóticos para dos muestras independientes. Test para muestras apareadas. Métodos basados en la distribución normal. Test del signo. 6. Análisis de la varianza. Modelo para el diseño a un factor. Partición de las sumas de cuadrados. Distribución de las sumas de cuadrados. Tabla de análisis de varianza. Test de Hartley para homogeneidad de varianzas. Comparaciones múltiples: Método de Tukey y de Bonferroni. Intervalos de confianza simultáneos. 7. Test de Bondad de Ajuste. Test de Kolmogorov-Smirnov de bondad de ajuste. Bandas de confianza para una distribución F. Test de normalidad de Lilliefors. Test de Shapiro-Wilk. Contenidos del Módulo Complementario. Unidad I. Diseño de investigaciones clínicas. Características, ventajas y limitaciones de los estudios observacionales. Estudio de casos y controles. Estudios de cohortes. Estudios transversales. Principales fuentes de sesgo. Cómo controlarlas a través del diseño. Características, ventajas y limitaciones de los ensayos clínicos controlados. Estructura de un ensayo. Diseños cross-over. Tipos de aleatorización. Bloqueo. Minimización. Interpretación de resultados. Unidad II. Alternativas no paramétricas a los métodos presentados en Estadística para Químicos. Una muestra. Test del signo. Intervalo de confianza para la mediana. Dos muestras independientes. Test de Mann-Whitney. Test de la mediana. Dos muestras apareadas. Test del signo. Test de rangos signados de Wilcoxon. Más de dos muestras independientes. Test de Kruskal-Wallis.
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Unidad III. Análisis de Varianza, otros modelos. Diseño completamente aleatorizado a dos criterios de clasificación: el modelo y los supuestos para efectos fijos. Interpretación del efecto interacción. Diseño en bloques completos aleatorios: el modelo y los supuestos. Porqué bloquear? Diseños anidados: el modelo y los supuestos para modelos mixtos. Test de hipótesis asociados a los estadísticos F. Ventajas y desventajas de los diseños anidados. Unidad IV. Regresión lineal simple. Modelo de regresión lineal simple. Significado de los parámetros. Estimadores de mínimos cuadrados de los parámetros. Distribución de los estimadores bajo supuesto de normalidad. Test de hipótesis e intervalo de confianza para los parámetros. Intervalos de confianza para la recta de regresión y el valor predicho. Tabla de análisis de varianza. Coeficiente de determinación. Coeficiente de correlación. Interpretación. Análisis de residuales. Diagnóstico de datos influyentes. 12) METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACION CLINICA CONTENIDO - Objetivos - Ensayos Pre-clínicos. Modelos experimentales. - Reglamentación de Ensayos Clínicos vigente en Argentina. Comparación con otros países. - Comités de Docencia e Investigación. - Comités de Etica - Declaración de Helsinki - Consentimiento informado - Distintas fases de la Investigación Clínica : I, II, III y IV. - Selección de pacientes. - Tamaño de la muestra - Diseño de la investigación : estudios randomizados y no randomizados. - Documentación de la investigación.: requisitos. - "Good clinical practice" - Análisis estadístico de los resultados. 13) TECNICAS EN BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR CONTENIDO - Cultivo de células animales. - Microscopía y analizador de imágenes - Métodos de fusión celular. Hibridomas. Preparación de anticuerpos monoclonales. - Producción de proteínas por el método de fermentador en fibra hueca. 20
- Marcación de proteínas con compuestos radioactivos. - Preparación de RNA total a partir de células en cultivo y biopsias quirúrgicas. - Preparación de DNA. - Preparación de fragmentos de DNA. - Cortes con enzimas de restricción. - Aislamiento de genes. - Técnicas de PCR y RTPCR. - Preparación de sondas radioactivas. - Northern blot. - Southern blot. - Geles de poliacrilamida para proteínas. - Western blot. - Transfección de genes en células eucariotas. - Electroporación - Clonado de genes en vectores virales - Bibliotecas genómicas. - Bibliotecas de sustracción. - Secuenciación de ácidos nucleicos. - FPLC y HPLC. 14) ETICA EN BIOLOGIA MOLECULAR MÉDICA CONTENIDO 1. Etica y medicina. a. La filosofía como forma de reflexión y argumentación. b. Escuelas éticas más relevantes. c. Dilemas morales y conflictos de valores. 2. Bioética e investigación. a. Importancia en el desarrollo de la bioética. b.Códigos de ética en investigación. 3. Manejo de la información en la relación médico-paciente a. Veracidad. b. Manejo discriminado de la información. c. Derecho a saber/ derecho a informar. d. Consentimiento informado. e. Confidencialidad. f. Diversidad y manejo de la información. 4. La clínica en las elecciones de vida y calidad de vida. a. Aceptación de tratamientos. b. Rechazo de tratamientos. c. Elección de tratamientos. 21
5. Usos del consentimiento informado. a. Concepto de consentimiento informado. b. Uso clínico. c. Uso en investigación. d. Problemas 6. Relevancia de los Comités de Etica. a. Diferentes tipos de comités: - de investigación. - clínicos - nacionales 7. Investigaciones biomédicas y tecnología a. Fronteras en biología y medicina. b. Genética y problemas de información. 15) NOCIONES LEGALES EN BIOLOGIA MOLECULAR MEDICA - Legislación vigente en Argentina referente a distintos aspectos de la praxis You'reaReading a Preview médica, con especial referencia las nuevas técnicas en Biología Molecular Médica. Unlock full access with a free trial. - Secreto Profesional. - Mala praxis. Download With Free Trial - Protección legal. - Análisis de las principales leyes atinentes a las prácticas en Biología Molecular Médica. - Patentes: Reglamentación. Legislación vigente en Argentina y demás países. 16) BIOLOGÍA COMPUTACIONAL - Nociones básicas de algoritmos y complejidad de algoritmos. - Comparación de secuencias y búsqueda en base de datos. - Montaje de fragmentos de DNA - Mapeo físico de cromosomas. - Arboles filogenéticos. - Estructura de proteínas, predicción de estructuras. - Reordenamiento de genomas.
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