Descripción
Libro digital para leer en línea o en app móvil
Descripción:
Pocas disciplinas científicas han avanzado tan rápido como
la biología molecular desde la elaboración de la edición
previa de esta obra. Por lo tanto, resultó “ingenuo” pensar
que las mejoras consignadas en ese entonces harían más
simples los cambios futuros. En cambio, las revisiones y actualizaciones
a esta cuarta edición fueron muy importantes
e involucraron la totalidad de las secciones y los temas; tal
fue la tasa de progreso.
Así, las primeras dos secciones de la tercera edición
fueron combinadas y simplificadas para reducir la superposición
con otros títulos relacionados, mientras que otras
secciones fueron reorganizadas y reestructuradas de una
manera más lógica. Esto creó espacio para la introducción
de los avances en temas como la secuenciación del DNA y
genómica de la “nueva generación”, análisis de la expresión
global de los genes, reguladores del RNA, proteómica, citoblastos,
sistemas biológicos y muchas otras áreas. Lo que sí
representó una dificultad fue juzgar qué debía dejarse fuera
para acomodar el nuevo material. Conforme se expande el
conocimiento, la tecnología avanza y las viejas maneras de
hacer las cosas dejan de ser útiles, el reto es mantener al
lector al pendiente de los nuevos descubrimientos y el
poder de los nuevos métodos, mientras se conservan en la
medida correcta los antecedentes tradicionales para permitir
el entendimiento completo de un tópico en especial.
Los autores comprenden bien que éste es un libro de
texto introductorio, y por ello trataron de evitar la complejidad
y detalles innecesarios. Esperan haberlo logrado. Y
como siempre, agradecen a los revisores que hicieron sugerencias
valiosas para mejorar la edición previa, particularmente
a Liz Owen y Vicki Noyes, por su paciencia y comprensión
durante el proceso de revisión.
Tabla de contenidos:
Front Matter
Comité asesor para la revisión científica de la edición en español
Prefacio a la cuarta edición
SECCIÓN A: Macromoléculas informacionales
A1: Procesamiento de la información y biología molecular
Notas clave
El dogma central
Figura A1-1.
Tecnología del DNA recombinante
A2: Estructura y función de los ácidos nucleicos
Notas clave
Bases
Figura A2-1.
Nucleósidos
Figura A2-2.
Nucleótidos
Figura A2-3.
Enlaces fosfodiéster
Figura A2-4.
Secuencia DNA/RNA
Doble hélice de DNA
Figura A2-5.
Figura A2-6.
Hélices A, B y Z
Figura A2-7.
Cuadro A2-1. Resumen de las principales características de las hélices de los ácidos nucleicos A, B y Z.
Estructura secundaria del RNA
Ácidos nucleicos modificados
Función del ácido nucleico
A3: Estructura y función de las proteínas
Notas clave
Estructura de los aminoácidos
Figura A3-1.
Figura A3-2.
Tamaños y formas de las proteínas
Estructura primaria
Figura A3-3.
Interacciones no covalentes
Figura A3-4.
Estructura secundaria
Figura A3-5.
Estructura terciaria
Figura A3-6.
Estructura cuaternaria
Grupos prostéticos
Dominios, motivos, familias y evolución
Figura A3-7.
Figura A3-8.
Función de las proteínas
A4: Complejos macromoleculares
Notas clave
Complejos proteínicos grandes
Figura A4-1.
Proteínas conjugadas
Figura A4-2.
Nucleoproteínas
Membranas
Figura A4-3.
A5: Análisis de las proteínas
Notas clave
Producción de proteínas recombinantes
Secuenciación de proteínas
Métodos biofísicos
Determinación de masa y espectrometría de masas
Aplicaciones para los anticuerpos
Figura A5-1.
Figura A5-2.
Análisis funcional
SECCIÓN B: Propiedades de los ácidos nucleicos
B1: Propiedades químicas y físicas de los ácidos nucleicos
Notas clave
Estabilidad de los ácidos nucleicos
Efectos del ácido
Efectos del álcali
DNA
Figura B1-1.
RNA
Figura B1-2.
Desnaturalización química
Viscosidad
Densidad flotante
Figura B1-3.
B2: Propiedades espectroscópicas y térmicas de los ácidos nucleicos
Notas clave
Absorción UV
Absorbancia y estructura
Cuantificación de ácidos nucleicos
Pureza del DNA
Figura B2-1.
Desnaturalización térmica
Figura B2-2.
Hibridación
B3: DNA superenrollado
Notas clave
DNA circular cerrado
Superenrollamiento
Figura B3-1.
Topoisómero
Torsión y retorcimiento
Figura B3-2.
Intercaladores
Figura B3-3.
Energía de superenrollamiento
Topoisomerasas
Figura B3-4.
SECCIÓN C: Estructura de los cromosomas procarióticos y eucarióticos
C1: Estructura del cromosoma procariótico
Notas clave
El cromosoma procariótico
Dominios de DNA
Figura C1-1.
Superenrollamiento del genoma
Proteínas unidas al DNA
C2: Estructura de la cromatina
Notas clave
Cromatina
Histonas
Nucleosomas
Figura C2-1.
El papel de H1
DNA de enlace
Figura C2-2.
La fibra de 30 nm
Estructura de orden superior
Figura C2-3.
C3: Estructura del cromosoma eucariótico
Notas clave
El cromosoma mitótico
Figura C3-1.
El centrómero
Telómeros
Cromosomas en la interfase
Heterocromatina
Eucromatina
Figura C3-2.
Hipersensibilidad a la DNasa
Metilación de CpG
Figura C3-3.
Variantes y modificación de las histonas
C4: Complejidad del genoma
Notas clave
DNA no codificante
DNA de secuencia única
Conglomerados de genes en tándem
DNA repetitivo dispersado
DNA satélite
Figura C4-1.
Figura C4-2.
Polimorfismo genético
SECCIÓN D: Replicación del DNA
D1: Replicación del DNA: revisión general
Notas clave
Mecanismo semiconservador
Figura D1-1.
Replicones, orígenes y terminaciones
Figura D1-2.
Replicación semidiscontinua
Figura D1-3.
Preparación del RNA
D2: Replicación del DNA bacteriano
Notas clave
Sistemas experimentales
Iniciación
Figura D2-1.
Figura D2-2.
Desenrollamiento
Elongación
Figura D2-3.
Figura D2-4.
Terminación y segregación
D3: Replicación del DNA eucariótico
Notas clave
Sistemas experimentales
Orígenes e iniciación
Horquillas de replicación
Figura D3-1.
Matriz nuclear
Figura D3-2.
Replicación de telómeros
Figura D3-3.
SECCIÓN E: Daño al DNA, su reparación y recombinación
E1: Daño al DNA
Notas clave
Lesiones del DNA
Figura E1-1.
Daño por oxidación
Figura E1-2.
Alquilación
Figura E1-3.
Aductos voluminosos
Figura E1-4.
E2: Mutagenia
Notas clave
Mutaciones
Fidelidad de la replicación
Figura E2-1.
Mutágenos físicos
Mutágenos químicos
Mutagenia directa
Figura E2-2.
Mutagenia indirecta y síntesis de DNA translesión
E3: Reparación del DNA
Notas clave
Fotorreactivación
Alquiltransferasa
Reparación de la ruptura de hebra
Figura E3-1.
Reparación por escisión
Figura E3-2.
Reparación de faltas de coincidencia
Reparación de defectos hereditarios
E4: Recombinación y transposición
Notas clave
Recombinación homóloga
Figura E4-1.
Recombinación específica de sitio
Transposición
Figura E4-2.
SECCIÓN F: Transcripción en bacterias
F1: Principios básicos de la transcripción
Notas clave
Transcripción: revisión general
Figura F1-1.
Inicio
Figura F1-2.
Elongación
Terminación
Figura F1-3.
F2: RNA polimerasa de Escherichia coli
Notas clave
RNA polimerasa de Escherichia coli
Subunidad α
Subunidad β
Subunidad β′
Factor σ
F3: El promotor σ70 de E. coli
Notas clave
Secuencias promotoras
Tamaño del promotor
Secuencia –10
Figura F3-1.
Secuencia –35
Eficiencia del promotor
F4: Inicio, elongación y terminación de la transcripción
Notas clave
Enlace del promotor
Desenrollamiento del DNA
Inicio de la cadena de RNA
Figura F4-1.
Elongación de la cadena de RNA
Figura F4-2.
Terminación de la cadena de RNA
Figura F4-3.
Terminación dependiente de rho
SECCIÓN G: Regulación de la transcripción en bacterias
G1: El operón lac
Notas clave
El operón
El operón lactosa (lac)
Figura G1-1.
El represor lac
Inducción
Figura G1-2.
Figura G1-3.
Proteína activadora de catabolitos
G2: El operón trp
Notas clave
El operón triptófano (trp)
Figura G2-1.
El represor trp
El atenuador
Estructura de RNA líder
Figura G2-2.
El péptido líder
Atenuación
Importancia de la atenuación
G3: Regulación transcripcional mediante factores σ alternos y RNA
Notas clave
Factores sigma
Reconocimiento del promotor
Choque de calor
Figura G3-1.
Esporulación en Bacillus subtilis
Factores σ del bacteriófago
Regulación por RNA no codificante
SECCIÓN H: La transcripción en eucariotas
H1: Las tres RNA polimerasas: caracterización y función
Notas clave
RNA polimerasas eucarióticas
Subunidades de la RNA polimerasa
Actividades de la RNA polimerasa eucariótica
El CTD de RNA Pol II
H2: Genes de RNA Pol I: la repetición ribosómica
Notas clave
Genes del RNA ribosómico
Figura H2-1.
Papel del nucléolo
Promotores de RNA Pol I
Figura H2-2.
Factor de fijación ascendente
Figura H2-3.
Factor 1 de selectividad
TBP y TAFI
H3: Genes de RNA Pol III: transcripción de 5S y tRNA
Notas clave
RNA polimerasa III
Genes de tRNA
Genes de rRNA 5S
Figura H3-2.
Figura H3-1.
Promotores alternos de RNA Pol III
Terminación de RNA Pol III
H4: Genes de RNA Pol II: promotores y potenciadores
Notas clave
RNA polimerasa II
Promotores
Figura H4-1.
Elementos reguladores ascendentes
Potenciadores
H5: Factores generales de la transcripción e inicio de RNA Pol II
Notas clave
Factores basales de la transcripción de RNA Pol II
Figura H5-1.
TFIID
TBP
TFIIA
Unión de TFIIB y RNA polimerasa
Unión de factores después de la RNA polimerasa
Fosforilación de CTD mediante TFIIH
El complejo iniciador de la transcripción
SECCIÓN I: Regulación de la transcripción en eucariotas
I1: Factores de transcripción eucarióticos
Notas clave
Estructura del dominio de los factores de transcripción
Dominios de fijación al DNA
El dominio hélice-giro-hélice
Figura I1-1.
El dominio de dedo de cinc
Figura I1-2.
El dominio básico
Dominios de dimerización
Cierres de leucina
Figura I1-3.
El dominio hélice-bucle-hélice
Dominios de activación de la transcripción
Dominios ácidos de activación
Dominios con abundancia de glutamina
Dominios con abundancia de prolina
Dominios de represor
Destinos de los reguladores transcripcionales
Modificación de la cromatina
I2: Ejemplos de regulación transcripcional
Notas clave
Factores de transcripción constitutivos: SP1
Regulación hormonal: receptores de hormonas esteroideas
Figura I2-1.
Regulación mediante fosforilación: proteínas STAT
Figura I2-2.
Elongación de la transcripción: HIV Tat
Figura I2-3.
Determinación celular: MyoD
Desarrollo embrionario: proteínas de homeodominio
Regulación mediante RNA no codificantes
SECCIÓN J: Procesamiento de RNA y RNP
J1: Procesamiento del rRNA y los ribosomas
Notas clave
Tipos de procesamiento de RNA
Procesamiento del rRNA en bacterias
Figura J1-1.
Procesamiento de rRNA en eucariotas
RNP y su estudio
Ribosomas bacterianos
Figura J1-2.
Figura J1-3.
Ribosomas eucarióticos
J2: Procesamiento de tRNA y otros RNA pequeños
Notas clave
Procesamiento de tRNA en bacterias
Figura J2-1.
Procesamiento de tRNA en eucariotas
Figura J2-2.
RNasa P
Ribozimas
Procesamiento de otros RNA pequeños
J3: Procesamiento de mRNA, hnRNP y snRNP
Notas clave
Procesamiento de pre-mRNA
hnRNP
Partículas de snRNP
Adición de capuchón a 5′
Figura J3-1.
División y poliadenilación de 3′
Figura J3-2.
Corte y empalme
Figura J3-3.
Papel del CTD de Pol II en el procesamiento
Metilación del pre-mRNA
Degradación del mRNA
J4: Procesamiento alterno del mRNA
Notas clave
Procesamiento alterno
Promotores alternos
Corte y empalme alterno
Figura J4-1.
Sitios poli(A) alternos
Modificación del RNA
SECCIÓN K: El código genético y el tRNA
K1: El código genético
Notas clave
Principio
Desciframiento
Cuadro K1-1. El código genético universal.
Degeneración, universalidad y ambigüedad
Cuadro K1-2. Modificaciones del código genetico.
Efecto de las mutaciones
ORF
Genes superpuestos
K2: Estructura y función del tRNA
Notas clave
Estructura primaria del tRNA
Figura K2-1.
Figura K2-2.
Estructura secundaria del tRNA
Estructura terciaria del tRNA
Función del tRNA
Cuadro K2-1. Nomenclatura de tRNA sintetasas y tRNA cargados.
Aminoacilación de los tRNA
Figura K2-3.
Aminoacil-tRNA sintetasas
Figura K2-4.
Revisión y corrección
SECCIÓN L: Síntesis de proteínas
L1: Aspectos de la síntesis de proteínas
Notas clave
Interacción codón-anticodón
Figura L1-1.
Balanceo
Cuadro L1-1. Predicciones originales del balanceo.
Sitio de unión a ribosomas
tRNA iniciador
Figura L1-2.
Polisomas
L2: Mecanismo de la síntesis de proteínas
Notas clave
Revisión general
Figura L2-1.
Figura L2-2.
Figura L2-3.
Inicio
Elongación
Terminación
L3: Inicio en eucariotas
Notas clave
Revisión general
Cuadro L3-1. Comparación de factores de síntesis de proteínas en bacterias y eucariotas.
Rastreo
Inicio
Figura L3-1.
Elongación
Terminación
L4: Traducción, su control y eventos posteriores
Notas clave
Control de la traducción en bacterias
Control de la traducción en eucariotas
Poliproteínas
Orientación a un destino en proteínas
Figura L4-1.
Plegado y modificación de las proteínas
Degradación de proteínas
SECCIÓN M: Bacteriófagos y virus eucarióticos
M1: Introducción a los virus
Notas clave
Virus
Figura M1-1.
Genomas víricos
Estrategias de replicación
Virulencia
M2: Bacteriófagos
Notas clave
Propiedades generales
Infecciones líticas y lisogénicas
Bacteriófago M13
Figura M2-1.
Bacteriófago λ (lambda)
Figura M2-2.
Figura M2-3.
Fagos de transposición
M3: Virus de DNA
Notas clave
Genomas de DNA: replicación y transcripción
Virus de DNA pequeños
Figura M3-1.
Virus de DNA grandes
Virus-1 del herpes simple
Figura M3-2.
M4: Virus de RNA
Notas clave
Genomas de RNA: características generales
Retrovirus
Figura M4-1.
Retrovirus oncogénicos
Estructura y expresión del genoma retrovírico
Tasas de mutación retrovírica
SECCIÓN N: Ciclo celular y cáncer
N1: El ciclo celular
Notas clave
El ciclo celular
Fases del ciclo celular
Figura N1-1.
Puntos de verificación y su regulación
Ciclinas y cinasas dependientes de la ciclina
Regulación mediante E2F y Rb
Figura N1-2.
Activación del ciclo celular, inhibición y cáncer
N2: Oncogenes
Notas clave
Oncogenes
Retrovirus oncogénicos
Descubrimiento de los oncogenes celulares
Figura N2-1.
Relación entre oncogenes y protooncogenes
Oncogenes y factores de crecimiento
Figura N2-2.
Figura N2-3.
Figura N2-4.
Oncogenes nucleares
Cooperación entre oncogenes
N3: Genes supresores de tumores
Notas clave
Revisión general
Evidencia de genes supresores de tumores
Figura N3-1.
Figura N3-2.
Gen RB1
Gen p53
Figura N3-3.
N4: Apoptosis
Notas clave
Apoptosis
Remoción de células dañadas o peligrosas
Cambios celulares durante la apoptosis
Figura N4-1.
La apoptosis en Caenorhabditis elegans
Apoptosis en mamíferos
Apoptosis en la enfermedad y el cáncer
SECCIÓN O: Manipulación genética
O1: Clonación del DNA: revisión general
Notas clave
Clonación del DNA
Anfitriones y vectores
Subclonación
Bibliotecas de DNA
Bibliotecas de tamizaje
Análisis de un clon
Cuadro O1-1. Enzimas usadas en la clonación del DNA.
O2: Preparación de DNA plasmídico
Notas clave
Los plásmidos como vectores
Minipreparación de un plásmido
Lisis alcalina
Figura O2-1.
Purificación del plásmido
Precipitación en etanol
Gradiente de cloruro de cesio
O3: Enzimas de restricción y electroforesis
Notas clave
Endonucleasas de restricción
Figura O3-1.
Secuencias de reconocimiento
Terminaciones cohesivas
Digestión de restricción
Figura O3-2.
Electroforesis en gel de agarosa
Figura O3-3.
Figura O3-4.
Aislamiento de fragmentos
O4: Ligadura, transformación y análisis de recombinantes
Notas clave
Ligadura del DNA
Moléculas de DNA recombinantes
Figura O4-1.
Fosfatasa alcalina
Figura O4-2.
Transformación
Figura O4-3.
Selección
Eficiencia de la transformación
Detección de transformantes
Crecimiento y almacenaje de los transformantes
Análisis en gel
Figura O4-4.
Orientación del fragmento
Métodos modernos de subclonación
SECCIÓN P: Vectores de clonación
P1: Diseño de vectores plasmídicos
Notas clave
Productos de la ligadura
Tamizaje con azul y blanco
Figura P1-1.
Sitios de clonación múltiple
Figura P1-2.
Transcripción de insertos clonados
Vectores de expresión
Figura P1-3.
Gateway®: subclonación por recombinación
Figura P1-4.
P2: Bacteriófagos, cósmidos, YAC y BAC
Notas clave
Bacteriófago λ
Figura P2-1.
Vectores λ de reemplazo
Figura P2-2.
Empaquetado e infección
Formación de placas
Figura P2-3.
Lisógenos de λ
Vectores del fago M13
Clonación de fragmentos grandes de DNA
Vectores cosmídicos
Figura P2-4.
Vectores YAC
Figura P2-5.
Selección en la levadura
Vectores BAC
P3: Vectores eucarióticos
Notas clave
Clonación en eucariotas
Transfección de células eucarióticas
Vectores lanzadera
Plásmidos episódicos de levaduras
Figura P3-1.
Plásmido de Agrobacterium tumefaciens Ti
Figura P3-2.
Figura P3-3.
Transducción vírica
Baculovirus
SECCIÓN Q: Genotecas y tamizaje
Q1: Bibliotecas genómicas
Notas clave
Genotecas representativas
Tamaño de la biblioteca
DNA genómico
Vectores
Q2: Bibliotecas de cDNA
Notas clave
Principio
Aislamiento, purificación y fraccionamiento del mRNA
Síntesis de cDNA
Figura Q2-1.
Ligadura a vector
Síntesis genética
Q3: Procedimientos de tamizaje
Notas clave
Tamizaje
Hibridación de colonias y placas
Figura Q3-1.
Tamizaje de expresión
Tamizaje funcional
SECCIÓN R: Análisis y usos de DNA clonado
R1: Caracterización de los clones
Notas clave
Caracterización
Elaboración de mapas de restricción
Figura R1-1.
Marcaje de ácidos nucleicos
Transferencia con los métodos Southern y Northern
Figura R1-2.
R2: Secuenciación de ácidos nucleicos
Notas clave
Secuenciación de DNA de Sanger
Figura R2-1.
Secuenciación en escopeta
PCR por emulsión
Secuenciación de terminador reversible fluorescente
Figura R2-2.
Pirosecuenciación
Secuenciación por ligadura y otros métodos
Secuenciación de RNA
R3: Reacción en cadena de la polimerasa
Notas clave
PCR
El ciclo de PCR
Figura R3-1.
Plantilla y preparadores
Enzimas
Optimización de PCR
RT-PCR y RACE
PCR en tiempo real y cuantitativo
Figura R3-2.
R4: Análisis de genes clonados
Notas clave
Organización de la secuencia
Elaboración de mapas de la nucleasa S1
Figura R4-1.
Extensión de preparadores
Figura R4-2.
Retardo en gel
Identificación de DNasa I
Genes reporteros
R5: Mutagenia de genes clonados
Notas clave
Tipos de mutagenia
Mutagenia dirigida al sitio
Figura R5-1.
Mutagenia por inserción o eliminación
Figura R5-2.
Mutagenia al azar por PCR
SECCIÓN S: Genómica funcional y las nuevas tecnologías
S1: Introducción a las “ómicas”
Notas clave
Genómica
Figura S1-1.
Transcriptómica
Proteómica
Metabolómica
Otras “ómicas”
S2: Análisis de la expresión genética global
Notas clave
Análisis del genoma completo
Micromatrices de DNA
Figura S2-1.
Inmunoprecipitación de cromatina
Figura S2-2.
Inactivación de genes (knockout)
Figura S2-3.
Supresión de la función del RNA (knockdown)
S3: Proteómica
Notas clave
Proteómica
Interacciones proteína-proteína
Figura S3-1.
Análisis de doble híbrido
Figura S3-2.
Matrices de proteínas
S4: Imagenología celular y molecular
Notas clave
Imagenología celular
Imagenología de moléculas biológicas en células fijadas
Figura S4-1 (a-c).
Figura S4-2.
Detección de moléculas en células y tejidos vivos
Proteínas fluorescentes y genes reporteros
S5: Transgenética y tecnología de citoblastos
Notas clave
Organismos transgénicos y genéticamente modificados
Citoblastos
Citoblastos pluripotentes
Terapia genética y celular
S6: Bioinformática
Notas clave
Definición y alcance
Aplicaciones de la bioinformática
Búsqueda de similitudes entre secuencias
Figura S6-1.
Figura S6-2.
Alineación de secuencias múltiples
Figura S6-3.
Árboles filogenéticos
Figura S6-4.
Bioinformática estructural
S7: Biología de sistemas y sintética
Notas clave
Biología de sistemas
Figura S7-1.
Biología de redes
Motivos de redes
Figura S7-2.
Biología cuantitativa
Modelos matemáticos cuantitativos
Integración entre escalas biológicas
Biología sintética
Figura S7-3.
Back Matter
Lecturas recomendadas
Lecturas generales
Lecturas avanzadas
Sección A. Macromoléculas informacionales
Sección B. Propiedades de los ácidos nucleicos
Sección C. Estructura de los cromosomas procarióticos y eucarióticos
Sección D. Replicación del DNA
Sección E. Daño, reparación y recombinación del DNA
Sección F. Transcripción en las bacterias
Sección G. Regulación de la transcripción en las bacterias
Sección H. Transcripción en los eucariotas
Sección I. Regulación de la transcripción en los eucariotas
Sección J. Procesamiento del RNA y RNP
Sección K. Código genético y tRNA
Sección L. Síntesis de proteínas
Sección M. Bacteriófagos y virus eucariotas
Sección N. Ciclo celular y cáncer
Sección O. Manipulación genética. Sección P. Vectores de clonación y Sección Q. Genotecas y tamizaje
Sección R. Análisis y usos del DNA clonado
Sección S. Genómica funcional y las nuevas tecnologías
Abreviaturas
Índice alfabético
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