Iwasa, Janet
Karp biología celular y molecular : conceptos y experimentos / Janet Iwasa, Wallace Marshall; traducción Miramar outsourcing. - 8a ed. - xxx, 740 p. : il. ; 27 cm.
Resumen:
En las últimas dos décadas, el Dr. Gerald Karp ha escrito Biología celular y molecular: conceptos y experimentos, texto que se ha consolidado como un referente indiscutible en su campo. Durante este tiempo ha mantenido un enfoque consistente al combinar el rigor con la accesibilidad, de modo que incluso los estudiantes sin formación previa en biología celular, biología molecular o bioquímica han podido aprender estas materias, no sólo como una recopilación de datos, sino como un proceso de descubrimiento. El valor de este enfoque es que las lecciones aprendidas se extienden mucho más allá del campo de la biología celular y proporcionan una manera para que los estudiantes aprendan cómo funciona la ciencia, cómo los nuevos experimentos pueden anular los dogmas anteriores y cómo las nuevas técnicas pueden conducir a un descubrimiento innovador. Este enfoque hace que la biología celular cobre vida.
En la presente edición se buscó un equipo que pudiera afrontar el reto de continuar con el legado y visión de Karp sumando los nuevos avances tecnológicos y experimentales. Tan importante labor no pudo recaer en mejores manos que las de la Dra. Iwasa y el Dr. Marshall Janet Iwasa es experta en la visualización de los procesos moleculares y celulares. Sus microfotografías y modelos multimedia han sido aclamados por la comunidad científica por su inmenso valor didáctico para probar teorías e hipótesis. La belleza y precisión de sus imágenes incluso ha sido alabada en el ámbito de las artes. Aunado a esto la Dra. Iwasa forma parte del selecto equipo de investigadores del Dr. Jack Szostack, premio nobel en Fisiología (2009) por el descubrimiento del mecanismo de protección que brindan los telómeros y la enzima telomerasa a los cromosomas. Wallace Marshall es conocido internacionalmente por sus aportaciones en el campo de la geometría y morfogénesis celular; es el investigador a cargo del Laboratorio de Geometría Celular del prestigioso Centro de Reconstrucción Celular de la Universidad de San Francisco, California.
Contenido
1. Introducción al estudio de la célula y la biología molecular
1.1. Descubrimiento de las células
Microscopía
Teoría celular
1.2. Propiedades básicas de las células
Las células son altamente complejas y organizadas
Las células poseen un programa genético y los medios para usarlo
Las células son capaces de producir más de sí mismas
Las células adquieren y utilizan energía
Las células llevan a cabo una variedad de reacciones químicas
Las células participan en actividades mecánicas
Las células son capaces de responder a los estímulos
Las células son capaces de autorregularse
Las células evolucionan
1.3. Características que distinguen a las células procariotas y eucariotas
1.4. Tipos de células procariotas
Dominio Archaea y dominio Bacteria
Diversidad de las procariotas
1.5. Tipos de células eucariotas
Diferenciación celular
Organismos modelo
1.6. PERSPECTIVA HUMANA
Perspectiva de la terapia de reemplazo celular
1.7. Tamaños de las células y sus componentes
1.8. Virus y viroides
1.9 VÍAS EXPERIMENTALES
Origen de las células eucariotas
2. Las bases químicas de la vida
2.1. Enlaces covalentes
Moléculas polares y no polares
Ionización
2.2. PERSPECTIVA HUMANA
¿Los radicales libres causan envejecimiento?
2.3. Enlaces no covalentes
Enlaces Iónicos: atracciones entre átomos cargados
Enlaces de hidrógeno
Interacciones hidrofóbicas y fuerzas de Van der Waals
Las propiedades del agua que mantienen la vida
2.4. Ácidos, bases y tampones
2.5. La naturaleza de las moléculas biológicas
Grupos funcionales
Una clasificación de moléculas biológicas por función
2.6. Carbohidratos
La estructura de azúcares simples
Estereoisomerismo
Unión de los azúcares
Polisacáridos
2.7. Lípidos
Grasas
Esferoides
Fosfolípidos
2.8. Bloques de construcción de proteínas
Las estructuras de los aminoácidos
Las propiedades de las cadenas laterales
2.9. Estructuras primarias y secundarias de las proteínas
Estructura primaria
Estructura secundaria
2.10. Estructura terciaria de las proteínas
Mioglobina: la primera proteína globular cuya estructura terciaria fue determinada
La estructura terciaria puede revelar similitudes inesperadas entre las proteínas
Dominios de proteínas
Cambios dinámicos dentro de las proteínas
2.11. Estructura cuaternaria de las proteínas
La estructura de la hemoglobina
Interacciones proteína-proteína
2.12. Plegamiento de las proteínas 60
Dinámica de plegamiento de las proteínas
El papel de los chaperones moleculares
2.13. PERSPECTIVA HUMANA
El plegamiento incorrecto de las proteínas puede tener consecuencias mortales
2.14. VÍAS EXPERIMENTALES
Las proteínas que ayudan a los chaperones alcanzan su estado plegado correcto
2.15. Proteómica e interactómica
Proteómica
Interactómica
2.16. Ingeniería de las proteínas
Producción de nuevas proteínas
Diseño de fármacos basada en la estructura
2.17. Adaptación y evolución de proteínas
2.18. Ácidos nucleicos
2.19. La formación de estructuras macromoleculares complejas
El ensamblaje de partículas del virus del mosaico del tabaco
El conjunto de subunidades ribosómicas
3. Bioenergética, enzimas y metabolismo
3.1. Las leyes de la termodinámica
La primera ley de la termodinámica
La segunda ley de la termodinámica
3.2. Energía libre
Cambios de energía libre en las reacciones químicas
Cambios de energía libre en las reacciones metabólicas
3.3. Acoplamiento de reacciones endergónicas y exergónicas
3.4 Equilibrio versus metabolismo de estado estacionario
3.5. Las enzimas como catalizadores biológicos
Propiedades de las enzimas
Superación de la barrera de la energía de activación
El sitio activo
3.6. Mecanismos de la catálisis de enzimas
Orientación del sustrato
El cambio de la reactividad del sustrato
La inducción de tensión en el sustrato
3.7. Cinética de enzimas
El modelo Michaelis-Menten de la cinética de enzimas
Inhibidores enzimáticos
3.8 PERSPECTIVA HUMANA
El creciente problema de la resistencia a los antibióticos
3.9. Una descripción del metabolismo
Oxidación y reducción: un asunto de electrones
Captura y uso de la energía
3.10. Glucólisis y fermentación
Producción de ATP en la glucólisis
Oxidación anaeróbica del piruvato: el proceso de fermentación
3.11. Poder reductor
3.12. Regulación metabólica
Alteración de la actividad enzimática mediante la modificación covalente
La alteración de la actividad enzimática mediante modulación alostérica
3.13. Separación de las vías anabólica y catabólica
3.14 PERSPECTIVA HUMANA
Restricción calórica y longevidad
4. Estructura y función de la membrana plasmática
4.1. Introducción a la membrana plasmática
Descripción general de las funciones de la membrana
Breve historia de los estudios sobre la estructura de la membrana plasmática
4.2. Composición lipídica de las membranas
Lípidos de membrana
Naturaleza e importancia de la bicapa lipídica
Asimetría de los lípidos de la membrana
4.3. Carbohidratos de membrana
4.4. Proteínas de membrana
Proteínas integrales de membrana
Proteínas periféricas de membrana
Proteínas de membrana ancladas a lípidos
4.5. Estudio de la estructura y propiedades de las proteínas integrales de membrana
Identificación de dominios transmembrana
Enfoques experimentales para identificar cambios de conformación dentro de una proteína integral de membrana
4.6. Lípidos de membrana y fluidez de la membrana
Importancia de la fluidez de la membrana
Mantenimiento de la fluidez de la membrana
Balsas lipídicas
4.7. Naturaleza dinámica de la membrana plasmática
Difusión de las proteínas de membrana tras la fusión celular
Restricciones sobre la proteína y la movilidad de los lípidos
4.8 El glóbulo rojo: un ejemplo de estructura de membrana plasmática
Proteínas integrales de la membrana de eritrocitos
El esqueleto de la membrana del eritrocito
4.9. Movimiento de solutos a través de las membranas celulares
Energética del movimiento de solutos
Formación de un gradiente electroquímico
4.10. Difusión a través de la bicapa lipídica
Difusión de sustancias a través de membranas
Difusión del agua a través de las membranas
4.11. La difusión de iones a través de membranas
4.12. VÍAS EXPERIMENTALES
El receptor acetilcolina
4.13. Difusión facilitada
4.14. Transporte activo
Transporte activo primario: transporte de acoplamiento a la hidrólisis del ATP
Otros sistemas primarios de transporte de iones
El uso de la energía luminosa para transportar iones activamente
Transporte activo secundario (o cotransporte): acoplamiento del transporte activo con los gradientes iónicos existentes
4.15. PERSPECTIVA HUMANA
Defectos en los canales iónicos y transportadores como causa de enfermedades hereditarias
4.16. Potenciales de membrana
El potencial de reposo
El potencial de acción
4.17. Propagación de los potenciales de acción como impulso
4.18. Neurotransmisión: el salto de la hendidura sináptica
Acción de fármacos en las sinapsis
Plasticidad sináptica
5. Las mitocondrias y la respiración aeróbica
5.1. Estructura mitocondrial y función
Membranas mitocondriales
La matriz mitocondrial
5.2. Metabolismo aeróbico en la mitocondria
El ciclo del ácido tricarboxílico (TCA, tricarboxylic acid)
Importancia de las coenzimas reducidas en la formación de ATP
5.3. PERSPECTIVA HUMANA
Función del metabolismo anaeróbico y aeróbico en el ejercicio
5.4. La fosforilación oxidativa en la formación de la ATP
Potenciales oxidación-reducción
Transporte de electrones
Tipos de transportadores de electrones
5.5. Complejos de transporte de electrones
Complejo I (NADH deshidrogenasa)
Complejo II (succinato deshidrogenasa)
Complejo III (citocromo bc1,)
Complejo IV (citocromo c oxidasa)
5.6. Establecimiento de una fuerza protón motriz
5.7. La estructura de la ATP sintasa
5.8. El mecanismo de cambio de la fijación en la formación de ATP
Componentes de la hipótesis del cambio de la fijación
Evidencia para apoyar el mecanismo de cambio de la fijación y la catálisis rotativa
5.9. Usando el gradiente de protones
La función de la parte F0 de la ATP sintasa en la síntesis de ATP
Otras funciones para la fuerza protón motriz, además de la síntesis de ATP
5.10. Peroxisomas
5.11. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades que resultan de una función mitocondrial o peroxisomal anormal
6. La fotosíntesis y los cloroplastos
6.1. El origen de la fotosíntesis
6.2. Estructura del cloroplasto
6.3. Una descripción del metabolismo fotosintético
6.4. La absorción de la luz
6.5. Coordinar la acción de dos sistemas fotosintéticos diferentes
6.6. Las operaciones del fotosistema II y el fotosistema I
Operaciones del PSII: obtención de electrones mediante la división del agua
Operaciones del PSI: la producción de NADPH
6.7. Una descripción general del transporte fotosintético de electrones
6.8. Fotofosforilación
6.9. Síntesis de carbohidratos en plantas C3
Control redox
Fotorrespiración
Peroxisomas y fotorrespiración
6.10. Síntesis de carbohidratos en plantas C4 y plantas CAM
6.11. PERSPECTIVA HUMANA
Calentamiento global y secuestro de carbono
7. Interacciones entre las células y su entorno
7.1. Resumen de interacciones extracelulares
7.2. Matriz extracelular
7.3. Componentes de la matriz extracelular
Colágeno
Proteoglucanos
Fibronectina
Laminina
7.4. Propiedades dinámicas de la matriz extracelular
7.5. Integrinas
7.6. Anclaje de células a su sustrato
Adhesiones focales
Hemidesmosomas
7.7. Interacciones de las células con otras células
Selectinas
La superfamilia de inmunoglobulinas
Cadherinas
7.8. PERSPECTIVA HUMANA
La función de la adhesión celular en la inflamación y metástasis
7.9. Uniones adherentes y desmosomas
7.10. Función de los receptores de adhesión celular en la señalización transmembrana
7.11. Uniones estrechas: sello del espacio extracelular
7.12. Uniones gap y plasmodesmos: mediación de la comunicación intercelular
Uniones gap
Plasmodesmos
7.13. VÍAS EXPERIMENTALES
Función de las uniones gap en la comunicación intercelular
7.14. Paredes celulares
8. Sistemas de membrana citoplásmica: estructura, función y tráfico de membranas
8.1. Una descripción del sistema de la endomembrana
8.2. Algunos enfoques del estudio de las endomembranas
Conocimientos obtenidos de la autorradiografía
Conocimientos obtenidos a partir del uso de la proteína verde fluorescente
Conocimientos obtenidos del análisis de fracciones subcelulares
Información obtenida a partir del uso de sistemas sin células
Información obtenida del estudio de fenotipos mutantes
8.3. El retículo endoplásmico
El retículo endoplásmico liso
El retículo endoplásmico rugoso
8.4. Funciones del retículo endoplásmico rugoso
Síntesis de proteínas en ribosomas ligados a membranas versus libres
Síntesis de proteínas secretoras, lisosomales o vacuolar de las plantas
Procesamiento de proteínas recién sintetizadas en el retículo endoplásmico
Síntesis de proteínas integrales de membranas en ribosomas unidos al ER
8.5. Biosíntesis de membrana en el retículo endoplásmico
8.6. Glucosilación en el retículo endoplásmico rugoso
8.7. Mecanismos que aseguran la destrucción de proteínas mal plegadas
8.8. Transporte vesicular del ER al Golgi
8.9. El complejo de Golgi
Glucosilación en el complejo de Golgi
El movimiento de materiales a través del complejo de Golgi
8.10. Tipos de vesículas de transporte
Vesículas recubiertas con COPII: transporte de carga desde el ER al complejo de Golgi
Vesículas recubiertas COPI: transporte de proteínas escapadas devueltas al ER
8.11. Más allá del complejo de Golgi: clasificación de proteínas en el TGN
Clasificación y transporte de enzimas lisosomales
Clasificación y transporte de proteínas no lisosomales
8.12. PERSPECTIVA HUMANA
Trastornos resultantes de defectos en la función lisosomal
8.13. Dirigir vesículas a un compartimiento particular
8.14. Exocitosis
8.15. Lisosomas
8.16. Vacuolas de células vegetales
8.17. Endocitosis
Endocitosis mediada por receptores y el papel de los hoyos recubiertos
El papel de los fosfoinosítidos en la regulación de las vesículas recubiertas
8.18. VÍAS EXPERIMENTALES
Endocitosis mediada por receptor
8.19. La vía endocítica
8.20. Fagocitosis
8.21. Captación postraduccional de proteínas por peroxisomas, mitocondrias y cloroplastos
Captación de proteínas en los peroxisomas
La absorción de proteínas en las mitocondrias
La absorción de proteínas en los cloroplastos
9. El citoesqueleto y la motilidad celular
9.1. Resumen de las principales funciones del citoesqueleto
9.2. Estructura y función de los microtúbulos
Estructura y composición de los microtúbulos
Proteínas asociadas a microtúbulos
Microtúbulos como soportes estructurales y organizadores
Microtúbulos como agentes de la motilidad intracelular
9.3. Proteínas motoras: las cinesinas y las dineínas
Las proteínas motoras que atraviesan el citoesqueleto microtubular
Cinesinas
Dineína citoplásmica
9.4. VÍA EXPERIMENTAL
El tamaño del paso de la cinesina
9.5. Centros organizadores de microtúbulos (MTOC)
Centrosomas
Cuerpos basales y otros MTOC
Nucleación de microtúbulos
9.6. Dinámica de microtúbulos
Las propiedades dinámicas de los microtúbulos
Las bases subyacentes de la dinámica de los microtúbulos
9.7. Estructura y función de los cilios y flagelos
Estructura de los cilios y los flagelos
Crecimiento por transporte intraflagelar
El mecanismo de la locomoción ciliar y flagelar
9.8. PERSPECTIVA HUMANA
El papel de los cilios en el desarrollo y las enfermedades
9.9. Filamentos intermedios
Montaje y desmontaje de los filamentos intermedios
Tipos y funciones de filamentos intermedios
9.10. Actina
Estructuras de la actina
Montaje y desmontaje de filamentos de actina
9.11. La miosina: el motor molecular de la actina
Miosinas convencionales (tipo II)
Miosinas no convencionales
9.12. Organización muscular y contracción
Organización de los sarcómeros
El modelo de filamento deslizante de la contracción muscular
9.13. Las proteínas de unión a la actina
9.14. Motilidad celular
9.15. VÍA EXPERIMENTAL
Estudiando la motilidad basada en actina fuera de las células
9.16. Procesos dependientes de actina durante el desarrollo
Crecimiento axonal
9.17. El citoesqueleto bacteriano
10. La naturaleza del gen y el genoma
10.1. Concepto de gen como una unidad de herencia
10.2. El descubrimiento de cromosomas
10.3. Cromosomas como portadores de información genética
10.4. Análisis genético en la Drosophila
Entrecruzamiento y recombinación
Mutagénesis y cromosomas gigantes
10.5. Estructura del DNA
La propuesta de Watson-Crick
Importancia de la propuesta de Watson-Crick
10.6. VÍAS EXPERIMENTALES
Naturaleza química del gen
10.7. DNA superenrollado
10.8. Complejidad del genoma
Desnaturalización del DNA
Renaturalización del DNA
10.9. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades que resultan de la expansión de las repeticiones de trinucleótidos
10.10. Estabilidad del genoma: duplicación
Duplicación completa del genoma (poliploidización)
Duplicación y modificación de secuencias de DNA
Evolución de los genes de la globina
10.11. Naturaleza dinámica del genoma: "genes saltarines"
Transposones
Función de los elementos genéticos móviles en la evolución del genoma
10.12. Secuenciación de genomas: huellas de la evolución biológica
10.13. Genómica comparada: "si se conserva, debe ser importante"
10.14. Base genética del "ser humano"
10.15. Variación genética dentro de la población de la especie humana
Variación en la secuencia del DNA
Variación estructural
Variación del número de copias
10.16 PERSPECTIVA HUMANA
Aplicación de análisis genómicos a la medicina
11. El dogma central: del DNA al RNA a la proteína
11.1. Relación entre genes, proteínas y RNA
Evidencia de que el DNA es el material genético
Visión general del flujo de información a través de la célula
11.2. Papel de las RNA polimerasas en la transcripción
11.3. Descripción general de la transcripción en células procariotas y eucariotas
Transcripción en bacterias
Transcripción y procesamiento del RNA en células eucariotas
11.4. Síntesis y procesamiento de ribosomas eucariotas y RNA de transferencia
Síntesis y procesamiento del precursor rRNA
Papel de los snoRNA en el procesamiento del pre-rRNA
Síntesis y procesamiento del rRNA 5S
RNAs de transferencia
11.5. Síntesis y estructura de los RNA mensajeros eucarióticos
Formación de RNA nuclear heterogéneo (hnRNA)
La maquinaria para la transcripción del mRNA
Estructura de los mRNA
11.6. Genes divididos: un hallazgo inesperado
11.7. Procesamiento de los RNA mensajeros eucarióticos
Tapas 5' y colas de 3' poli(A)
Empalme del RNA: eliminación de intrones de un RNA previo
11.8. Implicaciones evolutivas de los genes divididos y empalmes de RNA
11.9. Creación de nuevas ribozimas en el laboratorio
11.10. Interferencia por RNA
11.11. PERSPECTIVA HUMANA
Aplicaciones clínicas de la interferencia por RNA
11.12. RNA pequeños: miRNA y piRNA
Los miRNA: una clase de RNA pequeños que regulan la expresión génica
Los piRNA: una clase de RNA pequeños que funcionan en células germinales
11.13. CRISPR y otros RNA no codificantes
CRISPR: RNA no codificante en bacterias
Otros RNA no codificantes
11.14. Codificación de la información genética
Las propiedades del código genético
Identificación de codones
11.15. Decodificación de codones: el papel de los RNA de transferencia
Estructura del tRNA
Carga del tRNA
11.16. Traducción de información genética: inicio
Inicio de la traducción en las procariotas
Inicio de la traducción en las eucariotas
Papel del ribosoma
11.17. Traducción de información genética: elongación y terminación
Paso 1 de la elongación: selección del aminoacil-tRNA
Paso 2 de la elongación: formación de enlaces peptídicos
Paso 3 de la elongación: translocación
Paso 4 de la elongación: liberación del tRNA desacilado
Terminación
11.18. Vigilancia mRNA y control de calidad
11.19. Poliribosomas
11.20. VÍAS EXPERIMENTALES
El papel del RNA como catalizador
12. Control de la expresión genética
12.1. Control de la expresión genética en las bacterias
Organización de genomas bacterianos
El operón bacteriano
Riboswitches
12.2. Estructura de la envoltura nuclear
El complejo de poros nucleares y su papel en el tráfico nucleocitoplasmático
Transporte de RNA
12.3. Empaquetado del genoma eucariota
Nucleosomas: el nivel más bajo de organización cromosómica
Niveles más altos de la estructura de la cromatina
12.4. Heterocromatina
Inactivación del cromosoma X
El código de histona y la formación de heterocromatina
12.5. Estructura de un cromosoma mitótico
Telómeros
Centrómeros
12.6. PERSPECTIVA HUMANA
Aberraciones cromosómicas y trastornos humanos
12.7. Epigenética: hay más para heredar que DNA
12.8. El núcleo como un organelo organizado
12.9. Descripción general de la regulación genética en eucariotas
12.10. Generación de perfiles de la actividad genética
Microarrays de DNA
Secuenciación de RNA
12.11. Papel de los factores de transcripción en la regulación de la expresión genética
12.12. Estructura de los factores de transcripción
El motivo dedo de zinc
El motivo hélice-asa-hélice (HLH, helix-loop-helix)
El motivo de cremallera de leucina
12.13. Sitios de DNA implicados en la regulación de la transcripción
12.14. Ejemplo de activación transcripcional: el receptor de glucocorticoides
12.15. Activación transcripcional: el papel de los potenciadores, promotores y coactivadores
Coactivadores que interactúan con la maquinaria de transcripción basal
Coactivadores que alteran la estructura de la cromatina
12.16. Activación transcripcional de polimerasas pausadas
12.17. Represión transcripcional
Metilación del DNA
Impronta genómica
RNA largos no codificantes (IncRNA) como represores transcripcionales
12.18. Control del procesamiento de RNA
12.19. Control transduccional
Iniciación de la traducción
Localización citoplasmática de mRNA
Control de la estabilidad del mRNA
12.20. Papel de los microRNA en el control traduccional
12.21. Control postraduccional: determinación de la estabilidad de la proteína
13. Replicación y reparación de DNA
13.1. Replicación de DNA
13.2. Replicación de DNA en células bacterianas
Horquillas de replicación y replicación bidireccional
Desenrollado del dúplex y separación de las hebras
Las propiedades de las DNA polimerasas
Replicación semidiscontinua
13.3. La maquinaria que opera en la horquilla de replicación
13.4. Estructura y funciones de las DNA polimerasas
Actividades exonucleasas de las DNA polimerasas
Garantía de alta fidelidad durante la replicación de DNA
13.5. Replicación en los virus
13.6. Replicación del DNA en las células eucariotas
Iniciación de la replicación en células eucariotas
Restricción de la replicación una vez por cada ciclo celular
Horquilla de replicación eucariota
Replicación y estructura nuclear
13.7. Estructura y replicación de cromatina
13.8. Reparación del DNA
Reparación por escisión de nucleótidos
Reparación por escisión de base
Reparación del mal emparejamiento
Reparación de ruptura de la doble hebra
13.9. Entre la replicación y la reparación
13.10. PERSPECTIVA HUMANA
Consecuencias de las deficiencias de reparación del DNA
14. División celular
14.1. El ciclo celular
Fases del ciclo celular
Ciclos celulares in vivo
14.2. Regulación del ciclo celular
14.3. VÍAS EXPERIMENTALES
El descubrimiento y la caracterización del MPF
14.4. Control del ciclo celular: el papel de las proteínas cinasas
Enlace de la ciclina
Fosforilación/desfosforilación de la Cdk
Inhibidores de la Cdk
Proteólisis controlada Localización subcelular
14.5. Control del ciclo celular: puntos de control, inhibidores Cdk y respuestas celulares
14.6. Descripción general de la fase M: mitosis y citocinesis
14.7. Profase
Formación del cromosoma mitótico
Centrómeros y cinetocoros
Formación del huso mitótico
La disolución de la envoltura nuclear y la partición de los organelos citoplásmicos
14.8. Prometafase
14.9. Metafase
14.10. Anafase
El papel de la proteólisis en la progresión a través de la mitosis
Los eventos de la anafase
Fuerzas requeridas para los movimientos de los cromosomas en la anafase
El punto de control de ensamblaje del huso
14.11. Telofase y citocinesis
Proteínas motoras necesarias para los movimientos mitóticos
Citocinesis
Citocinesis en células vegetales: formación de la placa celular
14.12. Descripción general de la meiosis
14.13. Las etapas de la meiosis
14.14. PERSPECTIVA HUMANA
La no disyunción meiótica y sus consecuencias
14.15. Recombinación genética durante la meiosis
15. Señalización celular y transducción de señal: comunicación entre células
15.1. Los elementos básicos de los sistemas de señalización celular
15.2. Un estudio de mensajeros extracelulares y sus receptores
15.3. Transducción de señal por receptores acoplados a proteína G
Receptores
Proteínas G
Terminación de la respuesta
Toxinas bacterianas
15.4. VÍAS EXPERIMENTALES
El descubrimiento y la caracterización de las proteínas de unión a GTP
15.5. PERSPECTIVA HUMANA
Trastornos asociados con receptores acoplados a proteína G
15.6. Segundos mensajeros
El descubrimiento de AMP cíclico
Segundos mensajeros derivados del fosfatidilinositol
Fosfolipasa C
15.7. La especificidad de las respuestas acopladas a proteínas G
15.8. Regulación de los niveles de glucosa en sangre
Movilización de la glucosa: un ejemplo de una respuesta inducida por cAMP
Amplificación de señal
Otros aspectos de las vías de transducción de señal del cAMP
15.9. La función de los GPCR en la percepción sensorial
15.10. Fosforilación proteína-tirosina como un mecanismo para la transducción de señal
Dimerización del receptor
Activación de la proteína cinasa
Interacciones proteína-proteína dependiente de fosfotirosina
Activación de las vías de señalización corriente abajo
Terminación de la respuesta
15.11. La vía de la cinasa Ras-MAP
Proteínas accesorias
Adaptación de MAP cinasa para transmitir diferentes tipos de información
15.12. Señalización por el receptor de insulina
El receptor de insulina es una proteína-tirosina cinasa
Sustratos del receptor de insulina 1 y 2
Transporte de glucosa
Diabetes mellitus
15.13. Vías de señalización en las plantas
15.14. La función del calcio como un mensajero intracelular
IP3 y los canales de Ca2+ activados por voltaje
Visualización de la concentración de Ca2+ citoplasmático en las células vivas
Proteínas de unión al Ca2+
Regulación de las concentraciones de calcio en las células de las plantas
15.15. Convergencia, divergencia y comunicación cruzada entre diferentes vías de señalización
15.16. La función del NO como mensajero intercelular
El NO como un activador de guanilil ciclasa
Inhibición de la fosfodiesterasas
15.17. Apoptosis (muerte celular programada)
La vía extrínseca de la apoptosis
La vía intrínseca de la apoptosis Necroptosis
Supervivencia de la señalización celular
16. Cáncer
16.1. Propiedades básicas de una célula cancerosa
16.2. Causas del cáncer
16.3. VÍAS EXPERIMENTALES
Descubrimiento de los oncogenes
16.4. Cáncer: un desorden genético
16.5. Descripción de los genes supresores de tumores y oncogenes
16.6. Genes supresores de tumores: el gen RB
16.7. Genes supresores de tumores: el gen TP53
El papel de p53: guardián del genoma
El papel de p53 en la promoción de la senescencia
16.8. Otros genes supresores de tumores
16.9. Oncogenes
Oncogenes que codifican factores de crecimiento o sus receptores
Oncogenes que codifican las proteínas cinasas citoplásmicas
Oncogenes que codifican factores de transcripción
Oncogenes que codifican proteínas que afectan el estado epigenético de la cromatina
Oncogenes que codifican enzimas metabólicas
Oncogenes que codifican productos que afectan la apoptosis
16.10. Fenotipo mutador: genes mutantes involucrados en la reparación del DNA
16.11. MicroRNA: un nuevo participante en la genética del cáncer
16.12. El genoma del cáncer
16.13. Análisis de la expresión génica
16.14. Estrategias para combatir el cáncer
16.15. Inmunoterapia
16.16. Inhibición de la actividad de las proteínas promotoras del cáncer
16.17. Concepto de una célula madre del cáncer
16.18. Inhibición de la formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis)
17. La respuesta inmune
17.1 Caracterización general de la respuesta inmune
Respuestas innatas inmunes
Respuestas inmunes adaptativas
17.2. La teoría de la selección clonal como se aplica a las células B
17.3. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades autoinmunes
17.4. Vacunación
17.5. VÍAS EXPERIMENTALES
El papel del complejo mayor de histoeompatibilidad en la presentación de antígenos
17.6. Linfocitos T: activación y mecanismo de acción
17.7. La estructura modular de los anticuerpos
17.8. Reordenamientos de DNA que producen genes que codifican receptores de antígenos de células B y T
17.9. Complejos de receptores de antígeno unido a membrana
17.10. El complejo mayor de histoeompatibilidad
17.11. Distinguiendo propio de no propio
17.12. Los linfocitos se activan por señales de superficie celular
Activación de células T colaboradoras por APC profesionales
Activación de las células B por las células TH
17.13. Vías de transducción de señales en la activación de linfocitos
18. Técnicas en biología molecular y celular
18.1 El microscopio óptico
Resolución
Visibilidad
18.2. Microscopía de campo brillante y de contraste de fase
Microscopio óptico de campo brillante
Microscopio de contraste de fase
18.3. Microscopía de fluorescencia (y técnicas relacionadas basadas en la fluorescencia)
Microscopía confocal de escaneo láser
Microscopía de fluorescencia de súper resolución
Microscopía de fluorescencia mediante hoja de luz
18.4. Microscopía electrónica de transmisión
18.5. Preparación de las muestras para microscopía electrónica
Criofijación y el uso de muestras congeladas
Tinción negativa
Proyección de sombras
Replicación por congelación y fractura y grabado por congelación
18.6. Microscopía electrónica de barrido
18.7. Microscopía de fuerza atómica
18.8. El uso de radioisótopos
18.9. Cultivo celular
18.10. El fraccionamiento de los contenidos de una célula por centrifugación diferencial
18.11. Purificación y caracterización de proteínas mediante cromatografía líquida en columna
Cromatografía de intercambio iónico
Cromatografía de filtración en gel
Cromatografía de afinidad
18.12. Determinación de proteínas: interacciones de las proteínas
18.13. Caracterización de proteínas mediante electroforesis en gel de poliacrilamida
SDS-PAGE
Electroforesis en gel bidimensional
18.14. Caracterización de las proteínas por espectrometría
18.15. Caracterización de las proteínas mediante espectrometría de masas
18.16. Determinación de la estructura de las proteínas y los complejos multisubunitarios
18.17. Fraccionamiento de los ácidos nucleicos
Separación de DNA mediante electroforesis en gel
Separación de ácidos nucleicos por ultracentrifugación
18.18. Hibridación del ácido nucleico
18.19. Síntesis química del DNA
18.20. Tecnología del DNA recombinante
Endonucleasas de restricción
Formación de los DNA recombinantes
Clonación del DNA
18.21. Amplificación enzimática del DNA por PCR
Proceso de PCR
Aplicaciones de PCR
18.22. Secuenciación de DNA
18.23. Bibliotecas de DNA
Bibliotecas genómicas
Bibliotecas de cDNA
18.24. Transferencia de DNA en las células eucariotas y en los embriones de mamíferos
Animales transgénicos
Plantas transgénicas
18.25. Edición genética y silenciamiento
Mutagénesis in vitro
Ratones knockout
Interferencia de RNA
Edición del genoma utilizando nucleasas de ingeniería
18.26. El uso de los anticuerpos
Incluye bibliografía e índice
Título original: Cell and molecular biology
978-1-4562-6922-7
Citología
Biología molecular
QH 581.2 / .K3718 2019
Karp biología celular y molecular : conceptos y experimentos / Janet Iwasa, Wallace Marshall; traducción Miramar outsourcing. - 8a ed. - xxx, 740 p. : il. ; 27 cm.
Resumen:
En las últimas dos décadas, el Dr. Gerald Karp ha escrito Biología celular y molecular: conceptos y experimentos, texto que se ha consolidado como un referente indiscutible en su campo. Durante este tiempo ha mantenido un enfoque consistente al combinar el rigor con la accesibilidad, de modo que incluso los estudiantes sin formación previa en biología celular, biología molecular o bioquímica han podido aprender estas materias, no sólo como una recopilación de datos, sino como un proceso de descubrimiento. El valor de este enfoque es que las lecciones aprendidas se extienden mucho más allá del campo de la biología celular y proporcionan una manera para que los estudiantes aprendan cómo funciona la ciencia, cómo los nuevos experimentos pueden anular los dogmas anteriores y cómo las nuevas técnicas pueden conducir a un descubrimiento innovador. Este enfoque hace que la biología celular cobre vida.
En la presente edición se buscó un equipo que pudiera afrontar el reto de continuar con el legado y visión de Karp sumando los nuevos avances tecnológicos y experimentales. Tan importante labor no pudo recaer en mejores manos que las de la Dra. Iwasa y el Dr. Marshall Janet Iwasa es experta en la visualización de los procesos moleculares y celulares. Sus microfotografías y modelos multimedia han sido aclamados por la comunidad científica por su inmenso valor didáctico para probar teorías e hipótesis. La belleza y precisión de sus imágenes incluso ha sido alabada en el ámbito de las artes. Aunado a esto la Dra. Iwasa forma parte del selecto equipo de investigadores del Dr. Jack Szostack, premio nobel en Fisiología (2009) por el descubrimiento del mecanismo de protección que brindan los telómeros y la enzima telomerasa a los cromosomas. Wallace Marshall es conocido internacionalmente por sus aportaciones en el campo de la geometría y morfogénesis celular; es el investigador a cargo del Laboratorio de Geometría Celular del prestigioso Centro de Reconstrucción Celular de la Universidad de San Francisco, California.
Contenido
1. Introducción al estudio de la célula y la biología molecular
1.1. Descubrimiento de las células
Microscopía
Teoría celular
1.2. Propiedades básicas de las células
Las células son altamente complejas y organizadas
Las células poseen un programa genético y los medios para usarlo
Las células son capaces de producir más de sí mismas
Las células adquieren y utilizan energía
Las células llevan a cabo una variedad de reacciones químicas
Las células participan en actividades mecánicas
Las células son capaces de responder a los estímulos
Las células son capaces de autorregularse
Las células evolucionan
1.3. Características que distinguen a las células procariotas y eucariotas
1.4. Tipos de células procariotas
Dominio Archaea y dominio Bacteria
Diversidad de las procariotas
1.5. Tipos de células eucariotas
Diferenciación celular
Organismos modelo
1.6. PERSPECTIVA HUMANA
Perspectiva de la terapia de reemplazo celular
1.7. Tamaños de las células y sus componentes
1.8. Virus y viroides
1.9 VÍAS EXPERIMENTALES
Origen de las células eucariotas
2. Las bases químicas de la vida
2.1. Enlaces covalentes
Moléculas polares y no polares
Ionización
2.2. PERSPECTIVA HUMANA
¿Los radicales libres causan envejecimiento?
2.3. Enlaces no covalentes
Enlaces Iónicos: atracciones entre átomos cargados
Enlaces de hidrógeno
Interacciones hidrofóbicas y fuerzas de Van der Waals
Las propiedades del agua que mantienen la vida
2.4. Ácidos, bases y tampones
2.5. La naturaleza de las moléculas biológicas
Grupos funcionales
Una clasificación de moléculas biológicas por función
2.6. Carbohidratos
La estructura de azúcares simples
Estereoisomerismo
Unión de los azúcares
Polisacáridos
2.7. Lípidos
Grasas
Esferoides
Fosfolípidos
2.8. Bloques de construcción de proteínas
Las estructuras de los aminoácidos
Las propiedades de las cadenas laterales
2.9. Estructuras primarias y secundarias de las proteínas
Estructura primaria
Estructura secundaria
2.10. Estructura terciaria de las proteínas
Mioglobina: la primera proteína globular cuya estructura terciaria fue determinada
La estructura terciaria puede revelar similitudes inesperadas entre las proteínas
Dominios de proteínas
Cambios dinámicos dentro de las proteínas
2.11. Estructura cuaternaria de las proteínas
La estructura de la hemoglobina
Interacciones proteína-proteína
2.12. Plegamiento de las proteínas 60
Dinámica de plegamiento de las proteínas
El papel de los chaperones moleculares
2.13. PERSPECTIVA HUMANA
El plegamiento incorrecto de las proteínas puede tener consecuencias mortales
2.14. VÍAS EXPERIMENTALES
Las proteínas que ayudan a los chaperones alcanzan su estado plegado correcto
2.15. Proteómica e interactómica
Proteómica
Interactómica
2.16. Ingeniería de las proteínas
Producción de nuevas proteínas
Diseño de fármacos basada en la estructura
2.17. Adaptación y evolución de proteínas
2.18. Ácidos nucleicos
2.19. La formación de estructuras macromoleculares complejas
El ensamblaje de partículas del virus del mosaico del tabaco
El conjunto de subunidades ribosómicas
3. Bioenergética, enzimas y metabolismo
3.1. Las leyes de la termodinámica
La primera ley de la termodinámica
La segunda ley de la termodinámica
3.2. Energía libre
Cambios de energía libre en las reacciones químicas
Cambios de energía libre en las reacciones metabólicas
3.3. Acoplamiento de reacciones endergónicas y exergónicas
3.4 Equilibrio versus metabolismo de estado estacionario
3.5. Las enzimas como catalizadores biológicos
Propiedades de las enzimas
Superación de la barrera de la energía de activación
El sitio activo
3.6. Mecanismos de la catálisis de enzimas
Orientación del sustrato
El cambio de la reactividad del sustrato
La inducción de tensión en el sustrato
3.7. Cinética de enzimas
El modelo Michaelis-Menten de la cinética de enzimas
Inhibidores enzimáticos
3.8 PERSPECTIVA HUMANA
El creciente problema de la resistencia a los antibióticos
3.9. Una descripción del metabolismo
Oxidación y reducción: un asunto de electrones
Captura y uso de la energía
3.10. Glucólisis y fermentación
Producción de ATP en la glucólisis
Oxidación anaeróbica del piruvato: el proceso de fermentación
3.11. Poder reductor
3.12. Regulación metabólica
Alteración de la actividad enzimática mediante la modificación covalente
La alteración de la actividad enzimática mediante modulación alostérica
3.13. Separación de las vías anabólica y catabólica
3.14 PERSPECTIVA HUMANA
Restricción calórica y longevidad
4. Estructura y función de la membrana plasmática
4.1. Introducción a la membrana plasmática
Descripción general de las funciones de la membrana
Breve historia de los estudios sobre la estructura de la membrana plasmática
4.2. Composición lipídica de las membranas
Lípidos de membrana
Naturaleza e importancia de la bicapa lipídica
Asimetría de los lípidos de la membrana
4.3. Carbohidratos de membrana
4.4. Proteínas de membrana
Proteínas integrales de membrana
Proteínas periféricas de membrana
Proteínas de membrana ancladas a lípidos
4.5. Estudio de la estructura y propiedades de las proteínas integrales de membrana
Identificación de dominios transmembrana
Enfoques experimentales para identificar cambios de conformación dentro de una proteína integral de membrana
4.6. Lípidos de membrana y fluidez de la membrana
Importancia de la fluidez de la membrana
Mantenimiento de la fluidez de la membrana
Balsas lipídicas
4.7. Naturaleza dinámica de la membrana plasmática
Difusión de las proteínas de membrana tras la fusión celular
Restricciones sobre la proteína y la movilidad de los lípidos
4.8 El glóbulo rojo: un ejemplo de estructura de membrana plasmática
Proteínas integrales de la membrana de eritrocitos
El esqueleto de la membrana del eritrocito
4.9. Movimiento de solutos a través de las membranas celulares
Energética del movimiento de solutos
Formación de un gradiente electroquímico
4.10. Difusión a través de la bicapa lipídica
Difusión de sustancias a través de membranas
Difusión del agua a través de las membranas
4.11. La difusión de iones a través de membranas
4.12. VÍAS EXPERIMENTALES
El receptor acetilcolina
4.13. Difusión facilitada
4.14. Transporte activo
Transporte activo primario: transporte de acoplamiento a la hidrólisis del ATP
Otros sistemas primarios de transporte de iones
El uso de la energía luminosa para transportar iones activamente
Transporte activo secundario (o cotransporte): acoplamiento del transporte activo con los gradientes iónicos existentes
4.15. PERSPECTIVA HUMANA
Defectos en los canales iónicos y transportadores como causa de enfermedades hereditarias
4.16. Potenciales de membrana
El potencial de reposo
El potencial de acción
4.17. Propagación de los potenciales de acción como impulso
4.18. Neurotransmisión: el salto de la hendidura sináptica
Acción de fármacos en las sinapsis
Plasticidad sináptica
5. Las mitocondrias y la respiración aeróbica
5.1. Estructura mitocondrial y función
Membranas mitocondriales
La matriz mitocondrial
5.2. Metabolismo aeróbico en la mitocondria
El ciclo del ácido tricarboxílico (TCA, tricarboxylic acid)
Importancia de las coenzimas reducidas en la formación de ATP
5.3. PERSPECTIVA HUMANA
Función del metabolismo anaeróbico y aeróbico en el ejercicio
5.4. La fosforilación oxidativa en la formación de la ATP
Potenciales oxidación-reducción
Transporte de electrones
Tipos de transportadores de electrones
5.5. Complejos de transporte de electrones
Complejo I (NADH deshidrogenasa)
Complejo II (succinato deshidrogenasa)
Complejo III (citocromo bc1,)
Complejo IV (citocromo c oxidasa)
5.6. Establecimiento de una fuerza protón motriz
5.7. La estructura de la ATP sintasa
5.8. El mecanismo de cambio de la fijación en la formación de ATP
Componentes de la hipótesis del cambio de la fijación
Evidencia para apoyar el mecanismo de cambio de la fijación y la catálisis rotativa
5.9. Usando el gradiente de protones
La función de la parte F0 de la ATP sintasa en la síntesis de ATP
Otras funciones para la fuerza protón motriz, además de la síntesis de ATP
5.10. Peroxisomas
5.11. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades que resultan de una función mitocondrial o peroxisomal anormal
6. La fotosíntesis y los cloroplastos
6.1. El origen de la fotosíntesis
6.2. Estructura del cloroplasto
6.3. Una descripción del metabolismo fotosintético
6.4. La absorción de la luz
6.5. Coordinar la acción de dos sistemas fotosintéticos diferentes
6.6. Las operaciones del fotosistema II y el fotosistema I
Operaciones del PSII: obtención de electrones mediante la división del agua
Operaciones del PSI: la producción de NADPH
6.7. Una descripción general del transporte fotosintético de electrones
6.8. Fotofosforilación
6.9. Síntesis de carbohidratos en plantas C3
Control redox
Fotorrespiración
Peroxisomas y fotorrespiración
6.10. Síntesis de carbohidratos en plantas C4 y plantas CAM
6.11. PERSPECTIVA HUMANA
Calentamiento global y secuestro de carbono
7. Interacciones entre las células y su entorno
7.1. Resumen de interacciones extracelulares
7.2. Matriz extracelular
7.3. Componentes de la matriz extracelular
Colágeno
Proteoglucanos
Fibronectina
Laminina
7.4. Propiedades dinámicas de la matriz extracelular
7.5. Integrinas
7.6. Anclaje de células a su sustrato
Adhesiones focales
Hemidesmosomas
7.7. Interacciones de las células con otras células
Selectinas
La superfamilia de inmunoglobulinas
Cadherinas
7.8. PERSPECTIVA HUMANA
La función de la adhesión celular en la inflamación y metástasis
7.9. Uniones adherentes y desmosomas
7.10. Función de los receptores de adhesión celular en la señalización transmembrana
7.11. Uniones estrechas: sello del espacio extracelular
7.12. Uniones gap y plasmodesmos: mediación de la comunicación intercelular
Uniones gap
Plasmodesmos
7.13. VÍAS EXPERIMENTALES
Función de las uniones gap en la comunicación intercelular
7.14. Paredes celulares
8. Sistemas de membrana citoplásmica: estructura, función y tráfico de membranas
8.1. Una descripción del sistema de la endomembrana
8.2. Algunos enfoques del estudio de las endomembranas
Conocimientos obtenidos de la autorradiografía
Conocimientos obtenidos a partir del uso de la proteína verde fluorescente
Conocimientos obtenidos del análisis de fracciones subcelulares
Información obtenida a partir del uso de sistemas sin células
Información obtenida del estudio de fenotipos mutantes
8.3. El retículo endoplásmico
El retículo endoplásmico liso
El retículo endoplásmico rugoso
8.4. Funciones del retículo endoplásmico rugoso
Síntesis de proteínas en ribosomas ligados a membranas versus libres
Síntesis de proteínas secretoras, lisosomales o vacuolar de las plantas
Procesamiento de proteínas recién sintetizadas en el retículo endoplásmico
Síntesis de proteínas integrales de membranas en ribosomas unidos al ER
8.5. Biosíntesis de membrana en el retículo endoplásmico
8.6. Glucosilación en el retículo endoplásmico rugoso
8.7. Mecanismos que aseguran la destrucción de proteínas mal plegadas
8.8. Transporte vesicular del ER al Golgi
8.9. El complejo de Golgi
Glucosilación en el complejo de Golgi
El movimiento de materiales a través del complejo de Golgi
8.10. Tipos de vesículas de transporte
Vesículas recubiertas con COPII: transporte de carga desde el ER al complejo de Golgi
Vesículas recubiertas COPI: transporte de proteínas escapadas devueltas al ER
8.11. Más allá del complejo de Golgi: clasificación de proteínas en el TGN
Clasificación y transporte de enzimas lisosomales
Clasificación y transporte de proteínas no lisosomales
8.12. PERSPECTIVA HUMANA
Trastornos resultantes de defectos en la función lisosomal
8.13. Dirigir vesículas a un compartimiento particular
8.14. Exocitosis
8.15. Lisosomas
8.16. Vacuolas de células vegetales
8.17. Endocitosis
Endocitosis mediada por receptores y el papel de los hoyos recubiertos
El papel de los fosfoinosítidos en la regulación de las vesículas recubiertas
8.18. VÍAS EXPERIMENTALES
Endocitosis mediada por receptor
8.19. La vía endocítica
8.20. Fagocitosis
8.21. Captación postraduccional de proteínas por peroxisomas, mitocondrias y cloroplastos
Captación de proteínas en los peroxisomas
La absorción de proteínas en las mitocondrias
La absorción de proteínas en los cloroplastos
9. El citoesqueleto y la motilidad celular
9.1. Resumen de las principales funciones del citoesqueleto
9.2. Estructura y función de los microtúbulos
Estructura y composición de los microtúbulos
Proteínas asociadas a microtúbulos
Microtúbulos como soportes estructurales y organizadores
Microtúbulos como agentes de la motilidad intracelular
9.3. Proteínas motoras: las cinesinas y las dineínas
Las proteínas motoras que atraviesan el citoesqueleto microtubular
Cinesinas
Dineína citoplásmica
9.4. VÍA EXPERIMENTAL
El tamaño del paso de la cinesina
9.5. Centros organizadores de microtúbulos (MTOC)
Centrosomas
Cuerpos basales y otros MTOC
Nucleación de microtúbulos
9.6. Dinámica de microtúbulos
Las propiedades dinámicas de los microtúbulos
Las bases subyacentes de la dinámica de los microtúbulos
9.7. Estructura y función de los cilios y flagelos
Estructura de los cilios y los flagelos
Crecimiento por transporte intraflagelar
El mecanismo de la locomoción ciliar y flagelar
9.8. PERSPECTIVA HUMANA
El papel de los cilios en el desarrollo y las enfermedades
9.9. Filamentos intermedios
Montaje y desmontaje de los filamentos intermedios
Tipos y funciones de filamentos intermedios
9.10. Actina
Estructuras de la actina
Montaje y desmontaje de filamentos de actina
9.11. La miosina: el motor molecular de la actina
Miosinas convencionales (tipo II)
Miosinas no convencionales
9.12. Organización muscular y contracción
Organización de los sarcómeros
El modelo de filamento deslizante de la contracción muscular
9.13. Las proteínas de unión a la actina
9.14. Motilidad celular
9.15. VÍA EXPERIMENTAL
Estudiando la motilidad basada en actina fuera de las células
9.16. Procesos dependientes de actina durante el desarrollo
Crecimiento axonal
9.17. El citoesqueleto bacteriano
10. La naturaleza del gen y el genoma
10.1. Concepto de gen como una unidad de herencia
10.2. El descubrimiento de cromosomas
10.3. Cromosomas como portadores de información genética
10.4. Análisis genético en la Drosophila
Entrecruzamiento y recombinación
Mutagénesis y cromosomas gigantes
10.5. Estructura del DNA
La propuesta de Watson-Crick
Importancia de la propuesta de Watson-Crick
10.6. VÍAS EXPERIMENTALES
Naturaleza química del gen
10.7. DNA superenrollado
10.8. Complejidad del genoma
Desnaturalización del DNA
Renaturalización del DNA
10.9. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades que resultan de la expansión de las repeticiones de trinucleótidos
10.10. Estabilidad del genoma: duplicación
Duplicación completa del genoma (poliploidización)
Duplicación y modificación de secuencias de DNA
Evolución de los genes de la globina
10.11. Naturaleza dinámica del genoma: "genes saltarines"
Transposones
Función de los elementos genéticos móviles en la evolución del genoma
10.12. Secuenciación de genomas: huellas de la evolución biológica
10.13. Genómica comparada: "si se conserva, debe ser importante"
10.14. Base genética del "ser humano"
10.15. Variación genética dentro de la población de la especie humana
Variación en la secuencia del DNA
Variación estructural
Variación del número de copias
10.16 PERSPECTIVA HUMANA
Aplicación de análisis genómicos a la medicina
11. El dogma central: del DNA al RNA a la proteína
11.1. Relación entre genes, proteínas y RNA
Evidencia de que el DNA es el material genético
Visión general del flujo de información a través de la célula
11.2. Papel de las RNA polimerasas en la transcripción
11.3. Descripción general de la transcripción en células procariotas y eucariotas
Transcripción en bacterias
Transcripción y procesamiento del RNA en células eucariotas
11.4. Síntesis y procesamiento de ribosomas eucariotas y RNA de transferencia
Síntesis y procesamiento del precursor rRNA
Papel de los snoRNA en el procesamiento del pre-rRNA
Síntesis y procesamiento del rRNA 5S
RNAs de transferencia
11.5. Síntesis y estructura de los RNA mensajeros eucarióticos
Formación de RNA nuclear heterogéneo (hnRNA)
La maquinaria para la transcripción del mRNA
Estructura de los mRNA
11.6. Genes divididos: un hallazgo inesperado
11.7. Procesamiento de los RNA mensajeros eucarióticos
Tapas 5' y colas de 3' poli(A)
Empalme del RNA: eliminación de intrones de un RNA previo
11.8. Implicaciones evolutivas de los genes divididos y empalmes de RNA
11.9. Creación de nuevas ribozimas en el laboratorio
11.10. Interferencia por RNA
11.11. PERSPECTIVA HUMANA
Aplicaciones clínicas de la interferencia por RNA
11.12. RNA pequeños: miRNA y piRNA
Los miRNA: una clase de RNA pequeños que regulan la expresión génica
Los piRNA: una clase de RNA pequeños que funcionan en células germinales
11.13. CRISPR y otros RNA no codificantes
CRISPR: RNA no codificante en bacterias
Otros RNA no codificantes
11.14. Codificación de la información genética
Las propiedades del código genético
Identificación de codones
11.15. Decodificación de codones: el papel de los RNA de transferencia
Estructura del tRNA
Carga del tRNA
11.16. Traducción de información genética: inicio
Inicio de la traducción en las procariotas
Inicio de la traducción en las eucariotas
Papel del ribosoma
11.17. Traducción de información genética: elongación y terminación
Paso 1 de la elongación: selección del aminoacil-tRNA
Paso 2 de la elongación: formación de enlaces peptídicos
Paso 3 de la elongación: translocación
Paso 4 de la elongación: liberación del tRNA desacilado
Terminación
11.18. Vigilancia mRNA y control de calidad
11.19. Poliribosomas
11.20. VÍAS EXPERIMENTALES
El papel del RNA como catalizador
12. Control de la expresión genética
12.1. Control de la expresión genética en las bacterias
Organización de genomas bacterianos
El operón bacteriano
Riboswitches
12.2. Estructura de la envoltura nuclear
El complejo de poros nucleares y su papel en el tráfico nucleocitoplasmático
Transporte de RNA
12.3. Empaquetado del genoma eucariota
Nucleosomas: el nivel más bajo de organización cromosómica
Niveles más altos de la estructura de la cromatina
12.4. Heterocromatina
Inactivación del cromosoma X
El código de histona y la formación de heterocromatina
12.5. Estructura de un cromosoma mitótico
Telómeros
Centrómeros
12.6. PERSPECTIVA HUMANA
Aberraciones cromosómicas y trastornos humanos
12.7. Epigenética: hay más para heredar que DNA
12.8. El núcleo como un organelo organizado
12.9. Descripción general de la regulación genética en eucariotas
12.10. Generación de perfiles de la actividad genética
Microarrays de DNA
Secuenciación de RNA
12.11. Papel de los factores de transcripción en la regulación de la expresión genética
12.12. Estructura de los factores de transcripción
El motivo dedo de zinc
El motivo hélice-asa-hélice (HLH, helix-loop-helix)
El motivo de cremallera de leucina
12.13. Sitios de DNA implicados en la regulación de la transcripción
12.14. Ejemplo de activación transcripcional: el receptor de glucocorticoides
12.15. Activación transcripcional: el papel de los potenciadores, promotores y coactivadores
Coactivadores que interactúan con la maquinaria de transcripción basal
Coactivadores que alteran la estructura de la cromatina
12.16. Activación transcripcional de polimerasas pausadas
12.17. Represión transcripcional
Metilación del DNA
Impronta genómica
RNA largos no codificantes (IncRNA) como represores transcripcionales
12.18. Control del procesamiento de RNA
12.19. Control transduccional
Iniciación de la traducción
Localización citoplasmática de mRNA
Control de la estabilidad del mRNA
12.20. Papel de los microRNA en el control traduccional
12.21. Control postraduccional: determinación de la estabilidad de la proteína
13. Replicación y reparación de DNA
13.1. Replicación de DNA
13.2. Replicación de DNA en células bacterianas
Horquillas de replicación y replicación bidireccional
Desenrollado del dúplex y separación de las hebras
Las propiedades de las DNA polimerasas
Replicación semidiscontinua
13.3. La maquinaria que opera en la horquilla de replicación
13.4. Estructura y funciones de las DNA polimerasas
Actividades exonucleasas de las DNA polimerasas
Garantía de alta fidelidad durante la replicación de DNA
13.5. Replicación en los virus
13.6. Replicación del DNA en las células eucariotas
Iniciación de la replicación en células eucariotas
Restricción de la replicación una vez por cada ciclo celular
Horquilla de replicación eucariota
Replicación y estructura nuclear
13.7. Estructura y replicación de cromatina
13.8. Reparación del DNA
Reparación por escisión de nucleótidos
Reparación por escisión de base
Reparación del mal emparejamiento
Reparación de ruptura de la doble hebra
13.9. Entre la replicación y la reparación
13.10. PERSPECTIVA HUMANA
Consecuencias de las deficiencias de reparación del DNA
14. División celular
14.1. El ciclo celular
Fases del ciclo celular
Ciclos celulares in vivo
14.2. Regulación del ciclo celular
14.3. VÍAS EXPERIMENTALES
El descubrimiento y la caracterización del MPF
14.4. Control del ciclo celular: el papel de las proteínas cinasas
Enlace de la ciclina
Fosforilación/desfosforilación de la Cdk
Inhibidores de la Cdk
Proteólisis controlada Localización subcelular
14.5. Control del ciclo celular: puntos de control, inhibidores Cdk y respuestas celulares
14.6. Descripción general de la fase M: mitosis y citocinesis
14.7. Profase
Formación del cromosoma mitótico
Centrómeros y cinetocoros
Formación del huso mitótico
La disolución de la envoltura nuclear y la partición de los organelos citoplásmicos
14.8. Prometafase
14.9. Metafase
14.10. Anafase
El papel de la proteólisis en la progresión a través de la mitosis
Los eventos de la anafase
Fuerzas requeridas para los movimientos de los cromosomas en la anafase
El punto de control de ensamblaje del huso
14.11. Telofase y citocinesis
Proteínas motoras necesarias para los movimientos mitóticos
Citocinesis
Citocinesis en células vegetales: formación de la placa celular
14.12. Descripción general de la meiosis
14.13. Las etapas de la meiosis
14.14. PERSPECTIVA HUMANA
La no disyunción meiótica y sus consecuencias
14.15. Recombinación genética durante la meiosis
15. Señalización celular y transducción de señal: comunicación entre células
15.1. Los elementos básicos de los sistemas de señalización celular
15.2. Un estudio de mensajeros extracelulares y sus receptores
15.3. Transducción de señal por receptores acoplados a proteína G
Receptores
Proteínas G
Terminación de la respuesta
Toxinas bacterianas
15.4. VÍAS EXPERIMENTALES
El descubrimiento y la caracterización de las proteínas de unión a GTP
15.5. PERSPECTIVA HUMANA
Trastornos asociados con receptores acoplados a proteína G
15.6. Segundos mensajeros
El descubrimiento de AMP cíclico
Segundos mensajeros derivados del fosfatidilinositol
Fosfolipasa C
15.7. La especificidad de las respuestas acopladas a proteínas G
15.8. Regulación de los niveles de glucosa en sangre
Movilización de la glucosa: un ejemplo de una respuesta inducida por cAMP
Amplificación de señal
Otros aspectos de las vías de transducción de señal del cAMP
15.9. La función de los GPCR en la percepción sensorial
15.10. Fosforilación proteína-tirosina como un mecanismo para la transducción de señal
Dimerización del receptor
Activación de la proteína cinasa
Interacciones proteína-proteína dependiente de fosfotirosina
Activación de las vías de señalización corriente abajo
Terminación de la respuesta
15.11. La vía de la cinasa Ras-MAP
Proteínas accesorias
Adaptación de MAP cinasa para transmitir diferentes tipos de información
15.12. Señalización por el receptor de insulina
El receptor de insulina es una proteína-tirosina cinasa
Sustratos del receptor de insulina 1 y 2
Transporte de glucosa
Diabetes mellitus
15.13. Vías de señalización en las plantas
15.14. La función del calcio como un mensajero intracelular
IP3 y los canales de Ca2+ activados por voltaje
Visualización de la concentración de Ca2+ citoplasmático en las células vivas
Proteínas de unión al Ca2+
Regulación de las concentraciones de calcio en las células de las plantas
15.15. Convergencia, divergencia y comunicación cruzada entre diferentes vías de señalización
15.16. La función del NO como mensajero intercelular
El NO como un activador de guanilil ciclasa
Inhibición de la fosfodiesterasas
15.17. Apoptosis (muerte celular programada)
La vía extrínseca de la apoptosis
La vía intrínseca de la apoptosis Necroptosis
Supervivencia de la señalización celular
16. Cáncer
16.1. Propiedades básicas de una célula cancerosa
16.2. Causas del cáncer
16.3. VÍAS EXPERIMENTALES
Descubrimiento de los oncogenes
16.4. Cáncer: un desorden genético
16.5. Descripción de los genes supresores de tumores y oncogenes
16.6. Genes supresores de tumores: el gen RB
16.7. Genes supresores de tumores: el gen TP53
El papel de p53: guardián del genoma
El papel de p53 en la promoción de la senescencia
16.8. Otros genes supresores de tumores
16.9. Oncogenes
Oncogenes que codifican factores de crecimiento o sus receptores
Oncogenes que codifican las proteínas cinasas citoplásmicas
Oncogenes que codifican factores de transcripción
Oncogenes que codifican proteínas que afectan el estado epigenético de la cromatina
Oncogenes que codifican enzimas metabólicas
Oncogenes que codifican productos que afectan la apoptosis
16.10. Fenotipo mutador: genes mutantes involucrados en la reparación del DNA
16.11. MicroRNA: un nuevo participante en la genética del cáncer
16.12. El genoma del cáncer
16.13. Análisis de la expresión génica
16.14. Estrategias para combatir el cáncer
16.15. Inmunoterapia
16.16. Inhibición de la actividad de las proteínas promotoras del cáncer
16.17. Concepto de una célula madre del cáncer
16.18. Inhibición de la formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis)
17. La respuesta inmune
17.1 Caracterización general de la respuesta inmune
Respuestas innatas inmunes
Respuestas inmunes adaptativas
17.2. La teoría de la selección clonal como se aplica a las células B
17.3. PERSPECTIVA HUMANA
Enfermedades autoinmunes
17.4. Vacunación
17.5. VÍAS EXPERIMENTALES
El papel del complejo mayor de histoeompatibilidad en la presentación de antígenos
17.6. Linfocitos T: activación y mecanismo de acción
17.7. La estructura modular de los anticuerpos
17.8. Reordenamientos de DNA que producen genes que codifican receptores de antígenos de células B y T
17.9. Complejos de receptores de antígeno unido a membrana
17.10. El complejo mayor de histoeompatibilidad
17.11. Distinguiendo propio de no propio
17.12. Los linfocitos se activan por señales de superficie celular
Activación de células T colaboradoras por APC profesionales
Activación de las células B por las células TH
17.13. Vías de transducción de señales en la activación de linfocitos
18. Técnicas en biología molecular y celular
18.1 El microscopio óptico
Resolución
Visibilidad
18.2. Microscopía de campo brillante y de contraste de fase
Microscopio óptico de campo brillante
Microscopio de contraste de fase
18.3. Microscopía de fluorescencia (y técnicas relacionadas basadas en la fluorescencia)
Microscopía confocal de escaneo láser
Microscopía de fluorescencia de súper resolución
Microscopía de fluorescencia mediante hoja de luz
18.4. Microscopía electrónica de transmisión
18.5. Preparación de las muestras para microscopía electrónica
Criofijación y el uso de muestras congeladas
Tinción negativa
Proyección de sombras
Replicación por congelación y fractura y grabado por congelación
18.6. Microscopía electrónica de barrido
18.7. Microscopía de fuerza atómica
18.8. El uso de radioisótopos
18.9. Cultivo celular
18.10. El fraccionamiento de los contenidos de una célula por centrifugación diferencial
18.11. Purificación y caracterización de proteínas mediante cromatografía líquida en columna
Cromatografía de intercambio iónico
Cromatografía de filtración en gel
Cromatografía de afinidad
18.12. Determinación de proteínas: interacciones de las proteínas
18.13. Caracterización de proteínas mediante electroforesis en gel de poliacrilamida
SDS-PAGE
Electroforesis en gel bidimensional
18.14. Caracterización de las proteínas por espectrometría
18.15. Caracterización de las proteínas mediante espectrometría de masas
18.16. Determinación de la estructura de las proteínas y los complejos multisubunitarios
18.17. Fraccionamiento de los ácidos nucleicos
Separación de DNA mediante electroforesis en gel
Separación de ácidos nucleicos por ultracentrifugación
18.18. Hibridación del ácido nucleico
18.19. Síntesis química del DNA
18.20. Tecnología del DNA recombinante
Endonucleasas de restricción
Formación de los DNA recombinantes
Clonación del DNA
18.21. Amplificación enzimática del DNA por PCR
Proceso de PCR
Aplicaciones de PCR
18.22. Secuenciación de DNA
18.23. Bibliotecas de DNA
Bibliotecas genómicas
Bibliotecas de cDNA
18.24. Transferencia de DNA en las células eucariotas y en los embriones de mamíferos
Animales transgénicos
Plantas transgénicas
18.25. Edición genética y silenciamiento
Mutagénesis in vitro
Ratones knockout
Interferencia de RNA
Edición del genoma utilizando nucleasas de ingeniería
18.26. El uso de los anticuerpos
Incluye bibliografía e índice
Título original: Cell and molecular biology
978-1-4562-6922-7
Citología
Biología molecular
QH 581.2 / .K3718 2019