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S2019_Lecture_23_Reading - Biología

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Introducción a la regulación genética

La regulación tiene que ver con la toma de decisiones. tejidos).

Dado que el tema de la regulación es un tema de estudio muy amplio y profundo en biología, en Bis2a no tratamos de cubrir todos los detalles, simplemente hay demasiados. Más bien, como hemos hecho con todos los demás temas, intentamos centrarnos en (a) delinear algunas de las construcciones lógicas centrales y las preguntas que debe tener cuando se acerca a CUALQUIER escenario que involucre regulación, (b) aprender vocabulario común y mecanismos ubicuos y (c) examinar algunos ejemplos concretos que ilustran los puntos planteados en ay b.

La expresion genica

Introducción

Todas las células controlan cuándo y cuánto se expresa cada uno de sus genes. Esta simple afirmación, que podría derivarse simplemente de la observación del comportamiento celular, plantea muchas preguntas que podemos comenzar a plantear utilizando nuestra rúbrica de Desafío de diseño.

Tratando de definir la "expresión genética"

Sin embargo, lo primero que debemos hacer es definir qué significa cuando decimos que un gen está "expresado". Si el gen codifica una proteína, se podría proponer razonablemente que "expresión" de un gen significa cuánta proteína funcional se produce. Pero, ¿qué pasa si el gen no codifica una proteína, sino algo de ARN funcional? Entonces, en este caso, "expresado podría significar la cantidad de ARN funcional que se produce. Sin embargo, otra persona podría sugerir razonablemente que" expresión "solo se refiere al paso inicial para crear una copia de la información genómica. Según esa definición, uno podría queremos contar cuántas transcripciones completas se están realizando. ¿Es el número de productos finales codificados por la información genómica o es el número de lecturas de la información lo que es importante para describir correctamente la "expresión"? Desafortunadamente, en la práctica A menudo encontramos que la definición depende del contexto de la discusión. Téngalo en cuenta. Para asegurarnos de que estamos hablando de lo mismo, en Bis2A intentaremos usar el término "expresión" principalmente para describir el Creación del producto o productos funcionales finales. Dependiendo del caso específico, el producto final puede ser una especie de proteína o ARN.

El desafío del diseño de regular la expresión génica

Para impulsar esta discusión desde una perspectiva de desafío de diseño, podemos estipular formalmente que el "gran problema" que estamos interesados ​​en entender es el de regular la abundancia de proteínas en una célula. Problema: Debe regularse la abundancia de cada proteína funcional. Entonces podemos comenzar planteando subproblemas:

Sin embargo, tomemos un momento, primero para recargar un par de ideas. El proceso de expresión génica requiere múltiples pasos dependiendo de cuál será el destino del producto final. En el caso de los ARN estructurales y reguladores (es decir, ARNt, ARNr, ARNnn, etc.), el proceso requiere que se transcriba un gen y que tenga lugar cualquier procesamiento postranscripcional necesario. En el caso de un gen que codifica una proteína, la transcripción también debe traducirse en proteína y, si es necesario, también se deben realizar modificaciones en la proteína. Por supuesto, tanto la transcripción como la traducción son procesos de varios pasos y la mayoría de esos subpasos también son sitios potenciales de control.

Por tanto, algunos de los subproblemas podrían ser:

  1. Es razonable postular que debe haber algún mecanismo (s) para regular el primer paso de este proceso de múltiples pasos, el inicio de la transcripción (solo para comenzar). Entonces, podríamos afirmar que "necesitamos un mecanismo para regular el inicio de la transcripción". También podríamos convertir esto en una pregunta y preguntar, "¿cómo se puede lograr el inicio de la transcripción"?
  2. Podemos utilizar un pensamiento similar para afirmar, "necesitamos un mecanismo para regular el final de la transcripción" o para preguntar "¿cómo se termina la transcripción?"
  3. Usando esta convención podemos afirmar, "necesitamos regular el inicio de la traducción y la parada de la traducción".
  4. Solo hemos hablado de la síntesis de proteínas y ARN. Es bastante razonable afirmar también que "necesitamos mecanismos para regular la degradación del ARN y las proteínas".

Centrándose en la transcripción

En este curso, comenzamos centrándonos principalmente en examinar el primer par de problemas / preguntas, la regulación del inicio y la terminación de la transcripción, desde la información genómica hasta un ARN funcional, ya sea listo como está (por ejemplo, en el caso de un ARN funcional) o listo. para traducir. Esto nos permite examinar algunos conceptos fundamentales con respecto a la regulación de la expresión génica y examinar algunos ejemplos reales de esos conceptos en acción.

Discusión sugerida

¿Por qué es importante regular la expresión génica, por qué no expresar todos los genes todo el tiempo?

Cree una lista de hipótesis con sus compañeros de clase sobre las razones por las que la regulación de la expresión génica es importante para las bacterias y arqueas y para los eucariotas. En lugar de bacterias frente a eucariotas, es posible que también desee considerar las razones contrastantes por las que la regulación de genes es importante para los organismos unicelulares frente a los organismos multicelulares o las comunidades de organismos unicelulares (como las colonias de bacterias).

Subproblemas para la transcripción y la actividad de la ARN polimerasa

Consideremos un gen que codifica una proteína y trabajemos con cierta lógica. Comenzamos imaginando un caso simple, en el que un gen que codifica una proteína está codificado por un solo tramo contiguo de ADN. Sabemos que para transcribir este gen, será necesario reclutar una ARN polimerasa al comienzo de la región codificante. La ARN polimerasa no es "inteligente" per se. Tiene que haber algún mecanismo, basado en la lógica química, para ayudar a reclutar la ARN polimerasa al comienzo del gen que codifica la proteína. Asimismo, si se va a regular este proceso, es necesario que exista algún mecanismo, o mecanismos, para dictar cuándo se debe reclutar una ARN polimerasa para el inicio de un gen. cuando no debería, y / o si se recluta en el ADN si debería o no comenzar la transcripción y cuantas veces este proceso debería ocurrir. Tenga en cuenta que la oración anterior tiene varios subproblemas / preguntas distintos (por ejemplo, ¿cuándo se recluta la polimerasa ?; si se recluta, ¿debería comenzar la transcripción ?; si comienza la transcripción, ¿cuántas veces se debe repetir este proceso?). También podemos inferir razonablemente que será necesario que haya algunos mecanismos para "instruir" (más antropomorfismos) a la polimerasa para que detenga la transcripción. Finalmente, dado que el papel de la transcripción es crear copias de ARN de los segmentos del genoma, también debemos considerar problemas / preguntas relacionados con otros factores que influyen en la abundancia de ARN, como los mecanismos de degradación. Debe haber algunos mecanismos y estos probablemente estarán involucrados en la regulación de este proceso.

Un esquema que muestra un gen que codifica una proteína y algunas de las preguntas o problemas que debemos plantearnos o, alternativamente, problemas para los que necesitamos conocer soluciones si queremos entender cómo se regula la regulación de la parte transcripcional de la expresión del gen. Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio)

Activación y represión de la transcripción

Algunos fundamentos

Consideremos un gen que codifica una proteína y trabajemos con cierta lógica. Es necesario que exista algún mecanismo, basado en la lógica química, para ayudar a reclutar la ARN polimerasa al comienzo del gen que codifica la proteína. Asimismo, si se va a regular este proceso, es necesario que exista algún mecanismo, o mecanismos, que dicten cuándo se debe reclutar una ARN polimerasa para el inicio de un gen, cuándo no y / o si se recluta para el inicio de un gen. El ADN, si debería o no comenzar la transcripción y cuántas veces debería ocurrir este proceso. ¿cuándo se recluta la polimerasa ?, si se recluta, ¿debe comenzar la transcripción ?, si comienza la transcripción, ¿cuántas veces debe repetirse este proceso?). También podemos inferir razonablemente que será necesario que haya algunos mecanismos para "instruir" (más antropomorfismos) a la polimerasa para que detenga la transcripción.

Reclutamiento de ARN polimerasa para sitios específicos

Para iniciar la transcripción, la ARN polimerasa debe reclutarse en un segmento de ADN cerca del comienzo de una región de ADN que codifica una transcripción funcional. Sin embargo, la función de la ARN polimerasa descrita hasta ahora no es unirse a secuencias específicas, sino moverse a lo largo de cualquier segmento de ADN. Por lo tanto, encontrar una forma de reclutar la polimerasa en un sitio específico parece contradictorio con su comportamiento habitual. Explicar esta contradicción requiere que invoquemos algo nuevo. Cualquiera de las transcripciones puede comenzar en cualquier lugar y solo aquellos eventos que conducen a una transcripción productiva completa hacen algo útil o algo diferente a la ARN polimerasa en sí ayuda a reclutar la enzima al comienzo de un gen. Este último, ahora lo damos por sentado, es de hecho el caso.

El reclutamiento de la ARN polimerasa está mediado por proteínas llamadas factores de transcripción generales. En las bacterias, tienen un nombre especial: factores sigma. En las arqueas se les llama proteína de unión a TATA y factor de transcripción IIB. En eucariotas, los parientes de las proteínas arqueales funcionan junto con muchas otras para reclutar la ARN polimerasa. Los factores de transcripción generales tienen al menos dos funciones básicas: (1) Son capaces de reconocer químicamente una secuencia específica de ADN y (2) son capaces de unirse a la ARN polimerasa. Juntas, estas dos funciones de los factores de transcripción generales resuelven el problema de reclutar una enzima que de otro modo no sería capaz de unirse a un sitio de ADN específico. En algunos textos, se dice que los factores de transcripción generales (y en particular las variedades de factores sigma) forman parte de la ARN polimerasa. Si bien son ciertamente parte del complejo cuando ayudan a apuntar a la ARN polimerasa, no continúan con la ARN polimerasa después de que comienza la transcripción.

El sitio de ADN al que se recluta una ARN polimerasa tiene un nombre especial. Se llama un promotor. Si bien las secuencias de ADN de diferentes promotores no necesitan ser exactamente iguales, las diferentes secuencias de promotores típicamente tienen algunas propiedades químicas especiales en común. Obviamente, una propiedad es que pueden asociarse con una ARN polimerasa. Además, el promotor suele tener una secuencia de ADN que facilita la disociación del ADN bicatenario de manera que la polimerasa puede comenzar a leer y transcribir la región codificante. (Nota: técnicamente, podríamos haber desglosado las propiedades del promotor en subproblemas de desafío de diseño. En este caso, lo omitimos, pero aún debería poder retroceder y crear las declaraciones del problema o las preguntas relevantes una vez que conozca a los promotores ).

En casi todos los casos, pero particularmente en los sistemas eucariotas, el complejo de proteínas que se ensambla con la ARN polimerasa en los promotores (típicamente llamado complejo de preiniciación) puede contarse en decenas de proteínas. Cada una de estas otras proteínas tiene una función específica, pero esto es demasiado detallado para profundizar en Bis2A.

Un modelo del complejo de preiniciación de E. coli. El factor sigma está coloreado en rojo. El ADN se representa como tubos naranjas y estructuras anulares opuestas. El resto del complejo de preiniciación es de color rosa. Tenga en cuenta que el ADN tiene regiones de doble hélice y una estructura abierta dentro del PIC. Atribución: Estructura derivada de coordenadas PDB (4YLN) Marc T. Facciotti (trabajo propio)

Un modelo abstracto de una unidad transcripcional genérica que se muestra arriba con la adición de un promotor y PIC. Las preguntas señaladas anteriormente que probablemente no se cubrirán en Bis2a se han atenuado. Facciotti (trabajo propio)

Discusión sugerida

¿Cómo reconoce el factor de transcripción general una secuencia específica de ADN? ¿Cuál podría ser la base química de esto? ¿Cómo, por el contrario, podría diferir la interacción de una proteína o enzima que interactúa con el ADN no específicamente? Piense en grupos funcionales y proponga una hipótesis.

Estados de un promotor regulado

Dado que los promotores reclutan una ARN polimerasa, estos sitios y el ensamblaje del complejo de preiniciación son sitios obvios para regular los primeros pasos de la expresión génica. En el nivel de inicio de la transcripción, a menudo clasificamos el promotor en una de tres clases. El primero se llama constitutivo. Los promotores constitutivos generalmente no están regulados de manera muy estricta. Su estado base es "activado". Cuando la transcripción constitutiva de un promotor es muy alta (en relación con la mayoría de los otros promotores), llamaremos coloquialmente a ese promotor un promotor "constitutivo fuerte". Por el contrario, si la cantidad de transcripción de un promotor constitutivo es baja (en relación con la mayoría de los demás promotores), llamaremos a ese promotor un promotor "constitutivo débil".

Una segunda forma de clasificar a los promotores por el uso del término activado o equivalente, inducido. Estos términos intercambiables se utilizan para describir promotores que son sensibles a algún estímulo externo y responden a dicho estímulo aumentando la transcripción. Los promotores activados tienen un estado base que generalmente exhibe poca o ninguna transcripción. Luego, la transcripción se "activa" en respuesta a un estímulo; el estímulo "enciende" al promotor.

Finalmente, el tercer término utilizado para clasificar a los promotores es por el uso del término reprimido. Estos promotores también responden a los estímulos, pero lo hacen disminuyendo la transcripción. El estado base de estos promotores es algún nivel basal de transcripción y el estímulo actúa para rechazar o reprimir la transcripción. La transcripción se "reprime" en respuesta a un estímulo; el estímulo "apaga" al promotor.

Los ejemplos dados anteriormente suponían que un solo estímulo actúa para regular los promotores. Si bien este es el caso más simple, muchos promotores pueden integrar diferentes tipos de información y pueden ser activados alternativamente por algunos estímulos y reprimidos por otros estímulos.

Los factores de transcripción ayudan a regular el comportamiento de un promotor

¿Cómo son los promotores sensibles a los estímulos externos? Mecánicamente, tanto en la activación como en la represión, se requieren proteínas reguladoras para cambiar la salida transcripcional del gen que se está observando. Las proteínas responsables de ayudar a regular la expresión se denominan generalmente factores de transcripción. Las secuencias de ADN específicas unidas por factores de transcripción a menudo se denominan operadores y, en muchos casos, los operadores están muy cerca de las secuencias promotoras.

Aquí es donde la nomenclatura se vuelve potencialmente confusa, particularmente cuando se compara entre investigaciones bacterianas y eucariotas. En

investigación bacteriana

, si el factor de transcripción actúa uniendo el ADN y la ARN polimerasa de una manera que aumenta la transcripción, entonces normalmente se denomina activador. Si, por el contrario, el factor de transcripción actúa uniendo el ADN para reprimir o disminuir la transcripción del gen, entonces se denomina represor.

¿Por qué las clasificaciones de activador y represor son potencialmente problemáticas? Estos términos describen en funciones individuales idealizadas. Si bien esto puede ser cierto en el caso de algunos factores de transcripción, en realidad, otros factores de transcripción pueden actuar para activar la expresión génica en algunas condiciones mientras que reprimen en otras condiciones. Algunos factores de transcripción simplemente actuarán para modular la expresión hacia arriba o hacia abajo dependiendo del contexto, en lugar de "apagar" la transcripción o "encenderla" por completo. Para eludir parte de esta posible confusión, algunos de sus instructores prefieren evitar el uso de los términos activador y represor y, en su lugar, prefieren simplemente discutir la actividad de la transcripción de varios factores de transcripción como una influencia positiva o negativa en la expresión génica en casos específicos. Si se utilizan estos términos, es posible que escuche a su instructor decir que el factor de transcripción en cuestión ACTÚA COMO / COMO un represor o que ACTÚA COMO / COMO un activador, teniendo cuidado de no llamarlo simplemente un activador o represor. Sin embargo, es más probable que los escuche decir que un factor de transcripción está actuando para influir positiva o negativamente en la transcripción.

PRECAUCIÓN: Dependiendo de su instructor, puede cubrir algunos ejemplos biológicos reales de mecanismos reguladores positivos y negativos. Estos ejemplos específicos utilizarán los nombres comunes de los factores de transcripción; dado que los ejemplos se extraerán típicamente de la bibliografía bacteriana, los nombres de los factores de transcripción pueden incluir los términos "represor" o "activador". Estos nombres son reliquias de cuando fueron descubiertos por primera vez. Trate de pasar más tiempo examinando la lógica de cómo funciona el sistema que tratando de memorizar cualquier propiedad especial de esa proteína específica en todos los demás casos con la misma etiqueta. Es decir, el hecho de que una proteína esté etiquetada como represor no significa que actúe exclusivamente como regulador negativo en todos los casos o que interactúe con señales externas exactamente igual que en el ejemplo.

Discusión sugerida

¿Qué tipo de interacciones crees que ocurren entre los aminoácidos del factor de transcripción y la doble hélice del ADN? ¿Cómo reconocen los factores de transcripción su sitio de unión en el ADN?

Moduladores alostéricos de proteínas reguladoras

La actividad de muchas proteínas, incluidas las proteínas reguladoras y varios factores de transcripción, puede ser modulada alostéricamente por diversos factores, incluida la abundancia relativa de moléculas pequeñas en la célula. Estas pequeñas moléculas a menudo se denominan inductores o co-represoreso coactivadores ya menudo son metabolitos, como lactosa o triptófano, o pequeñas moléculas reguladoras, como cAMP o GTP. Estas interacciones permiten que el TF responda a las condiciones ambientales y module su función en consecuencia. Ayuda a tomar una decisión sobre si transcribir un gen o no dependiendo de la abundancia de la señal ambiental.

Imaginemos un regulador transcripcional negativo. En el caso más simple que hemos considerado hasta ahora, la transcripción del gen con un sitio de unión para este factor de transcripción sería baja cuando el TF está presente y alta cuando el TF está ausente. Ahora podemos agregar una pequeña molécula a este modelo. En este caso, la molécula pequeña es capaz de unirse al regulador transcripcional negativo a través de conjuntos de enlaces iónicos y de hidrógeno complementarios. En este primer ejemplo, consideraremos el caso en el que la unión de la molécula pequeña al TF induce un cambio conformacional al TF que reduce gravemente su capacidad para unirse al ADN.Si este es el caso, el regulador negativo, una vez unido por su molécula pequeña, se liberaría del ADN. Esto aliviaría así la influencia negativa y conduciría a un aumento de la transcripción. Esta lógica reguladora podría ser apropiada para haber evolucionado en el siguiente escenario: un alimento de molécula pequeña generalmente está ausente del medio ambiente. Por lo tanto, los genes que codifican enzimas que degradarán / usarán ese alimento deben mantenerse "apagados" la mayor parte del tiempo para preservar la energía celular que usaría su síntesis. Esto podría lograrse mediante la acción de un regulador negativo. Cuando el alimento aparece en el medio ambiente, sería conveniente que se expresaran las enzimas responsables de su procesamiento. El alimento podría actuar uniéndose al regulador negativo, cambiando la conformación del TF, provocando su liberación del ADN y activando la transcripción de las enzimas de procesamiento.

Modelo abstracto de una unidad transcripcional genérica regulada por un regulador negativo cuya actividad está modulada por una pequeña molécula (representada por una estrella). En este caso, la unión de la molécula pequeña hace que el TF se libere del ADN. Facciotti (trabajo propio)

Podemos considerar un segundo modelo de cómo un TF que actúa negativamente podría interactuar con una molécula pequeña. En este caso, el TF solo no puede unirse a su sitio regulador en el ADN. Sin embargo, cuando una molécula pequeña se une al TF, se produce un cambio conformacional que reorienta los aminoácidos de unión al ADN en la orientación "correcta" para la unión al ADN. El complejo TF-molécula pequeña ahora se une al ADN y actúa para influir negativamente en la transcripción.

Modelo abstracto de una unidad transcripcional genérica regulada por un regulador negativo cuya actividad está modulada por una pequeña molécula (representada por una estrella). En este caso, la unión de la molécula pequeña hace que el TF se una al ADN. Facciotti (trabajo propio)

Observe cómo la actividad del TF puede modularse de formas claramente diferentes mediante una molécula pequeña. Dependiendo de la proteína, la unión de esta señal externa puede causar la unión del complejo TF-molécula pequeña al ADN O la unión de la molécula pequeña puede causar la liberación del complejo TF-molécula pequeña del ADN. Se pueden elaborar los mismos tipos de ejemplos para un regulador positivo.

En ambos casos propuestos anteriormente, la unión de una molécula pequeña a un TF dependerá de la fuerza con la que interactúe el TF con la molécula pequeña. Esto dependerá de los tipos y la orientación espacial de los grupos funcionales químicos de la proteína, sus estados de protonación (si corresponde) y los grupos funcionales complementarios en la molécula pequeña. Por lo tanto, no debería sorprendernos saber que la unión de la molécula pequeña al TF dependerá de varios factores, que incluyen, entre otros, las concentraciones relativas de TF y de molécula pequeña y el pH.

¿Es una regulación positiva o negativa?

Resolver un punto común de confusión

En este punto, no es raro que muchos estudiantes de Bis2a estén un poco confundidos acerca de cómo determinar si un factor de transcripción actúa como un regulador positivo o negativo. Esta confusión a menudo se produce después de una discusión de los posibles modos en que el estímulo (es decir, una molécula pequeña) puede influir en la actividad de un factor de transcripción. Esto no es demasiado sorprendente. En los ejemplos anteriores, la unión de una molécula efectora a un factor de transcripción podría tener uno de dos efectos diferentes: (1) la unión de la molécula efectora podría inducir que un factor de transcripción unido al ADN se libere de su sitio de unión, desreprimiendo un promotor, y "activar" la expresión génica. (2) la unión de la molécula efectora al factor de transcripción podría inducir al TF a unirse a su sitio de unión al ADN, reprimiendo la transcripción y "desactivando" la expresión génica. En el primer caso, podría parecer que el TF está actuando para regular positivamente la expresión, mientras que en el segundo ejemplo podría parecer que el TF está actuando negativamente.

Sin embargo, en los dos ejemplos anteriores, el TF actúa como un regulador negativo. Para determinar esto, observamos lo que sucede cuando el TF se une al ADN (ya sea que una molécula pequeña esté unida al TF o no). En ambos casos, la unión del TF al ADN reprime la transcripción. Por tanto, el TF actúa como un regulador negativo. Se puede realizar un análisis similar con TF que actúan positivamente.

Tenga en cuenta que, en algunos casos, un TF puede actuar como un regulador positivo en un promotor y un regulador negativo en un promotor diferente, por lo que a menudo es importante describir el comportamiento del TF por caso (leer demasiado del nombre que se le ha asignado puede ser engañoso a veces). Otra proteína TF puede actuar alternativamente como reguladores positivos o negativos del mismo promotor dependiendo de las condiciones. Nuevamente, se aconseja describir el comportamiento del TF específicamente para cada caso.

Una prueba genética para la función reguladora positiva o negativa de un TF

¿Cómo se determina si una proteína reguladora funciona de forma positiva o negativa? Una simple prueba genética consiste en preguntar "¿qué sucede con la expresión si la proteína reguladora está ausente?" Esto se puede lograr eliminando el gen codificador del factor de transcripción del genoma. Si un factor de transcripción actúa positivamente, entonces se requiere su presencia para activar la transcripción. En su ausencia, no hay proteína reguladora, por lo tanto, no hay activación, y el resultado son niveles de transcripción más bajos de un gen diana. Lo contrario es cierto para un factor de transcripción que actúa negativamente. En su ausencia, la expresión debería aumentarse, porque el gen que mantiene la expresión baja ya no existe.

Terminación de la transcripción y degradación del ARN

Terminación de la transcripción en bacterias.

Una vez que se transcribe un gen, es necesario instruir a la polimerasa bacteriana para que se disocie de la plantilla de ADN y libere el ARNm recién creado. Dependiendo del gen que se transcribe, existen dos tipos de señales de terminación. Uno está basado en proteínas y el otro está basado en ARN. Terminación dependiente de Rho está controlada por la proteína rho, que sigue detrás de la polimerasa en la cadena de ARNm en crecimiento. Cerca del final del gen, la polimerasa encuentra una serie de nucleótidos G en la plantilla de ADN y se detiene. Como resultado, la proteína rho choca con la polimerasa. La interacción con rho libera el ARNm de la burbuja de transcripción.

Terminación independiente de Rho está controlado por secuencias específicas en la cadena de la plantilla de ADN. A medida que la polimerasa se acerca al final del gen que se transcribe, encuentra una región rica en nucleótidos C – G. El ARNm se pliega sobre sí mismo y los nucleótidos C-G complementarios se unen. El resultado es un estable horquilla que hace que la polimerasa se detenga tan pronto como comienza a transcribir una región rica en nucleótidos A – T. La región U-A complementaria del transcrito de ARNm forma solo una interacción débil con el ADN molde. Esto, junto con la polimerasa estancada, induce suficiente inestabilidad para que la enzima central se separe y libere la nueva transcripción de ARNm.

Terminación de la transcripción en eucariotas

La terminación de la transcripción es diferente para las diferentes polimerasas. A diferencia de los procariotas, el alargamiento por la ARN polimerasa II en eucariotas tiene lugar entre 1000 y 2000 nucleótidos más allá del final del gen que se transcribe. Esta cola de pre-ARNm se elimina posteriormente mediante escisión durante el procesamiento del ARNm. Por otro lado, las ARN polimerasas I y III requieren señales de terminación. Los genes transcritos por la ARN polimerasa I contienen una secuencia específica de 18 nucleótidos que es reconocida por una proteína de terminación. El proceso de terminación en la ARN polimerasa III implica una horquilla de ARNm similar a la terminación de la transcripción independiente de rho en procariotas.

Terminación de la transcripción en arqueas

La terminación de la transcripción en las arqueas está mucho menos estudiada que en los otros dos dominios de la vida y todavía no se comprende bien. Si bien es probable que los detalles funcionales se parezcan a los mecanismos que se han visto en los otros dominios de la vida, los detalles están más allá del alcance de este curso.

Degradación de ARN

La vida útil de las diferentes especies de ARN en la célula puede variar drásticamente, de segundos a horas. La vida media del ARNm también puede variar drásticamente según el organismo. Por ejemplo, la vida media del ARNm en E. coli es ~ 5 minutos. La vida media del ARNm en la levadura es de ~ 20 minutos y de 600 minutos para las células humanas. Parte de la degradación está "dirigida". Es decir, algunas transcripciones incluyen una secuencia corta que las dirige a las enzimas que degradan el ARN, lo que acelera la tasa de degradación. No se necesita demasiada imaginación para inferir que este proceso también podría estar sintonizado evolutivamente para diferentes genes. El simple hecho de darse cuenta de que la degradación, y el ajuste de la degradación, también puede ser un factor para controlar la expresión de un gen, es suficiente para Bis2a.

Terminación de tuning

Como todos los demás procesos biológicos, la terminación de la transcripción no es perfecta. A veces, la ARN polimerasa puede leer secuencias terminadoras y transcribir genes adyacentes. Esto es particularmente cierto en los genomas de bacterias y arqueas donde la densidad de genes codificadores es alta. Esta lectura de la transcripción puede tener varios efectos, pero los dos resultados más comunes son: (1) Si los genes adyacentes están codificados en la misma cadena de ADN que el gen transcrito activamente, los genes adyacentes también pueden transcribirse. (2) Si los genes adyacentes se transcriben en la hebra opuesta de los genes transcritos activamente, la lectura de la ARN polimerasa interfiere con las polimerasas que transcriben activamente el gen vecino. No es sorprendente que la biología haya desarrollado en algunos casos mecanismos que actúan tanto para minimizar la influencia de la lectura completa como para aprovecharla. Por lo tanto, la "fuerza" de un terminador - y su efectividad para terminar la transcripción en una dirección particular - son "sintonizados" por la Naturaleza y "usados" (nótese el antropomorfismo entre comillas) para regular la expresión de genes.

Un modelo abstracto de una unidad transcripcional básica completa y las diversas "partes" codificadas en el ADN que pueden influir en la expresión del gen. Esperamos que los estudiantes de Bis2A puedan recrear una figura conceptual similar de memoria. Facciotti (trabajo propio)

Resumen de la regulación genética

En el texto anterior, hemos examinado varias formas de comenzar a resolver algunos de los desafíos de diseño asociados con la regulación de la cantidad de transcripción que se crea para una sola región de codificación del genoma. Hemos analizado en términos abstractos algunos de los procesos responsables de controlar el inicio de la transcripción, cómo estos pueden volverse sensibles a los factores ambientales y, muy brevemente, los procesos que terminan la transcripción y manejan la degradación activa del ARN. Hemos evitado más Cada uno de estos procesos puede ser ajustado cuantitativamente por la naturaleza para que sea "más fuerte" o "más débil". Es importante darse cuenta de que los valores reales de "fuerza" (por ejemplo, fuerza del promotor, tasas de degradación, etc.) influyen en el comportamiento del proceso general de formas potencialmente importantes desde el punto de vista funcional.

Ejemplos de regulación de genes bacterianos

Esta sección describe dos ejemplos de regulación transcripcional en bacterias. Estos se presentan como ejemplos ilustrativos. Utilice estos ejemplos para aprender algunos principios básicos sobre los mecanismos de regulación transcripcional. Esté atento en clase, en las discusiones y en las guías de estudio para obtener extensiones de estas ideas y utilícelas para explicar los mecanismos reguladores utilizados para regular otros genes.

Ejemplos de regulación genética en E. coli

El ADN de las bacterias y las arqueas generalmente se organiza en uno o más cromosomas circulares en el citoplasma. El denso agregado de ADN que se puede ver en las micrografías electrónicas se llama nucleoide. En las bacterias y las arqueas, los genes, cuya expresión debe estar estrechamente coordinada (por ejemplo, genes que codifican proteínas que están involucradas en la misma vía bioquímica) a menudo se agrupan estrechamente en el genoma. Cuando la expresión de múltiples genes está controlada por el mismo promotor y se produce una sola transcripción, estas unidades de expresión se denominan operones. Por ejemplo, en la bacteria Escherschia coli todos los genes necesarios para utilizar lactosa están codificados uno junto al otro en el genoma. Esta disposición se llama lactosa (o laca) operón. A menudo ocurre en bacterias y arqueas que casi el 50% de todos los genes están codificados en operones de dos o más genes.

El papel del promotor

El primer nivel de control de la expresión génica se encuentra en el propio promotor. Algunos promotores reclutan ARN polimerasa y convierten esos eventos de unión de ADN-proteína en transcripciones de manera más eficiente que otros promotores. Esta propiedad intrínseca de un promotor, su capacidad para producir transcripciones a una velocidad particular, se denomina fuerza del promotor. Cuanto más fuerte es el promotor, más ARN se produce en un período de tiempo determinado. La fuerza del promotor puede ser "ajustada" por Nature en pasos muy pequeños o muy grandes cambiando la secuencia de nucleótidos del promotor (por ejemplo, mutando el promotor). Esto da como resultado familias de promotores con diferentes fortalezas que pueden usarse para controlar la tasa máxima de expresión génica para ciertos genes.

Conexión de pregrado de UC Davis:

Un grupo de estudiantes de UC Davis interesados ​​en biología sintética utilizó esta idea para crear bibliotecas de promotores sintéticos para microbios de ingeniería como parte de su proyecto de diseño para la competencia iGEM 2011.

Ejemplo # 1: Operón Trp

Lógica para regular la biosíntesis de triptófano

E. coli, como todos los organismos, necesita sintetizar o consumir aminoácidos para sobrevivir. El aminoácido triptófano es uno de esos aminoácidos. MI. colipuede importar triptófano del medio ambiente (comer lo que puede recolectar del mundo que lo rodea) o sintetizar triptófano de novo utilizando enzimas codificadas por cinco genes. Estos cinco genes están codificados uno al lado del otro en el E. coli genoma en lo que se llama el triptófanotrp) operón (La siguiente figura). Si el triptófano está presente en el medio ambiente, entonces E. coli no necesita sintetizarlo y el interruptor que controla la activación de los genes en el trp operón está apagado. Sin embargo, cuando la disponibilidad ambiental de triptófano es baja, se activa el interruptor que controla el operón, se inicia la transcripción, se expresan los genes y se sintetiza el triptófano. Consulte la figura y los párrafos siguientes para obtener una explicación mecánica.

Organización de la trp operón

Cinco regiones genómicas que codifican enzimas de biosíntesis de triptófano están ordenadas secuencialmente en el cromosoma y están bajo el control de un solo promotor: están organizadas en un operón. Justo antes de la región de codificación está el sitio de inicio de la transcripción. Esta es, como su nombre lo indica, la ubicación donde la ARN polimerasa inicia una nueva transcripción. La secuencia promotora está más arriba del sitio de inicio de la transcripción.

Una secuencia de ADN llamada "operador" también está codificada entre el promotor y el primer trp gen codificante. Esta operador es la secuencia de ADN a la que se unirá la proteína del factor de transcripción.

Algunos detalles más sobre los sitios de unión de TF

Cabe señalar que el uso del término "operador" se limita a unos pocos sistemas reguladores y casi siempre se refiere al sitio de unión para un factor de transcripción que actúa negativamente. Conceptualmente, lo que debe recordar es que hay sitios en el ADN que interactúan con las proteínas reguladoras, lo que les permite realizar su función adecuada (por ejemplo, reprimir o activar la transcripción). Este tema se repetirá universalmente en toda la biología, se use o no el término "operador".

Además, aunque los ejemplos específicos que se le mostrarán representan los sitios de unión de TF en sus ubicaciones conocidas, estas ubicaciones no son universales para todos los sistemas. Los sitios de unión del factor de transcripción pueden variar en ubicación con respecto al promotor. Hay algunos patrones (por ejemplo, los reguladores positivos a menudo están aguas arriba del promotor y los reguladores negativos se unen aguas abajo), pero estas generalizaciones no son ciertas para todos los casos. Una vez más, la clave para recordar es que los factores de transcripción (tanto de acción positiva como negativa) tienen sitios de unión con los que interactúan para ayudar a regular el inicio de la transcripción por la ARN polimerasa.

Los cinco genes que se necesitan para sintetizar triptófano en E. coli están ubicados uno al lado del otro en el operón trp. Cuando el triptófano es abundante, dos moléculas de triptófano se unen al factor de transcripción y permiten que el complejo TF-triptófano se una a la secuencia del operador. Esto bloquea físicamente que la ARN polimerasa transcriba los genes de biosíntesis de triptófano. Cuando no hay triptófano, el factor de transcripción no se une al operador y los genes se transcriben.
Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio)

Regulación de la trp operón

Cuando el triptófano está presente en la célula: dos moléculas de triptófano se unen al trp proteína represora. Cuando el triptófano se une al factor de transcripción, provoca un cambio conformacional en la proteína que ahora permite que el complejo TF-triptófano se una al trp secuencia del operador. La unión del complejo triptófano-represor en el operador evita físicamente que la ARN polimerasa se una y transcriba los genes posteriores. Cuando el triptófano no está presente en la célula, el factor de transcripción no se une al operador; por lo tanto, la transcripción prosigue, los genes de utilización de triptófano se transcriben y traducen, y así se sintetiza triptófano.

Dado que el factor de transcripción se une activamente al operador para mantener los genes desactivados, el trp Se dice que el operón está "regulado negativamente" y las proteínas que se unen al operador para silenciar trp expresión son reguladores negativos.

Discusión sugerida

¿Cree que los niveles de expresión constitutivos del trp operón son altos o bajos? ¿Por qué?

Discusión de sugerencias

Supongamos que la naturaleza adopta un enfoque diferente para regular el operón trp. Diseñe un método para regular la expresión del operón trp con un regulador positivo en lugar de un regulador negativo. (pista: hacemos este tipo de preguntas todo el tiempo en los exámenes)

Enlace externo

Mire este video para obtener más información sobre trp operón.

Ejemplo # 2: El laca operón

Justificación para estudiar el laca operón

En este ejemplo, examinamos la regulación de genes que codifican proteínas cuya función fisiológica es importar y asimilar el disacárido lactosa, el laca operón. La historia de la regulación de laca El operón es un ejemplo común utilizado en muchas clases de introducción a la biología para ilustrar los principios básicos de la regulación genética inducible.Elegimos describir este ejemplo en segundo lugar porque es, en nuestra estimación, más complicado que el ejemplo anterior que involucra la actividad de un solo factor de transcripción que actúa negativamente. Por el contrario, la regulación de la laca operón es, en nuestra opinión, un maravilloso ejemplo de cómo la actividad coordinada de reguladores positivos y negativos alrededor del mismo promotor puede usarse para integrar múltiples fuentes diferentes de información celular para regular la expresión de genes.

A medida que avanza en este ejemplo, tenga en cuenta el último punto. Para muchos instructores de Bis2a es más importante que usted aprenda laca operón historia y principios rectores de lo que le corresponde memorizar la tabla lógica que se presenta a continuación. Cuando este es el caso, el instructor generalmente hará un punto para informarle. Estos instructores a menudo NO incluyen deliberadamente preguntas de examen sobre el laca operón. Más bien, le pondrán a prueba si comprendió los principios fundamentales que subyacen a los mecanismos reguladores que estudia utilizando el ejemplo del operón lac. Si no está claro lo que quiere el instructor, debe preguntar.

La utilización de lactosa

La lactosa es un disacárido compuesto por las hexosas glucosa y galactosa. Se encuentra comúnmente en gran abundancia en la leche y algunos productos lácteos. Como se puede imaginar, el disacárido puede ser un alimento importante para los microbios que pueden utilizar sus dos hexosas. coli es capaz de utilizar múltiples azúcares diferentes como fuentes de energía y carbono, incluida la lactosa y la laca operón es una estructura que codifica los genes necesarios para adquirir y procesar lactosa del entorno local. Sin embargo, la lactosa no ha sido encontrada con frecuencia por E. coli durante su evolución y por lo tanto los genes de la laca El operón típicamente debe ser reprimido (es decir, "apagado") cuando la lactosa está ausente. Impulsar la transcripción de estos genes cuando no hay lactosa desperdiciaría una valiosa energía celular. Por el contrario, cuando la lactosa está presente, tendría sentido lógico que los genes responsables de la utilización del azúcar se expresaran (es decir, "activados"). Hasta ahora, la historia es muy similar a la del operón triptófano descrito anteriormente.

Sin embargo, hay una trampa. Los experimentos llevados a cabo en la década de 1950 por Jacob y Monod demostraron claramente que E. coli prefiere utilizar toda la glucosa presente en el medio ambiente antes de empezar a utilizar lactosa. Esto significa que el mecanismo utilizado para decidir si expresar o no los genes de utilización de lactosa debe poder integrar dos tipos de información (1) la concentración de glucosa y (2) la concentración de lactosa. Si bien esto podría lograrse teóricamente de múltiples maneras, examinaremos cómo laca operon logra esto mediante el uso de múltiples factores de transcripción.

Los reguladores transcripcionales del laca operón

Los laca represor - un sensor directo de lactosa

Como se señaló, el laca El operón normalmente tiene una producción transcripcional muy baja o nula en ausencia de lactosa. Esto se debe a dos factores: (1) la fuerza del promotor constitutivo del operón es relativamente baja y (2) la presencia constante de la proteína represora LacI influye negativamente en la transcripción. Esta proteína se une al sitio del operador cerca del promotor y bloquea la ARN polimerasa para que no transcriba la laca genes del operón. Por el contrario, si la lactosa está presente, la lactosa se unirá a la proteína LacI, induciendo un cambio conformacional que evita que el complejo LacI-lactosa se una a sus sitios de unión. Por lo tanto, cuando la lactosa está presente, la LacI reguladora negativa no se une a su sitio de unión y puede proceder la transcripción de genes que utilizan lactosa.

Proteína CAP: un sensor indirecto de glucosa

En E. coli, cuando bajan los niveles de glucosa, la molécula pequeña AMP cíclico (cAMP) comienza a acumularse en la celda. El cAMP es una molécula de señalización común que participa en el metabolismo de la glucosa y la energía en muchos organismos. Cuando los niveles de glucosa disminuyen en la célula, las concentraciones crecientes de AMPc permiten que este compuesto se una al regulador transcripcional positivo llamado proteína activadora de catabolitos (CAP) - también conocido como CRP. El complejo cAMP-CAP tiene muchos sitios ubicados en todo el E. coli genoma y muchos de estos sitios se encuentran cerca de los promotores de muchos operones que controlan el procesamiento de varios azúcares.

En el laca operón, el sitio de unión de cAMP-CAP se encuentra corriente arriba del promotor. La unión de cAMP-CAP al ADN ayuda a reclutar y retener la ARN polimerasa al promotor. La mayor ocupación de la ARN polimerasa en su promotor, a su vez, da como resultado un aumento de la producción transcripcional. En este caso, la proteína CAP actúa como un regulador positivo.

Tenga en cuenta que el complejo CAP-cAMP puede, en otros operones, también actuar como un regulador negativo dependiendo de dónde se encuentre el sitio de unión para el complejo CAP-cAMP en relación con el sitio de unión de la ARN polimerasa.

Poniéndolo todo junto: Induciendo la expresión del operón lac

Para el laca operón para ser activado, se deben cumplir dos condiciones. Primero, el nivel de glucosa debe ser muy bajo o inexistente. En segundo lugar, la lactosa debe estar presente. Solo cuando no hay glucosa y hay lactosa, el laca operón transcrito. Cuando se alcanza esta condición, el complejo LacI-lactosa disocia el regulador negativo de cerca del promotor, liberando la ARN polimerasa para transcribir los genes del operón. Además, los niveles altos de AMPc (indirectamente indicativos de niveles bajos de glucosa) desencadenan la formación del complejo CAP-AMPc. Este par TF-inductor ahora se une cerca del promotor y actúa para reclutar positivamente la ARN polimerasa. Esta influencia positiva adicional aumenta la producción transcripcional y la lactosa se puede utilizar de manera eficiente. La salida mecanicista de otras combinaciones de condiciones binarias de glucosa y lactosa se describe en la tabla a continuación y en la figura que sigue.

Tabla de la verdad para Lac Operon

La transcripción del operón lac se regula cuidadosamente para que su expresión solo se produzca cuando la glucosa es limitada y la lactosa está presente para servir como fuente de combustible alternativa.
Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio)
Señales que inducen o reprimen la transcripción del laca Operón
GlucosaCAP se uneLactosaEl represor se uneTranscripción
+--+No
+-+-Algunos
-+-+No
-++-

Una visión más matizada de la función represora lac

La descripción de la función del represor lac describe correctamente la lógica del mecanismo de control utilizado alrededor del promotor lac. Sin embargo, la descripción molecular de los sitios de unión está un poco simplificada. En realidad, el represor lac tiene tres sitios de unión similares, pero no idénticos, llamados Operador 1, Operador 2 y Operador 3. El operador 1 está muy cerca del sitio de inicio de la transcripción (denotado +1). El operador 2 está ubicado aproximadamente a + 400 nnt en la región codificante de la proteína LacZ. El operador 3 se encuentra aproximadamente a -80nt antes del sitio de inicio de la transcripción (justo "fuera" del sitio de unión de CAP).

La región reguladora del operón lac que representa el promotor, tres operadores lac y el sitio de unión de CAP. La región codificante de la proteína Lac Z también se muestra en relación con las secuencias del operador. Tenga en cuenta que dos de los operadores están en la región de codificación de proteínas: hay varios tipos diferentes de información codificada simultáneamente en el ADN.
Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio)

El tetrámero represor lac (azul) representaba la unión de dos operadores en una hebra de ADN en bucle (naranja).
Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio) - Adaptado de Goodsell (https://pdb101.rcsb.org/motm/39)


MCDB 150: Problemas mundiales del crecimiento de la población

La idea de que "la vida comienza en la concepción" no es científica. Desde la refutación de la "generación espontánea" (1668-1859), hemos sabido que la vida solo se deriva de la vida. La vida surgió hace miles de millones de años y desde entonces ha continuado como un ciclo. Asignar un comienzo a un ciclo (como el año) es arbitrario. La Biblia describe el ciclo como "polvo a polvo". Exodus describe un aborto forzado como un crimen contra la propiedad, pero tomar la vida de la madre como un crimen capital. El Nuevo Testamento no se refiere al aborto.

Capítulos de conferencias


PARTICIPAR.

Si eres un apasionado de la biología y quieres mejorar tus conocimientos, investigación y habilidades de presentación, involúcrate en el Capítulo Tau Eta de Tri- Beta (Beta Beta Beta), la Sociedad de Honor Biológica de Catawba. O, si está planeando seguir una carrera en Servicios de Salud, el Catawba Pre-Health Club puede ser el lugar ideal para usted.

Presidente y profesor asociado de biología Dr. Jay Bolin se unió a la facultad de Catawba College después de un período postdoctoral en el Departamento de Botánica de la Institución Smithsonian. Interesado en la sistemática de las plantas, la filogenética molecular, la ecología de las plantas y las plantas parásitas, se sabe que el Dr. Bolin fríe un lote de sabrosas hojas de kudzu para sus estudiantes de biología. Su investigación lo llevó recientemente al país de Omán para realizar una investigación taxonómica sobre plantas parásitas.

Profesora de Biología y rectora Dra. Constance Rogers-Lowery tiene afinidad por los corales, en particular la fisiología de los corales. Sus intereses de investigación sobre el cambio climático y el declive de los corales llevaron al establecimiento del Laboratorio de Cultivo de Coral en el Departamento de Biología de Catawba College, donde siempre está ansiosa por reclutar a la próxima generación de aficionados a los corales. Aunque la Dra. Lowery fue seleccionada en 2018 para servir como rectora de Catawba, su pasión por interactuar con los estudiantes la mantendrá enseñando al menos una clase cada semestre.

Profesor de Biología Dr. Joe Poston está interesado en ornitología, ecología y comportamiento animal. Recientemente, fue designado para servir un período de tres años en el Comité Asesor de Vida Silvestre No Caza de los Recursos de Vida Silvestre de Carolina del Norte como Afiliado de Partes Interesadas de Conservación de At-Large.

Profesora asociada Dra. Carmony Hartwig El área de especialización es la Parasitología Molecular, particularmente la especie de protozoos que resulta en la malaria humana. Bajo su tutela, tLa próxima generación de expertos en mosquitos se está capacitando y desarrollando en el campus de Catawba College. Gracias al trabajo que completaron ella y sus estudiantes de Biología, se han identificado un total de 34 especies diferentes de mosquitos en la Reserva Ecológica Stanback de 189 acres adyacente al campus.

Profesor Asociado de Biología y Director del Centro Catawba para el Medio Ambiente Dr. John Wear está interesado en la ecología acuática, la calidad del agua y la vida sostenible. Supervisó el diseño de las instalaciones sostenibles de Catawba en el campus y participó en la creación del Refugio de Vida Silvestre South Yadkin. Entre sus distinciones, fue nombrado Conservacionista del Año de Carolina del Norte por el Programa de Premios a los Logros en Conservación del Gobernador.

Profesora Asociada de Biología y Ciencias Ambientales Dra. Sue Calcagni enseña en dos disciplinas académicas. Es experta en toxicología acuática, estudios de cuencas, fisiología ambiental y diversidad. Jugó un papel decisivo en la configuración del programa de licenciatura en Medio Ambiente y Sostenibilidad de Catawba.

BIOL 1501 Moléculas y células

BIOL 1502 Estructura y función de los organismos

BIOL 1503 Ecología y evolución

BIOL 2503 Métodos de investigación biológica

DOS cursos, deben ser de dos áreas diferentes:

Área 1: Biología celular y molecular
- BIOL 3562 Microbiología
- Biología celular BIOL 3590
- BIOL 3591 Genética
- BIOL 3552 Bioquímica
- BIOL 3511 Temas en Biología Celular y Molecular

Área 2: Biología Organismal
- Dendrología BIOL 3509
- BIOL 3521 Anatomía comparativa de vertebrados
- BIOL 3562 Microbiología
- BIOL 3580 Fisiología animal
- Taxonomía de plantas BIOL 3575
- BIOL 3512 Temas en Biología Organismal

Área 3: Ecología
- Ornitología BIOL 2450
- BIOL 2509 Botánica de campo
- BIOL 3527 Ecología de vertebrados
- BIOL 3593 Ecología
- BIOL 3599 Ecología del comportamiento
- BIOL 3513 Temas en Ecología

Materias optativas de biología (nivel 2000 y superior)

BIOL 4501 Capstone en ciencias biológicas

CHEM 1501, 1502 Química general I y II

Los estudiantes que obtienen un B.A. en Biología debe obtener una especialización en un campo de estudio diferente aprobado por la facultad del departamento. Si un estudiante obtiene una doble especialización, la segunda especialidad contará en lugar del requisito para un menor).

Total (mayor + menor):

Debido a que la mayoría de las escuelas de posgrado y profesionales requieren Física y Cálculo para la admisión, se recomienda a los estudiantes que contemplen estudios avanzados en ciencias biológicas que incluyan estos cursos en sus programas académicos. Se anima a todos los estudiantes que se especializan en biología a elegir cursos de física, matemáticas basadas en cálculo, química, estadística e informática.

BIOL 1501 Moléculas y células

BIOL 1502 Estructura y función de los organismos

BIOL 1503 Ecología y evolución

BIOL 2503 Métodos de investigación biológica

Tres cursos, un curso de cada una de las 3 áreas diferentes:

Área 1: Biología celular y molecular:
- BIOL 3562 Microbiología
- Biología celular BIOL 3590
- BIOL 3591 Genética
- BIOL 3552 Bioquímica
- BIOL 3511 Temas en Biología Celular y Molecular

Área 2: Biología Organismal:
- Dendrología BIOL 3509
- BIOL 3521 Anatomía comparativa de vertebrados
- BIOL 3580 Fisiología animal
- Taxonomía de plantas BIOL 3575
- BIOL 3512 Temas en Biología Organismal

Área 3: Ecología:
- Ornitología BIOL 2450
- BIOL 2509 Botánica de campo
- BIOL 3527 Ecología de vertebrados
- BIOL 3593 Ecología
- BIOL 3599 Ecología del comportamiento
- BIOL 3513 Temas en Ecología

Materias optativas de biología (nivel 2000 y superior)

BIOL 4501 Capstone en ciencias biológicas

CHEM 1501, 1502 Química general I y II

DOS cursos de entre los siguientes:
- Química analítica CHEM 2501
- CHEM 2601 Química orgánica I
- CHEM 2602 Química Orgánica II
- Química Física CHEM 3511
- Química inorgánica CHEM 3521

PHYS 2521, 2522 Física general I y amp II

Debido a que la mayoría de las escuelas de posgrado y profesionales requieren Física y Cálculo para la admisión, se recomienda a los estudiantes que contemplen estudios avanzados en ciencias biológicas que incluyan estos cursos en sus programas académicos. Se anima a todos los estudiantes que se especializan en biología a elegir cursos de física, matemáticas basadas en cálculo, química, estadística e informática.

BIOL 1501 Moléculas y células

BIOL 1502 Estructura y función de los organismos

BIOL 1503 Ecología y evolución

Materias optativas de biología (nivel 2000 y superior)

Debido a que la mayoría de las escuelas de posgrado y profesionales requieren Física y Cálculo para la admisión, se recomienda a los estudiantes que contemplen estudios avanzados en ciencias biológicas que incluyan estos cursos en sus programas académicos. Se anima a todos los estudiantes que se especializan en biología a elegir cursos de física, matemáticas basadas en cálculo, química, estadística e informática.

1101 BIOSCIENCIA (4 horas)
Una introducción general a las ciencias biológicas para estudiantes que no son de biología. Conferencia y laboratorio. Los estudiantes no pueden recibir crédito por BIOL 1101 y BIOL 1501, BIOL 1502, BIOL 1503.

1110 TEMAS DE BIOLOGÍA (1-4 horas)
Estudio de un tema seleccionado de las ciencias biológicas a nivel introductorio.

1115 BIOLOGÍA HUMANA (3 horas)
Una introducción a la base biológica de la vida humana, con énfasis en aquellos sistemas de órganos y comportamientos humanos que están más involucrados en temas de salud y enfermedad.

1120 CONCEPTOS DE GENÉTICA (3 horas)
Una introducción a la ciencia de la herencia de Mendel a la genética molecular. Este curso enfatizará las aplicaciones de la genética moderna, incluidas las enfermedades genéticas humanas, la ingeniería genética, la terapia génica, el proyecto del genoma humano y la ética.

1123 FUNDAMENTOS DE LA MICROBIOLOGÍA (4 horas)
Este curso se ofrecerá como un curso de introducción a la biología que se centrará en el aprendizaje de las técnicas básicas que se practican actualmente en el campo de la microbiología clínica. Los estudiantes explorarán microbios de importancia médica y obtendrán experiencia práctica con cultivo microbiano, técnica aséptica y caracterización morfológica y química general de microorganismos clínicamente significativos. El curso incluirá tanto una conferencia como un componente de laboratorio.

1125 BIOLOGÍA EN LAS PELÍCULAS (3 horas)
Una introducción a la ciencia, la teoría y la práctica de la biología, utilizando películas como herramientas de aprendizaje y discusión.

1501 MOLÉCULAS Y CÉLULAS (4 horas)
Una introducción a la base química y celular de la vida para estudiantes de ciencias naturales. Este curso examinará bioquímica, estructura y función celular, división celular, genética, biología molecular, genómica y biotecnología. Conferencia y laboratorio. Es posible que los estudiantes no reciban crédito por BIOL 1101 y BIOL 1501.

1502 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGANISMOS (4 horas)
Una introducción a la morfología y fisiología de plantas y animales para estudiantes de ciencias naturales. Este curso enfatizará la diversidad de estructura y función entre los organismos vivos. Conferencia y laboratorio. Es posible que los estudiantes no reciban crédito por BIOL 1101 y 1502.

1503 ECOLOGÍA & amp EVOLUCIÓN (4 horas)
Una introducción a los principios de la ecología y la evolución para los estudiantes de ciencias naturales. Este curso examinará ecosistemas, poblaciones, ciclos biogeoquímicos, biogeografía, selección natural y especiación. Conferencia y laboratorio. Es posible que los estudiantes no reciban crédito por BIOL 1101 y BIOL 1503.

2110 TEMAS INTERMEDIOS EN BIOLOGÍA (1-4 horas)
Un estudio de temas de las ciencias biológicas en el nivel intermedio.

2419 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA I (4 horas)
Estructura y funciones celulares de los sistemas de tejidos y órganos: esquelético, muscular y nervioso. Conferencia y laboratorio. No recomendado para estudiantes de biología.

2420 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA II (4 horas)
Sistemas de órganos: sistemas circulatorio, respiratorio, digestivo, excretor, endocrino y reproductivo. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 2419. No recomendado para estudiantes de biología.

2450 ORNITOLOGÍA (4 horas)
Estudio de la biología de las aves, que incluya su comportamiento, conservación, ecología, evolución, vuelo y migración. El laboratorio enfatizará la identificación de aves en la naturaleza y también incluirá oportunidades para capturar y anillar aves silvestres. Se requiere un viaje de fin de semana durante la noche.

2475 BIOLOGÍA TROPICAL (3 horas)
Introducción a la biología de los ecosistemas tropicales. El contenido puede variar, pero normalmente incluirá una historia natural de plantas y animales tropicales, ecología tropical y conservación y uso sostenible de los recursos tropicales. Incluye un viaje a los trópicos. Igual que ENV 2475.

2503 MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN BIOLÓGICA (2 horas)
Una introducción a la investigación biológica que incluye diseño experimental, análisis de datos, estadísticas, revisión de literatura, redacción científica y charlas científicas. Requisito previo: BIOL 1501, BIOL 1502 o BIOL1503.

2509 BOTÁNICA DE CAMPO(4 horas)
Una introducción al estudio de las plantas en el campo, incluida la botánica de invierno, la identificación de plantas, la ecología reproductiva, las plantas útiles y nocivas y un tratamiento general de la vegetación y las comunidades de plantas de Carolina del Norte. Conferencia, laboratorio y trabajo de campo. Requisito previo: BIOL 1101 o BIOL 1502.

2513 CIENCIA MARINA (3 horas)
El estudio de los organismos y ambientes marinos. Durante este curso, los estudiantes obtendrán la certificación en buceo SCUBA y participarán en un viaje de buceo internacional a un lugar del Caribe.

2514 LABORATORIO DE CIENCIAS MARINAS (1 hora)
Laboratorio para acompañar la conferencia de Ciencias Marinas. Los estudiantes obtendrán la certificación en buceo SCUBA y participarán en un viaje de buceo internacional a un lugar del Caribe. Prerrequisito o correquisito: BIOL 2510.

3505 BIOLOGÍA DE CONSERVACIÓN (3 horas)
Un estudio de los principios biológicos que pueden aplicarse a la conservación de especies. Los principios provendrán de áreas como la biología de poblaciones, la ecología comunitaria, las contribuciones humanas a la extinción y las estrategias para revertir la disminución de especies. Conferencia y algunas excursiones. Requisito previo: BIOL 1502 o 1503 (ambos recomendados).

3509 DENDROLOGÍA(3 horas)
Un estudio de plantas leñosas, para incluir identificación, clasificación, características distintivas, hábitos, rangos y hábitats, con énfasis en el sureste de los Estados Unidos. Conferencia, laboratorio y trabajo de campo. Requisito previo: BIOL 1101 o BIOL 1502.

3510 TEMAS SELECCIONADOS EN BIOLOGÍA AVANZADA(1-4 horas)
Cualquier tema biológico de nivel avanzado de dificultad, no listado en el College Bulletin, y acordado mutuamente por un profesor calificado en la materia y un grupo de estudiantes, podrá ser ofrecido si hay suficiente demanda. El crédito variará según el número de conferencias y laboratorios ofrecidos por semana. Requisitos previos: BIOL 1501 o 1502 OR 1503 y permiso del instructor.

3514 TEMAS EN BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR(1-4 horas)
Un curso de nivel superior sobre un tema de biología celular y / o molecular que no figura en el Catálogo de la universidad. El crédito variará según la cantidad de conferencias y laboratorios ofrecidos por semana. Requisitos previos: BIOL 1501 y permiso del Instructor.

3512 TEMAS DE BIOLOGÍA ORGANISMAL(1-4 horas)
Un curso de nivel superior sobre un tema de biología de los organismos que no figura en el Catálogo de la universidad. El crédito variará según la cantidad de conferencias y laboratorios ofrecidos por semana. Requisitos previos: BIOL 1502 y permiso del Instructor.

3513 TEMAS DE ECOLOGÍA(1-4 horas)
Un curso de nivel superior sobre un tema de ecología que no figura en el catálogo de la universidad. El crédito variará según el número de conferencias y laboratorios ofrecidos por semana. Requisitos previos: BIOL 1503 y permiso del Instructor.

3521 ANATOMÍA COMPARATIVA DE VERTEBRADOS(4 horas)
Un estudio del registro pasado de la evolución (diversidad temporal o filogenia) y el resultado actual de la evolución (diversidad espacial) de los órganos y sistemas de órganos de los vertebrados, teniendo en cuenta sus adaptaciones funcionales. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1502.

3527 ECOLOGÍA DE VERTEBRADOS(4 horas)
Un estudio de la ecología de los vertebrados, en particular cómo los científicos aprenden sobre los vertebrados estudiándolos en la naturaleza. Los temas incluirán distribución, abundancia, comportamiento, conservación y evolución de los vertebrados. Los laboratorios enfatizarán el muestreo de poblaciones y comunidades de vertebrados. Conferencia y Laboratorio. Requisito previo: BIOL 1503.

3550 MICROSCOPIA(4 horas)
Un estudio de la teoría, preparación y examen de materiales biológicos para microscopía óptica y electrónica. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1501.

3552 BIOQUÍMICA(4 horas)
Igual que CHEM 3552. Una introducción a la química de los procesos celulares, para incluir la conformación y función de las proteínas, la generación y almacenamiento de energía metabólica y la biosíntesis de estructuras celulares importantes como temas principales. El curso incluirá un seminario que enfatiza los estudios de casos representativos que involucran la aplicación clínica del conocimiento bioquímico. Requisito previo: CHEM 2602.

3562 MICROBIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA(4 horas)
La biología de los microorganismos, incluida la sistemática, el metabolismo, los mecanismos patógenos y los usos industriales. Las respuestas inmunes celulares y humorales de los vertebrados se enfatizan en conferencias y laboratorios. Requisito previo: BIOL 1501.

3565 PARASITOLOGÍA (4 horas)
La biología de los organismos parásitos y la interacción con sus huéspedes. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1502.

3575 TAXONOMÍA VEGETAL(4 horas)
Clasificación y estudio sistemático de plantas vasculares, principios y métodos de botánica sistemática, relaciones evolutivas generales y desarrollo de habilidades técnicas de codificación. Conferencia, laboratorio y excursiones nocturnas. Requisito previo: BIOL 1502 y 1503.

3580 FISIOLOGÍA ANIMAL(4 horas)
El estudio de la función a nivel celular, orgánico y orgánico. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1502.

3590 BIOLOGÍA CELULAR (4 horas)
Un estudio integral de las células con énfasis en la relación entre estructura y función a nivel celular y subcelular. Los temas incluyen: orgánulos, división celular, metabolismo energético, sistemas de motilidad celular y diferenciación celular. Requisitos previos: BIOL 1501 y CHEM 2601.

3591 GENÉTICA(4 horas)
Un estudio general de los principios básicos de la herencia, las bases químicas, estructurales y funcionales del material genético y la genética cuantitativa y de poblaciones. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1501.

3593 ECOLOGÍA(4 horas)
Un estudio general de los principios ecológicos para incluir la estructura de las comunidades, las interacciones organismo-medio ambiente, el flujo de energía, el ciclo de nutrientes, la competencia y la dinámica de la población. Conferencia, laboratorio y dos salidas de campo durante la noche. Requisito previo: BIOL 1503.

3599 ECOLOGÍA DEL COMPORTAMIENTO(4 horas)
Un estudio de las formas en que el comportamiento de un animal contribuye a la supervivencia y al éxito reproductivo de los individuos. Los temas incluyen comportamiento social, interacciones depredador-presa, decisiones de alimentación, elección de pareja y cuidado de los padres. Conferencia y laboratorio. Requisito previo: BIOL 1503.

3600 EVOLUCIÓN (3 horas)
Estudio avanzado de la evolución de la vida en la tierra. Los temas incluirán la evolución a nivel molecular a través de niveles de población, la evolución humana y la historia del pensamiento evolutivo. Requisitos previos o correquisitos: Nivel junior o senior, BIOL 1501, 1502 y 1503.

4101 SEMINARIO DE BIOLOGÍA(1-3 horas)
Informes y debates sobre diversos temas de biología presentados por estudiantes y profesores. Requisito previo: permiso del Director de Departamento e Instructor.

4201 PRACTICUM EN BIOLOGÍA (1-6 horas)
Un estudio participativo de un tema bajo la supervisión y orientación de personas en una situación fuera del campus. Prerrequisitos: Licenciatura en biología junior del profesor coordinador y aprobación departamental. La solicitud debe ser aprobada en el semestre anterior a aquél en el que se va a realizar la práctica.

4301 ESTUDIO INDEPENDIENTE EN BIOLOGÍA(1-6 horas)
Estudio autodirigido siguiendo un plan contractual iniciado por el estudiante y realizado bajo un asesor de la facultad. Prerrequisitos: Nivel junior en biología, permiso del profesor coordinador y aprobación departamental. El contrato debe ser aprobado en el semestre anterior a aquél en el que se va a realizar el estudio.

4401 PRÁCTICAS EN BIOLOGÍA(1-6 horas)
Experiencia de campo en algún aspecto de la biología con evaluación formal, supervisión y dirección proporcionada por una agencia externa en concierto con el profesor supervisor y el estudiante. Prerrequisitos: Permiso de profesor coordinador y aprobación departamental. La solicitud debe ser aprobada en el semestre anterior a aquél en el que se realizará la pasantía.

4501 PIEDRA MAYOR EN CIENCIA BIOLÓGICA (2 horas)
Una experiencia culminante para los mayores de biología que integrará el material aprendido en la especialidad. Se completará un proyecto que incluye lectura, escritura, síntesis, análisis y oratoria. Requisito previo: BIOL 2503 y nivel Senior.


AP Lecture Guide 23 y # 8211 La evolución de las poblaciones

cada uno de los términos comúnmente utilizados en genética de poblaciones.

una. población: _____________________________________________________________

B. reserva genética: ______________________________________________________________

C. frecuencia genética: _________________________________________________________

3. ¿Cuáles son las frecuencias genéticas de las flores rojas y blancas?

una. p = ____________________________________________________________________

B. q = ____________________________________________________________________

4. Enumere las cinco condiciones que debe cumplir una población para asegurar la estabilidad (sin evolución).

5. Suponiendo la distribución de genes de Hardy-Weinberg en una población, escriba la ecuación que

describe las frecuencias de los genotipos.

una. p2 = ___________________________________________________________________

B. 2pq = __________________________________________________________________

C. q2 = ___________________________________________________________________

7. Resuelva estos problemas de práctica. Encuentre las frecuencias de genes y genotipos:

una. En Drosophilia, el alelo de alas de longitud normal es dominante sobre el alelo de vestigial

alas. En una población de 1000 individuos, 160 presentan el fenotipo recesivo.

B. El alelo para el patrón de cabello llamado & # 8220widow & # 8217s peak & # 8221 es dominante sobre el alelo para no

& # 8220widow & # 8217s pico. & # 8221 En una población de 1,000 individuos, 360 muestran el fenotipo dominante.

8. ¿Cuál es la suposición H-W que se rompe cuando ocurre la deriva genética? Explicar

9. ¿Cómo se aplica la deriva genética a cada uno de los siguientes? Da un ejemplo de cada uno.

una. Efecto fundadores: _________________________________________________________

B. Efecto de cuello de botella _________________________________________________________

10. ¿Cómo rompe cada uno de los siguientes supuestos de H-W?

una. seleccion natural: ________________________________________________________

B. flujo de genes: ______________________________________________________________

C. mutación: _______________________________________________________________

D. apareamiento selectivo: _________________________________________________________

11. ¿Por qué es importante la variación genética para la evolución?

12. ¿Cómo pueden variar las poblaciones a lo largo de un eje geográfico en comparación con las poblaciones aisladas?

13. ¿Cuál es el papel de las mutaciones en la formación de variaciones?

14. ¿Qué factores de la reproducción sexual provocan variaciones dentro de una población?

15. ¿Cómo conserva la diploidía la variación?

16. ¿Qué es el "polimorfismo equilibrado"?

17. ¿Cómo pueden contribuir los parásitos al polimorfismo equilibrado?

18. En un sentido biológico, ¿qué es fitness?

19. Rotule las siguientes gráficas de variación de color con el tipo de selección.

20. ¿Cuál es el efecto de la selección sexual?

21. Para cada uno de los siguientes, dé un ejemplo o describa lo que significa la declaración.

una. La selección natural no puede formar organismos perfectos: _____________________________

B. La evolución está limitada por limitaciones históricas: ___________________________________

C. Las adaptaciones son a menudo compromisos: _________________________________________

D. No toda la evolución es adaptativa: _______________________________________________

mi. La selección solo puede editar variaciones existentes: ____________________________________


S2019_Lecture_23_Reading - Biología

Conferencia 1 (31 de agosto): Taxonomía I: Estructura primaria y secundaria [PDF]

Conferencia 2 (5 de septiembre): Taxonomía II: Motivos y estructura secundaria [PDF]

Conferencia 3 (7 de septiembre): Taxonomía III: Estructura terciaria y tipos de pliegues [PDF]

Conferencia 4 (12 de septiembre): Plegamiento I: Fuerzas que determinan la estructura de las proteínas [PDF]

Conferencia 5 (14 de septiembre): Plegado II: Mecanismos de plegado de proteínas [PDF]

Conferencia 6 (19 de septiembre): Plegado III: Caracterización de caminos plegables [PDF]

Conferencia 7 (21 de septiembre): Plegado IV: Estudios de mutagénesis [PDF]

Conferencia 8 (26 de septiembre): Temas especiales I: Electrostática y solvatación [PDF]

Conferencia 9 (28 de septiembre): Espectroscopia I: Antecedentes y principios básicos [PDF]

Conferencia 10 (3 de octubre): Espectroscopia II: Absorción y fluorescencia [PDF]

Conferencia 11 (5 de octubre): Espectroscopia III: Dicroísmo circular y rotación óptica [PDF]

Conferencia 12 (10 de octubre): Espectroscopia IV: Espectroscopia de fluctuación [PDF]

Conferencia 13 (12 de octubre): Espectroscopia V: Espectrometría de masas [PDF]

Conferencia 14 (17 de octubre): Diseño de proteínas I: Andamios estructurales [PDF]

Conferencia 15 (19 de octubre): Diseño de proteínas II: Función enzimática [PDF]

Conferencia 16 (26 de octubre): RMN I: Principios y parámetros básicos de RMN [PDF]

Conferencia 17 (31 de octubre): RMN II: Formalismos de operadores de productos y vectores [PDF]

Conferencia 18 (2 de noviembre): RMN III: Experimentos de correlación heteronuclear [PDF]

Conferencia 19 (7 de noviembre): RMN IV: Estrategias de asignación de resonancia [PDF]

Conferencia 20 (9 de noviembre): RMN V: Determinación de la estructura de la proteína [PDF]

Conferencia 21 (14 de noviembre): Temas especiales II: Estudios de RMN 19F sobre el plegamiento de proteínas [PDF]

Conferencia 22 (16 de noviembre): Temas especiales III: Transducción de señales GPCR [PDF]

Conferencia 23 (21 de noviembre): NMR VI: Otras aplicaciones de NMR [PDF]

Conferencia 24 (28 de noviembre): Rayos X I: Imágenes biológicas por difracción de rayos X [PDF]

Conferencia 25 (30 de noviembre): Rayos X II: Cristales - Crecimiento y propiedades físicas [PDF]

Conferencia 26 (5 de diciembre): X-Ray III: Recopilación de datos de rayos X [PDF]

Conferencia 27 (7 de diciembre): Radiografía IV: Fase por reemplazo isomorfo [PDF]

Conferencia 28 (12 de diciembre): X-Ray V: Fases por reemplazo molecular [PDF]

Conjuntos de problemas y exámenes

Preguntas del examen 1 de 2005 [PDF]

Preguntas del examen 2 de 2005 [PDF]

Clave de respuestas del examen 1 de 2006

Clave de respuestas del examen 2 de 2006 [PDF]

Folletos y lectura: estructura y plegado

Sitios web útiles para el análisis de la estructura y la secuencia de proteínas [PDF]

Midiendo la estabilidad conformacional de una proteína,
C. N. Pace, B. A. Shirley y J. A. Thomson,
de la estructura de las proteínas: un enfoque práctico,
editado por T. Creighton, pág. 311-330, Oxford University Press, 1987 [PDF]

Secuencias mutantes como sondas de mecanismos de plegamiento de proteínas,
C. R. Matthews y M. R. Hurle, Bioessays, 6, 254-257 (1987) [PDF]

El "límite de velocidad" de plegado de proteínas, J. Kubelka, J. Hofrichter y W. A. ​​Eaton,
Opinión actual en biología estructural, 14, 76-88 (2004) [PDF]

Folletos y lectura: espectroscopia óptica

Las interacciones de la materia con la luz I: la teoría clásica de la óptica electrónica,
de Quantum Chemistry, por W. Kauzmann, pág. 546-585, Academic Press, 1957 [PDF]

Folletos y lectura - Resonancia magnética nuclear

Descripción general y guía de estudio para conferencias de RMN de proteínas [PDF]

Introducción a la RMN, de la espectroscopia de RMN biomolecular,
por J. N. S. Evans, Capítulo 1, pág. 3-54, Oxford University Press, 1995 [PDF]

Formalismo de operador de producto y modelo vectorial,
de A Handbook of Nuclear Magnetic Resonance, 2da edición,
por R. Freeman, págs. 185-194 y 328-333, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Transferencia de polarización,
de A Handbook of Nuclear Magnetic Resonance, 2da edición,
por R. Freeman, págs. 178-184, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Espectroscopia bidimensional,
de A Handbook of Nuclear Magnetic Resonance, 2da edición,
por R. Freeman, pág. 318-326, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Espectroscopia de correlación,
de A Handbook of Nuclear Magnetic Resonance, 2da edición,
por R. Freeman, pág. 76-83, Addison-Wesley Longman, 1997 [PDF]

Folletos y lectura - Cristalografía de rayos X

Difracción de rayos X, de los principios de la bioquímica física,
por K. E. van Holde, W. C. Johnson y P. S. Ho, pág. 242-311, Prentice-Hall, Inc., 1998 [PDF]


Diseño de imprimación para reacciones en cadena de la polimerasa: consejos y trucos de amplificador

Los conceptos básicos de la técnica estándar de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

Los criterios necesarios para diseñar un cebador de ADN para PCR.

Los programas en línea que solemos usar para diseñar un cebador de ADN.

Consejos para solucionar problemas con los resultados de la electroforesis en gel.

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Aprenderás en esta sección:

Pasos involucrados en la PCR (ciclo de PCR): desnaturalización, recocido, extensión

Componentes de la reacción de PCR: plantilla de ADN, ADN polimerasa, dNTP, cebador directo y cebador inverso.

Programa de amplificación por PCR.

La diferencia de tamaño entre los productos de amplificación por PCR del primer, segundo y tercer ciclo.

Criterios para el diseño de cebadores de PCR

En esta sección, aprenderá una explicación detallada de los criterios de diseño del cebador de PCR y cómo afectan la sensibilidad y estabilidad del cebador, incluida la longitud del cebador, la temperatura de fusión del cebador, la temperatura de hibridación del cebador, el% de GC del cebador, la abrazadera de GC, la homología cruzada y el cebador. estructura secundaria.

Herramientas y metodos

En esta sección aprenderá a:

Recupere una secuencia genética de NCBI y determine la ubicación exacta de cada exón en el cromosoma mediante gráficos.

Compare diferentes transcripciones de ARNm y seleccione una para evaluar una expresión génica en nuevas células.

Comprender la configuración de Primer3.

Calcule la puntuación de autocomplementariedad de la cartilla.

Compruebe la homología cruzada del cebador utilizando BLAT.

Evaluar cebadores en función de Delta G.

Solución de problemas de electroforesis en gel

En esta sección encontrará consejos para una electroforesis en gel exitosa. Incluye todos los posibles problemas que puede encontrar y le sugiere una solución para cada problema.