Biología molecular y citogenética: estructura y flujo de trabajo de laboratorio

Biología Molecular y Citogenética

Linkia FP Formación Profesional Oficial a DistanciaLinkia FP LABORATORIO CURSO 23-24- CLASE 01 Biología molecular y Citogenética

El laboratorio de biología molecular y citogenética

CLASELinkia FP

¿Qué es la biología molecular?

• Parte de la biología que estudia la composición, estructura y función de algunas de las moléculas biológicamente más importantes. (ácidos nucleicos y proteínas)
• También se ocupa del estudio de los procesos en que estas moléculas están implicadas.

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El dogma central de la biología molecular

FLUJO UNIDIRECCIONAL DE LA INFORMACIÓN ADN ARN

• Transcripción
• Traducción PROTEÍNA EXCEPCIÓN TRANSCRIPCIÓN INVERSA

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¿Qué es la Citogenética?

• Estudio de la estructura, función y comportamiento de los cromosomas en METAFASE
• Citogenética molecular: Uso, para el estudio de los cromosomas, de herramientas típicas de la biología molecular

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Citogenética

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Regulación de los laboratorios de Biología Molecular y Citogenética

• No tienen una regulación independiente.
• Ambos laboratorios quedan englobados, al amparo del Real Decreto 1277/2003, dentro de la "Unidad de genética"

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Real Decreto 1277/2003

MINISTERIO DE SANIDAD Y CONSUMO 19572 REAL DECRETO 1277/2003, de 10 de octu- bre, por el que se establecen las bases gene- rales sobre autorización de centros, servicios y establecimientos sanitarios. La Ley 16/2003, de 28 de mayo, de cohesión y cali- dad del Sistema Nacional de Salud, en su artículo 27.3, establece que mediante real decreto se determinarán, con carácter básico, las garantías mínimas de seguridad y calidad que, acordadas en el seno del Consejo Inter- territorial del Sistema Nacional de Salud, deberán ser exigidas para la regulación y autorización por parte de las comunidades autónomas de la apertura y puesta en funcionamiento en su respectivo ámbito territorial de los centros, servicios y establecimientos sanitarios. En su artículo 26.2 dispone que el Registro general de cen-

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Equipamiento de los laboratorios de Biología Molecular y Citogenética

• Existe un equipamiento especializado en ambos laboratorios debido a la complejidad de las pruebas realizadas. Estructura:

• AREAS LIMPIAS
• ÁREAS SUCIAS

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Un concepto importante: la PCR

• P (Polymerase) H 1 y
• C (Chain)
• R (Reaction) > 1 2 3
• Organizaremos el flujo de trabajo del laboratorio de biología molecular, alrededor de la PCR.

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El equipamiento

• Termociclador.
• Extracción de ácidos nucleicos
• Equipo de electroforesis.
• Secuenciador
• Documentador de geles

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El equipamiento: Termociclador

Termociclador.

• En él se realiza la PCR.
• Básico en el laboratorio de biología molecular.
• Bloque incubador
• Tapa del bloque incubador

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Termociclador: Bloque incubador

Bloque incubador

• Mantiene durante un tiempo determinado , que podremos programar, la temperatura deseada de una forma homogénea.
• Rangos de temperatura de entre 0ºC y 96ºC
• Suele ser de aluminio y presenta pocillos donde se depositan los tubos con la mezcla de reacción y la muestra.

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Termociclador a tiempo real

Termociclador a tiempo real Fuente de luz de excitación Módulo óptico LED Laser Lámpara tungsteno Detección PMT CCD Fotodiodo Termociclador Peltier Aire

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El equipo de electroforesis

El equipo de electroforesis:

• La electroforesis en gel herramienta fundamental.
• Nos permite separar moléculas de ADN de distinto tamaño.
• Esas moléculas de ADN se desarrollan a lo largo de la matriz movidas por un campo eléctrico.
• La repulsión magnética le confiere movimiento y las moléculas se moverán dependiendo de su tamaño.

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Equipo de electroforesis

Equipo de electroforesis

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Componentes del equipo de electroforesis

Equipo de electroforesis

• Soporte para configuración del gel y peines El equipo de electroforesis: COMPONENTES
• Cubeta de electroforesis
• Fuente de alimentación

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Visualización de fragmentos de ADN

El equipo de electroforesis: La visualización de los fragmentos de ADN, se lleva a cabo por medio del uso de una sustancia intercalante y fluorescente. Bromuro de Etidio RedSafe

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Fragmentos de ADN

El equipo de electroforesis: 2-log ladder 2-log ladder 3 Kb 1022 bp 1022 bp 880 bp 765 bp 765 bp 1 Kb 500 bp 100 bp

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Sistema de fotodocumentación de geles

Sistema de fotodocumentación de geles

• Es el equipo que permite visualizar el ADN tras la electroforesis.

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Transiluminador

Sistema de fotodocumentación de geles Transiluminador: Se trata de un emisor de luz UV de entre 245 y 364 nm. El agente intercalante emitirá luz de un color determinado al ser iluminado con la luz apropiada.

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Cámara fotográfica

Sistema de fotodocumentación de geles. Cámara fotográfica: Se coloca normalmente encima de una cámara oscura. Esta controlada informáticamente. 129-0322 4/16 08/27/110 10:37

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Equipamiento genérico: Cabina de flujo laminar

Equipamiento genérico. Cabina de flujo laminar:

• Protegemos muestra, operador y medio ambiente.
• Especialmente importante cuando trabajemos ARN ya que hay ARNasas por todas partes. CRUMABIE* .....

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Cabina de flujo laminar: Flujo de aire

Equipamiento genérico. Cabina de flujo laminar: FLUJO DE AIRE 11 1 1

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Sistema de purificación de agua

Equipamiento genérico. Sistema de purificación de Agua: Purificada de tipo II Ultrapura de tipo I VWR U

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Microscopios y Autoclave

Equipamiento genérico. Microscopios De luz transmitida De fluorescencia Autoclave Con él esterilizaremos nuestros utensilios de laboratorio para evitar contaminaciones. Imprescindible a la hora de trabajar con cultivos.

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Incubador, estufa, termobloque, placa calefactora y baño termostático

Equipamiento genérico. Incubador y/o estufa. Si trabajamos con bacterias, podríamos necesitar CO2 y humedad controlada. Termobloque/ placa calefactora/ baño termostático. Importante en muchos procesos

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Centrífugas y microcentrífugas

Equipamiento genérico. Centrífugas y microcentrífugas Centrífugas de hasta 4000 rpm son necesarias para protocolos de extracción de ADN. Microcentrífugas de hasta 12000 o incluso 24000 rpm son necesarias en varios protocolos de BM. Interesa tener alguna refrigerada.

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Neveras y congeladores

Equipamiento genérico. Neveras y congeladores Algunos reactivos y muestras deberán conservarse a 4ºC Enzimas y otros reactivos deben almacenarse a -20℃ Conservación de muestras de ARN y de ADN a largo plazo, debe realizarse a -80℃

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Otro equipamiento genérico

Equipamiento genérico. Otro equipamiento:

• Balanzas.
• Agitadores magnéticos
• Vortex
• pHmetro.

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Estructura del laboratorio de Biología Molecular

La estructura del laboratorio Toda gira en torno a la PCR. La PCR implica:

• Preparación de reactivos.
• Extracción de ADN.
• PCR.
• Electroforesis y documentación en gel.
• Preparación de procesos post-PCR.
• Elaboración de informes y experimentos.
• A veces zona de consulta de asesoramiento genético y/o sala de espera.

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Salas sucias y salas limpias

La estructura del laboratorio Dividiremos nuestro laboratorio en salas sucias y salas limpias. Aquellas denominadas como salas sucias, serán aquellas en que hay presencia de ADN.

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Estructura del laboratorio

La estructura del laboratorio Sala de espera Zona Administrativa Preparación de reactivos P+ Zona de trabajo con producto amplificado P- Preparación de muestras y extracción de ADI PCR Electroforesis P-

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Flujo de trabajo

El Flujo de trabajo

• El "aparcelamiento" y aislado de las áreas de trabajo, no nos garantiza la ausencia de contaminación de la PCR.
• El personal deberá ser muy consciente de la importancia de evitar esta contaminación y de la altísima facilidad con que se produce.
• Deberemos optimizar nuestro laboratorio en este sentido estableciendo un flujo de trabajo.

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Flujo de trabajo: Pre-PCR, PCR y Post-PCR

Pre-PCR PCR Post-PCR

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Flujo de trabajo: Preparación de reactivos, PCR, análisis de productos PCR y extracción de ADN

Preparación de reactivos PCR ANÁLISIS PRODUCTOS PCR Extracción de ADN !

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Medidas estructurales y comportamentales

El Flujo de trabajo

• Las medidas estructurales y comportamentales que se asumen para evitar la contaminación de los procesos que se realizan en las salas limpias, implican a veces doblar el instrumental y otro tipo de medidas como el uso de puntas de pipetas desechables y con filtro, uso de detergentes secuestrantes de ADN etc.

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Uso de EPIs

El Flujo de trabajo

• También se optimizará el uso de EPIs
• Nunca se usarán elementos de salas sucias en salas limpias.

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Buenas prácticas en el laboratorio de Biología Molecular

GLP : Good laboratory practice (Buenas prácticas en el laboratorio BPL

• En el laboratorio de BM, será muy importante adoptar una serie de normas que impidan la CONTAMINACIÓN de las muestras, los reactivos o el instrumental.
• Serán necesarios ciertos protocolos de ESTERILIDAD.
• Será necesaria la aplicación de una TÉCNICA ASÉPTICA.

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