BIOLOGÍA MOLECULAR Y GENÉTICA

Biología Molecular y Genética

¿Por qué estudiar este diplomado?

La biología molecular y la genética se encuentran entre las áreas de mayor desarrollo de las ciencias biológicas contemporáneas. Comprender cómo se organiza, transmite, expresa y modifica la información genética permite explicar procesos fundamentales de los seres vivos y constituye la base de numerosas aplicaciones en investigación biomédica, diagnóstico molecular, microbiología, biotecnología, genética humana, genómica y medicina de precisión.

El avance de tecnologías como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), PCR en tiempo real, secuenciación de ADN, secuenciación de nueva generación (NGS), análisis bioinformático y edición genética mediante CRISPR-Cas ha transformado profundamente la manera de estudiar genes, microorganismos, enfermedades y variabilidad biológica.

El Diplomado en Biología Molecular y Genética proporciona una formación progresiva que comienza con las bases moleculares de la herencia y avanza hacia técnicas de laboratorio, genética humana, genómica, epigenética, bioinformática, diagnóstico molecular y nuevas tecnologías de análisis y modificación del material genético.

Su enfoque permite relacionar los fundamentos científicos con aplicaciones actuales, fortaleciendo conocimientos necesarios para comprender e interpretar procedimientos y resultados utilizados en laboratorios de biología molecular, investigación, genética, microbiología, biotecnología y ciencias biomédicas.

¿A quién está dirigido?

El diplomado está dirigido principalmente a biólogos, así como a profesionales y egresados de biotecnología, microbiología, tecnología médica, laboratorio clínico, ciencias biomédicas, química, farmacia y otras disciplinas relacionadas con genética, análisis molecular e investigación biológica.

También resulta pertinente para profesionales que deseen actualizar o profundizar sus conocimientos sobre técnicas moleculares, genética humana, genómica, bioinformática y aplicaciones contemporáneas del análisis del ADN y ARN.

¿Qué competencias desarrollará?

Al finalizar el diplomado, el participante habrá fortalecido sus capacidades para:

Comprender la estructura y organización molecular del ADN y ARN.
Analizar los mecanismos de replicación, transcripción y traducción.
Interpretar los principios de regulación de la expresión génica.
Comprender las bases moleculares de mutaciones y variabilidad genética.
Reconocer los fundamentos y aplicaciones de PCR, qPCR y otras técnicas moleculares.
Comprender los principios de secuenciación convencional y de nueva generación.
Analizar conceptos fundamentales de genética humana y citogenética.
Interpretar fundamentos de genómica, transcriptómica y epigenética.
Utilizar conceptos y herramientas básicas de bioinformática para el análisis de secuencias.
Comprender los fundamentos del diagnóstico molecular y los biomarcadores.
Analizar los principios, posibilidades y limitaciones de la edición genética.
Reconocer aspectos de bioseguridad, calidad y ética vinculados con la biología molecular y genética.

TEMARIO

Módulo 01. Fundamentos de Biología Molecular y Organización del Material Genético

Objetivo del módulo: Comprender la naturaleza molecular del material genético, su organización estructural y funcional y los principios que relacionan ADN, ARN, cromosomas y genoma con la transmisión y expresión de la información biológica.

Capítulo 1.1. Bases moleculares de los ácidos nucleicos

1.1.1. Nucleótidos, nucleósidos y enlaces fosfodiéster.
1.1.2. Estructura y propiedades del ADN.
1.1.3. Tipos, estructura y funciones del ARN.

Capítulo 1.2. Organización del genoma

1.2.1. Genes, regiones reguladoras y secuencias no codificantes.
1.2.2. Cromatina, nucleosomas y empaquetamiento del ADN.
1.2.3. Organización cromosómica y arquitectura genómica.

Capítulo 1.3. Genomas procariotas y eucariotas

1.3.1. Organización del genoma bacteriano.
1.3.2. Características del genoma eucariota.
1.3.3. ADN mitocondrial y genomas extracromosómicos.

Capítulo 1.4. Variabilidad del material genético

1.4.1. Polimorfismos y variación genética.
1.4.2. Elementos repetitivos y transponibles.
1.4.3. Variación estructural del genoma.

Módulo 02. Replicación, Reparación y Estabilidad del ADN

Objetivo del módulo: Analizar los mecanismos moleculares responsables de la duplicación y mantenimiento del ADN, comprendiendo los sistemas celulares que preservan la integridad del genoma y las consecuencias de sus alteraciones.

Capítulo 2.1. Replicación del ADN

2.1.1. Principios de replicación semiconservativa.
2.1.2. ADN polimerasas y complejo de replicación.
2.1.3. Síntesis de cadenas líder y retardada.

Capítulo 2.2. Replicación en procariotas y eucariotas

2.2.1. Orígenes de replicación y control de iniciación.
2.2.2. Replicación de cromosomas eucariotas.
2.2.3. Telómeros, telomerasa y estabilidad cromosómica.

Capítulo 2.3. Daño y reparación del ADN

2.3.1. Fuentes endógenas y exógenas de daño genético.
2.3.2. Reparación por escisión y corrección de apareamientos.
2.3.3. Reparación de roturas de doble cadena.

Capítulo 2.4. Inestabilidad genómica

2.4.1. Errores de replicación y acumulación de mutaciones.
2.4.2. Estrés genotóxico y respuesta celular.
2.4.3. Inestabilidad genómica y enfermedad.

Módulo 03. Expresión Génica: Transcripción, Procesamiento y Traducción

Objetivo del módulo: Comprender el flujo de la información genética desde el ADN hasta la síntesis de proteínas, analizando los mecanismos moleculares de transcripción, procesamiento del ARN y traducción.

Capítulo 3.1. Transcripción

3.1.1. ARN polimerasas y maquinaria transcripcional.
3.1.2. Promotores, iniciación, elongación y terminación.
3.1.3. Diferencias entre transcripción procariota y eucariota.

Capítulo 3.2. Procesamiento del ARN

3.2.1. Modificación de los extremos del ARN mensajero.
3.2.2. Splicing y eliminación de intrones.
3.2.3. Splicing alternativo y diversidad molecular.

Capítulo 3.3. Traducción y código genético

3.3.1. Código genético y reconocimiento codón-anticodón.
3.3.2. Ribosomas y ARN de transferencia.
3.3.3. Iniciación, elongación y terminación de la traducción.

Capítulo 3.4. Procesamiento y destino de proteínas

3.4.1. Plegamiento y modificaciones postraduccionales.
3.4.2. Transporte y localización intracelular.
3.4.3. Degradación proteica y control de calidad celular.

Módulo 04. Regulación de la Expresión Génica y Epigenética

Objetivo del módulo: Analizar los mecanismos que controlan cuándo, dónde y en qué magnitud se expresan los genes, incorporando regulación transcripcional, ARN reguladores y mecanismos epigenéticos.

Capítulo 4.1. Regulación génica en procariotas

4.1.1. Operones y control coordinado de genes.
4.1.2. Operones lac y trp como modelos regulatorios.
4.1.3. Respuesta genética frente a cambios ambientales.

Capítulo 4.2. Regulación génica en eucariotas

4.2.1. Factores de transcripción y elementos reguladores.
4.2.2. Enhancers, silencers y arquitectura regulatoria.
4.2.3. Regulación postranscripcional y postraduccional.

Capítulo 4.3. Fundamentos de epigenética

4.3.1. Metilación del ADN.
4.3.2. Modificaciones de histonas y remodelación de cromatina.
4.3.3. Herencia epigenética y regulación del fenotipo.

Capítulo 4.4. ARN no codificante y regulación

4.4.1. microARN y silenciamiento génico.
4.4.2. ARN largos no codificantes.
4.4.3. Redes regulatorias y control de la expresión génica.

Módulo 05. Mutaciones, Variación Genética y Genética de Poblaciones

Objetivo del módulo: Comprender el origen y las consecuencias de la variación genética, relacionando mutaciones, polimorfismos, recombinación y frecuencias alélicas con diversidad biológica, herencia y evolución.

Capítulo 5.1. Mutaciones genéticas

5.1.1. Sustituciones, inserciones y deleciones.
5.1.2. Mutaciones espontáneas e inducidas.
5.1.3. Consecuencias funcionales de las variantes genéticas.

Capítulo 5.2. Recombinación y diversidad genética

5.2.1. Recombinación homóloga.
5.2.2. Entrecruzamiento y segregación cromosómica.
5.2.3. Generación y mantenimiento de diversidad genética.

Capítulo 5.3. Polimorfismos y marcadores moleculares

5.3.1. SNP, STR y otras variantes genéticas.
5.3.2. Marcadores moleculares y genotipificación.
5.3.3. Aplicaciones de marcadores en investigación biológica.

Capítulo 5.4. Genética de poblaciones

5.4.1. Frecuencias alélicas y genotípicas.
5.4.2. Equilibrio de Hardy-Weinberg.
5.4.3. Selección, deriva genética, migración y flujo génico.

Módulo 06. Técnicas Fundamentales de Biología Molecular

Objetivo del módulo: Comprender los fundamentos, etapas críticas y aplicaciones de las principales metodologías utilizadas para extracción, evaluación, amplificación, separación y análisis de ácidos nucleicos.

Capítulo 6.1. Obtención y evaluación de ácidos nucleicos

6.1.1. Principios de extracción de ADN y ARN.
6.1.2. Pureza, concentración e integridad de las muestras.
6.1.3. Conservación y manejo preanalítico de ácidos nucleicos.

Capítulo 6.2. Reacción en cadena de la polimerasa

6.2.1. Fundamentos y componentes de la PCR.
6.2.2. Diseño de cebadores y condiciones de amplificación.
6.2.3. Optimización, controles y fuentes de error.

Capítulo 6.3. PCR cuantitativa y variantes

6.3.1. Fundamentos de PCR en tiempo real (qPCR).
6.3.2. Curvas de amplificación y cuantificación.
6.3.3. RT-PCR, PCR multiplex y aplicaciones especializadas.

Capítulo 6.4. Separación y detección molecular

6.4.1. Electroforesis de ácidos nucleicos.
6.4.2. Visualización e interpretación de productos amplificados.
6.4.3. Hibridación y fundamentos de técnicas de detección molecular.

Módulo 07. Secuenciación, Genómica y Tecnologías Ómicas

Objetivo del módulo: Comprender los fundamentos de las tecnologías de secuenciación y su evolución hacia los estudios genómicos y ómicos utilizados para analizar de manera integral sistemas biológicos.

Capítulo 7.1. Secuenciación de ADN

7.1.1. Principios de secuenciación por Sanger.
7.1.2. Preparación e interpretación de secuencias.
7.1.3. Aplicaciones y limitaciones de la secuenciación convencional.

Capítulo 7.2. Secuenciación de nueva generación

7.2.1. Principios de Next-Generation Sequencing (NGS).
7.2.2. Preparación de bibliotecas y generación de lecturas.
7.2.3. Cobertura, profundidad y calidad de secuenciación.

Capítulo 7.3. Genómica y transcriptómica

7.3.1. Genómica estructural y funcional.
7.3.2. Transcriptoma y análisis de expresión génica.
7.3.3. Variantes genómicas y anotación funcional.

Capítulo 7.4. Otras ciencias ómicas

7.4.1. Proteómica y análisis global de proteínas.
7.4.2. Metabolómica y perfiles metabólicos.
7.4.3. Integración multi-ómica en investigación biológica.

Módulo 08. Bioinformática Aplicada al Análisis Molecular

Objetivo del módulo: Comprender los principios y herramientas fundamentales de bioinformática utilizados para almacenar, comparar e interpretar información proveniente de secuencias de ADN, ARN y proteínas.

Capítulo 8.1. Información biológica y bases de datos

8.1.1. Tipos de datos moleculares.
8.1.2. Bases de datos de secuencias y anotaciones.
8.1.3. Recuperación y organización de información biológica.

Capítulo 8.2. Análisis de secuencias

8.2.1. Alineamiento de secuencias.
8.2.2. Búsqueda de similitud y homologías.
8.2.3. Identificación de regiones conservadas y variantes.

Capítulo 8.3. Filogenética molecular

8.3.1. Fundamentos de evolución molecular.
8.3.2. Construcción e interpretación de árboles filogenéticos.
8.3.3. Aplicaciones en identificación y relaciones evolutivas.

Capítulo 8.4. Bioinformática genómica

8.4.1. Ensamblaje y anotación de genomas.
8.4.2. Análisis de variantes genéticas.
8.4.3. Interpretación funcional de información genómica.

Módulo 09. Genética Humana, Citogenética y Bases Moleculares de la Enfermedad

Objetivo del módulo: Analizar los principios de genética humana y citogenética y relacionar alteraciones cromosómicas y moleculares con mecanismos de enfermedad, variabilidad individual y patrones de herencia.

Capítulo 9.1. Herencia humana

9.1.1. Patrones autosómicos dominantes y recesivos.
9.1.2. Herencia ligada al sexo y mitocondrial.
9.1.3. Penetrancia, expresividad y heterogeneidad genética.

Capítulo 9.2. Citogenética

9.2.1. Estructura y clasificación de cromosomas humanos.
9.2.2. Alteraciones cromosómicas numéricas.
9.2.3. Alteraciones estructurales y reorganizaciones cromosómicas.

Capítulo 9.3. Enfermedades genéticas y multifactoriales

9.3.1. Enfermedades monogénicas.
9.3.2. Herencia compleja y susceptibilidad genética.
9.3.3. Interacción gen-ambiente.

Capítulo 9.4. Genética molecular del cáncer

9.4.1. Oncogenes y genes supresores de tumores.
9.4.2. Alteraciones en reparación, ciclo celular y apoptosis.
9.4.3. Heterogeneidad tumoral y evolución clonal.

Módulo 10. Diagnóstico Molecular y Biomarcadores

Objetivo del módulo: Comprender los principios científicos y analíticos de las herramientas moleculares utilizadas para detectar material genético, variantes y biomarcadores, reconociendo sus aplicaciones y criterios básicos de interpretación.

Capítulo 10.1. Fundamentos del diagnóstico molecular

10.1.1. Del análisis convencional al diagnóstico basado en ácidos nucleicos.
10.1.2. Sensibilidad, especificidad y límites analíticos.
10.1.3. Controles y aseguramiento de la validez analítica.

Capítulo 10.2. Detección molecular de agentes infecciosos

10.2.1. Identificación molecular de microorganismos.
10.2.2. Amplificación y detección de material genético microbiano.
10.2.3. Genotipificación y caracterización molecular.

Capítulo 10.3. Biomarcadores moleculares

10.3.1. Biomarcadores diagnósticos, pronósticos y predictivos.
10.3.2. Variantes genéticas como biomarcadores.
10.3.3. Expresión génica y biomarcadores moleculares.

Capítulo 10.4. Medicina genómica y de precisión

10.4.1. Variabilidad genética y respuesta individual.
10.4.2. Farmacogenética y farmacogenómica.
10.4.3. Integración de información molecular en medicina de precisión.

Módulo 11. Ingeniería Genética, Edición Genómica y Biotecnología Molecular

Objetivo del módulo: Analizar las estrategias utilizadas para manipular y modificar material genético, comprendiendo los fundamentos de ADN recombinante, vectores, edición genómica y sus principales aplicaciones biotecnológicas.

Capítulo 11.1. Tecnología del ADN recombinante

11.1.1. Enzimas de restricción y modificación del ADN.
11.1.2. Clonación molecular y construcción de ADN recombinante.
11.1.3. Selección y análisis de clones recombinantes.

Capítulo 11.2. Vectores y expresión génica

11.2.1. Plásmidos y otros sistemas de vectores.
11.2.2. Introducción de ADN en células.
11.2.3. Sistemas de expresión de proteínas recombinantes.

Capítulo 11.3. Edición genómica

11.3.1. Principios de modificación dirigida del genoma.
11.3.2. Sistema CRISPR-Cas y reconocimiento de secuencias.
11.3.3. Alcances, limitaciones y efectos fuera del objetivo.

Capítulo 11.4. Aplicaciones de ingeniería genética

11.4.1. Producción de biomoléculas recombinantes.
11.4.2. Organismos genéticamente modificados.
11.4.3. Aplicaciones biomédicas, agrícolas e industriales.

Módulo 12. Genómica Avanzada, Calidad, Bioseguridad y Perspectivas de la Biología Molecular

Objetivo del módulo: Integrar los conocimientos desarrollados durante el diplomado mediante el análisis de tecnologías emergentes, aseguramiento de calidad, bioseguridad y aspectos éticos asociados con las nuevas capacidades de análisis e intervención genética.

Capítulo 12.1. Nuevas fronteras del análisis genómico

12.1.1. Genómica de célula única.
12.1.2. Transcriptómica espacial.
12.1.3. Secuenciación de lectura larga y análisis de variantes complejas.

Capítulo 12.2. Calidad en biología molecular

12.2.1. Fase preanalítica, analítica y postanalítica.
12.2.2. Controles positivos, negativos e internos.
12.2.3. Trazabilidad, reproducibilidad y documentación.

Capítulo 12.3. Bioseguridad y gestión del riesgo

12.3.1. Riesgos asociados con muestras y procedimientos moleculares.
12.3.2. Prevención de contaminación y buenas prácticas.
12.3.3. Gestión segura de materiales y residuos biológicos.

Capítulo 12.4. Bioética y perspectivas de la genética

12.4.1. Privacidad y confidencialidad de la información genética.
12.4.2. Implicancias éticas de la edición del genoma.
12.4.3. Perspectivas futuras de la genómica y la biología molecular.

Una especialización para comprender la Biología desde su nivel molecular

La capacidad de estudiar directamente el ADN, el ARN, la expresión génica y la variabilidad genética ha transformado la investigación biológica y numerosas áreas relacionadas con la salud, la microbiología y la biotecnología.

Este diplomado desarrolla una ruta progresiva: comienza con los mecanismos fundamentales de la información genética y posteriormente incorpora PCR, qPCR, secuenciación, NGS, genómica, epigenética, bioinformática, diagnóstico molecular, biomarcadores y edición genómica.

Para el biólogo y los profesionales vinculados con las ciencias biomédicas y de laboratorio, representa una oportunidad de fortalecer conocimientos en uno de los campos de mayor proyección de las ciencias biológicas contemporáneas.

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