domingo, 21 de noviembre de 2021

¿Qué ocurre cuando no seleccionamos?

Cuando daba clases, me sorprendía que cuando preguntaba a mis estudiantes, ellos respondían dándome los resultados en forma de pregunta: "¿30?" por ejemplo. Les trataba de explicar que lo que estábamos haciendo en clases era una actividad preprofesional, que las respuestas tenían que ser "30 por esta razón y por esta". Por ejemplo, les explicaba cómo determinar genéticamente la paternidad. Les decía: vosotros por dar esta información vais a cobrar 100, 200, 400$. La gente va a pagar este servicio que luego servirá para las demandas de alimentos. Tu tienes que presentar tus resultados o conclusiones de manera 99.9999% fiables. Nadie te va a pagar por tus conjeturas

Cuando me hartaba de que me respondieran con preguntas, como si de un concurso de la televisión, o de un juego de azar se tratase les explicaba la siguiente analogía: 

"Si yo fuese Pablo Escobar, el patrón, y tu tuvieses que dar cuenta de un cargamento de cocaína ¿Te podrías dar el lujo de dar una respuesta a la ligera y equivocarte con 5 kg del cargamento?" La respuesta era siempre: "No". ¿Qué pasaría si te equivocas y le dices que hay 5 kg menos? "Pues que me mataría" y era allí cuando escenificaba un enfado diciendo "Si yo fuera Escobar, te mataría antes a tu mamá, a tu papá, a tu hermanita, a tu perro, a tu abuelita, y si la abuelita está enterrada la desentierro y la vuelvo a matar y luego te mato a ti" 

Era siempre un momento de risas. Trataba de explicar con este ejemplo que si no exigimos tendremos estudiantes mediocres y que eso será el fin de la meritocracia. Nos gobernaran y nos dirigirán no los mejores si no los que tengan más palanca, enchufes o contactos. Cuando vemos el catálogo de Netflix asombra la cantidad de series sobre el Chapo, Pablo Escobar y gente de similar calaña. Psicópatas asesinos. ¿De dónde viene la fascinación por semejantes personajes? Salieron de abajo y llegaron a la cima. Nos resulta fascinante que en el narcotráfico da igual que seas hijo de quien seas. Solo se llega a la cima siendo el más cabrón, el más salvaje y el más inteligente. Hoy por hoy hay más meritocracia en el narcotráfico que en nuestras universidades.

La meritocracia son los padres

La conocida palanca, en Ecuador, o enchufe en España es conocido en sociología como: "transmisión intergeneracional del capital humano", es decir, la meritocracia en los países como mayor desigualdad social son... si, los padres. Siento haberos roto la ilusión.

Menos movilidad social más desigualdad. A alguien le sorprende los estallidos de violencia en América Latina. Fuente
Los pobres listos triunfan, los ricos tontos y listos triunfan . Fuente
Porcentaje de repetidores entre el alumnado de 15 años según nivel socioeconómico y cultural (ESCS). Datos de España a 2018. La mitad de los pobres repiten, los ricos menos de 1 de cada 10.


Proporción entre las probabilidades de repetir curso del 25% de niños y niñas de menor nivel socioeconómico respecto al 25% con más recursos, a igualdad de competencias matemáticas y científicas, en cada país. En España, los alumnos pobres tienen 4 veces más probabilidad de repetir que los ricos con las mismas competencias

En España la tasa de fracaso escolar ha pasado de 2000 a 2020 de 30% a 17% por imperativo legal

Esta noticia, que en principio es positiva, visto el retroceso educativo que evidencian los docentes todos los días, solo nos indica que lo que ha descendido es qué llamamos fracaso escolar. No hemos mejorado la educación, hemos institucionalizado el fracaso. Un estudiante en España suspende todas en un curso, repite y vuelve a suspender todas. Pues después del segundo curso fracasado, por Imperativo Legal (PIL) le aprueban el curso. Un chaval decide en 4º de la ESO que la historia y el inglés no le gustan, abandona las asignaturas sacando sendos unos y obtiene el título de la ESO, porque con dos suspensos también se titula. Lo del 1 les llamará la atención. No se puede poner 0 en la ESO, aunque los exámenes estén en blanco. Un 0 dañaría la autoestima de los niñitos de 16 años. 

Por imperativo legal los estados criminalizan a los padres 

Sesenta países, estados y territorios han adoptado una legislación que prohíbe totalmente el uso del castigo corporal contra los niños en el hogar, de acuerdo con Unicef y la Iniciativa Global para Acabar con el Castigo Corporal a los Niños.


Yo nunca les he pegado a mis hijos. Es una pregunta que les hice ¿Yo os pegué alguna vez? a lo que me respondieron que no. Si les hubiese tenido que dar una cachetada lo hubiese hecho pero la verdad es que no hizo falta porque mis hijos son unas personas muy bien portadas. Creo que la violencia no es la manera correcta de educar, pero sinceramente creo, que si es necesario mostrar límites y autoridad. Y que una bofetada no ha matado a nadie. Sin embargo, tenemos estos titulares que son una aberración: 

Pegar una bofetada a un hijo puede costar la cárcel a los padres

La justicia condena a un hombre a tres meses de cárcel por maltrato tras pegar a su hija en la cara

Un padre fue condenado a siete meses de prisión por un delito de malos tratos a su hija de 15 años, quien no habría acatado las indicaciones sobre la hora para regresar a su casa.

Creo que desde las instituciones están jugando a ser seres de luz. Me pregunto: por qué no criminalizan la pobreza, los salarios de miseria, los mini departamentos que no permiten espacio para que exista una biblioteca, una habitación para ese abuelo que necesita cuidados... Por qué no se ofrece cobertura sanitaria en el seguro público, los desahucios abusivos de la banca, que en España te quitan la casa los bancos pero no así la deuda, siendo esto un atropello y un robo. ¿Por qué?. Les resulta mucho más fácil meter a un padre en la cárcel. Los padres no son los bancos, o la patronal. Sin embargo, son los cimientos de las familias. Criminalizamos a las personas porque no podemos criminalizar los comportamientos patológicos de nuestro sistema económico. Es simplemente más fácil.

Cacería de brujas a profesores

Todos hemos tenido profesores horribles. Para luchar contra ese tipo de docentes se establecieron diversos mecanismos que por el corporativismo de los docentes rara vez tenían efectividad. Como dice el humorista Javier Cansado, el colectivo de médicos y enfermos, profesores y alumnos, policías y ladrones... son colectivos enfrentados. 

Ventana de la denuncia, Cartagena de Indias. En esta ventana se introducían las acusaciones anónimas, luego el tribunal de la Santa Inquisición se encargaba de "obligar" al acusado a refutar las acusaciones. 
Muchos formularios de quejas de alumnos tienen el formato de la denuncia anónima sin presentar pruebas. La vuelta a la inquisición, al KGB de Stalin o la Gestapo de Hitler.

Ha llegado el momento de la anécdota personal: en un curso tuve dos quejas de alumnos. En general las encuestas que respondían mis alumnos eran buenas: una aprobación por encima del 95% de satisfacción, pero siempre hay quien está descontento. En este caso, el motivo de descontento era el sistema educativo que seguía. Un sistema educativo, el de la pedagogía inversa, que había sido adoptado por la universidad. A mi personalmente me parece un sistema interesante, pero claro, requiere de compromiso y trabajo por parte del alumno. El decano me mandó un correo instándome a hacer un informe defendiéndome de las acusaciones. Me mandó el correo de la alumna omitiendo su nombre. Mi respuesta fue que allí no había acusaciones porque no había pruebas. Todo este incidente tuvo lugar cuando las clases eran online durante la pandemia. Todas mis clases estaban grabadas. A la alumna, o a la madre de la alumna, por que se notaba que había sido una persona mayor quien había escrito la carta, les hubiese sido muy fácil decir: "en el minuto 14 de la 4ª clase impartida por el profesor se hace o se dice esto de manera incorrecta" pero en ningún momento se referían a nada en concreto. Para cargar las tintas, en vez de presentar pruebas, utilizaban expresiones gratuitas y vejatorias como "el tal llamado profesor"... de una manera telenovelesca, como si ella estuviese en condiciones de evaluar mis méritos para ese puesto. En fin. Lo que le dije al decano fue que teníamos un problema, no yo, si no todos los profesores de esa universidad si no se le exigían a los alumnos presentar pruebas documentadas de las acusaciones, algo que es extremadamente fácil en el caso de las clases online grabadas con copia para cada estudiante. También le recordé que era importante que las encuestas de satisfacción de los alumnos fuesen anónimas, pero que las acusaciones no podían serlo. Adució que yo podría tomar represalias... a lo que le respondí que todos los exámenes eran online y no había forma de manipularlos en contra del alumno sin dejar un rastro informático. Además, estaba dispuesto a que se monitoreasen los exámenes a esa alumna pero, en un sistema de derecho no caben las denuncias anónimas. Eso solo pasaba en la edad media, en la Alemania nazi o en la URSS de Stalin. Lo cierto y verdad, es que en la carta de la alumna estaban escritas algunas calumnias y descalificaciones gratuitas que fueron pasadas por alto... Ya no trabajo allí y este año los alumnos están haciendo movilizaciones de todo tipo para intentar que la universidad despida a un docente. Creo que les trata mal y les exige bastante. Un crimen.  

La consecuencia de todo esto: LOS PROFESORES TIENEN MIEDO DE SUSPENDER A LOS ESTUDIANTES y están pasando de curso personas que no saben resolver una regla de tres. En ecología, cuando desaparecen los depredadores los sistemas colapsan. Cuando en educación no se discrimina a los vagos e incapaces la estupidez campa a sus anchas.

Generación de cristal, para lo bueno y para lo malo

La generación de cristal es la primera generación en haber nacido con internet. Los baby boomers sabemos que un mundo sin internet fue posible. Somos la última generación viva en tener ese conocimiento. Lo bueno de la generación de cristal es que tienen un discurso sobre los privilegios, las injusticias, el respeto a las diferencias y los derechos muy desarrollado. Eso es bueno. Lo terrorífico es lo siguiente:

Muerte de Samuel Luiz: una calle llena de gente... los únicos que le ayudaron fueron dos jóvenes senegales inmigrantes ilegales.

Coruña por la noche, el paseo marítimo lleno de gente, una jauría humana patea a un joven: diez contra uno y nadie va a separarlos ¡Qué alguien haga algo! debieron pensar mientras grababan. Los únicos que salieron a ayudar a una persona que estaba siendo pateada por diez fueron dos muchachos inmigrantes senegaleses, musulmanes, criados en un mundo sin el respeto a las minorías y las diferencias pero con la capacidad empática de salir a proteger a alguien que estaba siendo asesinado a patadas. Fueron golpeados por la jauría pero hicieron lo que se tenía que hacer. Los demás esperaron que llegase la policía a constatar que Samuel Luiz estaba muerto. 

 Estudiante texana blanca llama a su madre después de abofetear a la maestra: "¡Ella es negra y me está cabreando!" Claro bonita, tu, como estudiante, tienes derecho a "educar" e incluso pegar a tu docente si crees que ella está equivocada

Un carterista llama a la policía porque no le dejan entrar al metro a robar Cuando salió esta noticia, en los foros en los que se comentaba mucha gente le daba la razón al carterista.

Médico se graba tras ser agredido y rompe a llorar: "No pude ni reaccionar"

Como decía el humorista Javier Cansado: colectivos enfrentados: médicos y pacientes, profesores y alumnos, policías y ladrones... el problema es que además del enfrentamiento de intereses ahora tenemos pacientes que se creen médicos, ladrones que creen que tienen derechos, alumnos que se ven en la obligación de educar al "tal llamado profesor". 

martes, 16 de noviembre de 2021

Técnicas de secuenciación

 ¿Cuál fue el método inicial de secuenciación del ADN?

A finales de la década de 1970 se desarrollaron dos métodos que permitían la secuenciación de una molécula de ADN de una manera sencilla y rápida. Al principio, la idea consistía en imitar los clásicos  métodos de secuenciación de proteínas, donde las moléculas eran fragmentadas y analizada su composición en función de sus características físico-químicas, deduciendo así su secuencia a partir de fragmentos solapantes. Pero este método, que para proteínas resultaba muy eficaz, mostró sus carencias a la hora de analizar una molécula resultante de la combinación de cuatro nucleótidos diferentes. Así, en 1977, los grupos de A. Maxam y W. Gilbert por un lado, y de F. Sanger por otro, desarrollaron sendos métodos de secuenciación específicos para el ADN.

¿En qué consiste el método químico de Maxam y Gilbert?

En este método se usa fósforo radiactivo para marcar el ADN. Una vez marcado, el ADN se fracciona con reacciones químicas específicas para cada una de las cuatro bases. Cuatro alícuotas de la misma muestra se tratan bajo condiciones distintas y, posteriormente, un tratamiento con piperidina rompe la molécula a nivel de la base modificada. Los productos así obtenidos son separados en geles de poliacrilamida en función de su tamaño.

¿En qué consiste el método enzimático de Sanger?

Este método también es conocido como método de los terminadores de cadena o dideoxi, y se basa en el uso de dideoxinucleótidos (ddNTP) que se diferencian de los deoxinucleótidos (dNTP) en que carecen del grupo –OH en el carbono 3´de la ribosa.

En este –OH del carbono 3´de la ribosa es precisamente donde la enzima incorpora el siguiente nucleótido de la cadena que se está sintetizando, formando un enlace fodfoéster. Al carecer de grupo –OH, tras la incorporación a la cadena de un ddNTP, el proceso de replicación se termina ya que no se permite la incorporación de un nuevo nucleótido.

A efectos prácticos lo que se hace es diseñar un oligonucleótido de entre 18-25 bases complementario a una zona de la cadena de ADN que se quiere secuenciar. Tras unirse este oligonucleótido al ADN molde, la ADN polimerasa I va a extender la cadena desde el grupo OH libre del extremo 3´ del oligonucleótido mediante la incorporación de dNTPs complementarios al molde de ADN (ver nota).

La reacción de secuenciación se da en cuatro alícuotas de la misma muestra en las que se darán sendas reacciones de síntesis incluyendo cada alícuota pequeñas cantidades de los cuatro diferentes ddNTPs (ddATP, ddGTP, ddCTP y ddTTP). La incorporación a la cadena replicada de uno de estos nucleótidos (en inhibición competitiva con el correspondiente dNTP), da lugar a una mezcla de cadenas de distintas longitudes acabando en todas las diferentes posiciones posibles donde un ddNTP es incorporado en lugar de un dNTP.

Sustituyendo uno de los dNTPs por el mismo nucleótido marcado radiactivamente podemos visualizar las bandas de diferente tamaño separadas en un gel de poliacrilamida, ocupando cada una de las reacciones un carril.



Imagen modificada de "Secuenciación de Sanger", de Estevezj (CC BY-SA 3.0). La imagen modificada se encuentra bajo una licencia (CC BY-SA 3.0)


Cobertura o profundidad genética


La cobertura (o profundidad) en la secuenciación del ADN es el número de lecturas únicas que incluyen un nucleótido dado en la secuencia reconstruida.

Para distinguir entre errores de secuenciación y SNP ( polimorfismos de un solo nucleótido) verdaderos, es necesario aumentar aún más la precisión de la secuencia mediante la secuenciación de genomas individuales un gran número de veces.
Alineamiento en e lgenCHST14. Nótese la profundidad relativa en la región con puntos azules ubicados a lo largo de una línea vertical. Los fragmentos de ADN contiguos se les llama contigs

 La cobertura promedio para un genoma completo se puede calcular a partir de la longitud del genoma original (G), el número de lecturas (N) y la longitud de lectura promedio (L) como


Por ejemplo, un genoma hipotético con 2.000 pares de bases reconstruidos a partir de 8 lecturas con una longitud media de 500 nucleótidos tendrá una redundancia de 2x.

La cobertura es 177 (bases azules: númeo de lecturas por el tamaño de la lectura promedio) dividido por el tamaño del genoma (en rojo) que es de 35. Por lo tanto la cobertura es 177 / 35 = 5.


Tener buena cobertura es fundamental para distinguir mutaciones de errores de secuenciación



        Compilación esquemática de las mutaciones reportadas en CHST14. En  gris, mutaciones nuevas; subrayadas, mutaciones recurrentes encontradas en pacientes con MCEDS (SíndromedeEhlers-Danlos Músculo-contractural)



Técnicas de secuenciación masiva

En 2001 secuenciar 1000.000 bytes (1 megabyte) costaba 100.000$. En 2021 cuesta 1000.000 veces menos: 0.1$ o sea 10 céntimos.

Enriquecimiento del blanco basado en captura: El  ADN es fragmentado en segmentos cortos (A). Posteriormente se añaden adaptadores (rojo y verde) (B) que se unen a los fragmentos de  ADN para lograr la construcción de la biblioteca (C). Luego se hibrida la biblioteca con sondas complementarias a las regiones de interés (azul) (D). Las sondas se encuentran marcadas con biotina (amarillo) y pueden ser capturadas por medio de perlas magnéticas recubiertas con avidina (unión avidina-biotina) (E). Por último, mediante un imán se capturan las perlas magnéticas y se obtiene una biblioteca que contiene sólo fragmentos de  ADN representando regiones de interés (F).

Enriquecimiento del blanco basado en amplicones (PCR multiplex): Las regiones de interés son amplificadas a partir de  ADN genómico (doble hebra, color negro) por medio de cebadores específicos (flechas de color azul, rojo, verde) (A). Se obtienen así múltiples copias de las regiones amplificadas (doble hebra color azul, rojo, verde) (B). Luego se añaden los adaptadores para la construcción de la biblioteca (amarillo y violeta) (C). Posteriormente, la biblioteca es purificada para eliminar  ADN genómico y los dímeros de adaptadores (D).

Secuenciación en plataformas Illumina. Luego de la preparación de la biblioteca se realiza amplificación de grupos (clusters) en celda de flujo (A a  D). La biblioteca es diluida y cargada en la celda de flujo de modo que cada hebra de  ADN se une a la celda de flujo por medio de hibridación de los adaptadores (verde y violeta) con oligonucleótidos complementarios a los mismos (unidos al soporte sólido). Mediante una reacción de polimerización se genera una copia del inserto desde el oligonucleótido unido al soporte sólido (A). Posteriormente se genera la PCR-puente: el fragmento se curva y el adaptador del extremo libre se une a un oligonucleótido complementario anclado al soporte sólido. Mediante otra reacción de polimerización (B) se obtiene una segunda hebra complementaria a la inicial (C). El proceso se repite hasta generar un grupo (cluster) a partir de la hebra primaria. La generación del grupo facilita la detección por medio de fluorescencia. La secuenciación propiamente dicha (secuenciación por síntesis) (E  a  H) se genera a partir de cebadores específicos para los adaptadores (flecha verde). En cada flujo, los nucleótidos marcados con fluorescencia (terminadores reversibles) compiten por elongar la cadena de  ADN (E) y se une a ella sólo aquel complementario a la hebra molde (F). El resto de los nucleótidos es eliminado, y una fuente lumínica excita el fluoróforo del nucleótido añadido (G). La señal es recolectada por un dispositivo CCD para luego ser analizada. El ciclo vuelve a repetirse con un nuevo flujo para incorporar otro nucleótido a la cadena (H).  




Secuenciación en plataforma Ion  Torrent.
La PCR en emulsión (A  a  D) consiste en millones de reacciones de PCR ocurriendo simultáneamente en micelas contenidas en una emulsión. En cada micela se disponen sólo una  hebra de  ADN (inserto - color negro) flanqueada por adaptadores (verde claro y rojo), y una perla con secuencias complementarias a uno de los adaptadores (verde oscuro) (A). La hebra de  ADN se une por complementariedad a la perla (B). Mediante cebadores específicos complementarios al adaptador libre (rojo claro) se generan ciclos de amplificación clonal (C) para obtener una perla con múltiples copias del mismo fragmento de  ADN inicial (D). La secuenciación por semiconductor (E  a  H) se realiza luego de romper la emulsión, enriquecer las perlas amplificadas clonalmente y cargarlas en el chip semiconductor. Cada una de las perlas alcanza un pocillo en el chip (E).  A  partir de cebadores complementarios al adaptador del extremo libre se realizan flujos de un nucleótido en particular (en el ejemplo se observa una adenina) (F). Si el nucleótido correspondiente a ese flujo es añadido a la cadena por complementariedad con la hebra molde, se libera un protón (H+) al generarse la reacción de polimerización (G). La liberación de protones en el pocillo causa un cambio de pH que luego se traduce a un cambio de voltaje y genera la señal cruda de secuenciación  (H). Si existiesen homopolímeros, la adición de más de un nucleótido incrementaría el cambio de voltaje de manera proporcional.

EJERCICIOS:

1 PREGUNTA: Di a qué secuencia corresponde este gel de secuenciación Sanger. ¿Cuál será el extremo 5´?
2 PREGUNTA: Di a qué secuencia corresponde este gel de secuenciación Sanger

3 PREGUNTA: Si el ADN humano haploide tiene 3 GB ¿Cuántas bases tiene? En 2001 secuenciar 1000.000 bytes (1 megabase) costaba 100.000$. En 2021 cuesta 1000.000 veces menos: 0.1$ o sea 10 céntimos. ¿Cuánto costaba secuenciar un genoma humano haploide en el año 2000 y cuanto en 2021?

Solución: Un gigabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el GB, equivalente a 109. Si 1000.000 de bases costaba 100.000$, entonces 3000 millones costaban 3000x100.000$ = 300 millones de dólares. En 2021 3000x0.1$ = 300$

4 PREGUNTA: La cobertura promedio para un genoma completo se puede calcular a partir de la longitud del genoma original (G), el número de lecturas (N) y la longitud de lectura promedio (L) como


Ecuación de Lander/Waterman

Por ejemplo, un genoma hipotético con 2.000 pares de bases reconstruidos a partir de 8 lecturas con una longitud media de 500 nucleótidos tendrá una redundancia de 2x.

Si tengo un genoma de 1 Mega y la longitud promedio de los ADN secuenciados es de 1000 bases y N =30000. ¿Qué cobertura tengo?

5 PREGUNTA: Se estima que aproximadamente el 97% del genoma es “basura”. O mejor dicho, que no se sabe cuál es su función ¿crees que es relevante secuenciar genomas completos? ¿cuáles son tus impresiones sobre las funciones que puede tener ese genoma “basura”? 



6 PREGUNTA: ¿Cuál es la secuencia de este cromograma procedente de una secuenciación Sanger?


7 PREGUNTA: ¿Cuál es la secuencia de este cromograma procedente de una secuenciación Sanger?

Solución: 5’CTGNGTAAAAATNCTNTTTNACTTNAGNNATGATTACAAAATAATTATT3’

8 PREGUNTA: Di cuál sería la secuencia de la cadena superior de izquierda a derecha (5' --> 3') y cuál la de la secuencia de abajo de derecha a izquierda (5'--->3')


Solución: Superior 5' TCTCAAGAGGCAACATC 3'  Inferior: 5' GATGTTGCCTCTTGTGA 3'

https://genomica.fciencias.unam.mx/2017/09/18/bioinformatica-ejercicio-18-de-septiembre/

jueves, 11 de noviembre de 2021

Perfiles de ADN en paternidad


Herencia de los marcadores microsatélites STRs (short tandem repeats). Los numerosos genotipos permiten diferenciar a un cromosoma de otro en el individuo, a un individuo de otro, y establecer sus relaciones de parentesco. 

Gracias a esta tecnología se acabó el concepto de "madre soltera" y los hijos no reconocidos

Albert Solà el auténtico Rey de España. La paternidad biológica se considera acreditada cuando la probabilidad de paternidad es mayor al 99.9%


¿Qué son los STRs?

La mayoría de nuestro ADN es idéntico al de otras personas. Sin embargo, hay regiones heredadas de nuestro ADN que pueden variar de una a otra persona. Las variaciones de la secuencia del ADN entre individuos se denominan "polimorfismos". Las secuencias con grado máximo de polimorfismo son muy útiles para el análisis de ADN en casos de pruebas de paternidad. Esta Actividad se basa en analizar la herencia de un tipo de polimorfismos de ADN conocido como "repeticiones cortas en tándem" o, de forma abreviada, STR (del inglés Short Tandem Repeats).

Las STR son secuencias cortas de ADN de una longitud entre 2 a 5 pares de bases, que se repiten muchas veces de forma consecutiva, por ejemplo:

Repeticiones de trinucleótidos: CAGCAGCAGCAG ...
 La secuencia tetramérica repetida es GATAGATAGATAGATA...

Los polimorfismos en STR se deben al distinto número de copias del elemento repetido que puede aparecer en una población de individuos.

A
STR habitualmente utilizados para el estudio de paternidad. Los STR reciben el nombre de acuerdo a su ubicación. Por ejemplo: VWA por el factor Von Willenbrand o D3S1358 ya que corresponde a una determinada región en el cromosoma 3. * incluidos en ensayo comercial AmpFISTR IdentifilerTM (Applied Biosystems). ** incluidos en ensayo comercial Powerplex16 (Promega).

Amplificación de STRs y detección por electroforesis en geles verticales de poliacrilamida

Representación de los pasos que involucra el análisis de fragmentos de ADN por electroforesis capilar (EC).

¿Es necesario que se estudie a la madre?

Se podría asumir que en un estudio de paternidad no es necesario incluir a la madre. En casos en donde hay cierto grado de parentesco entre los dos progenitores (primos, relaciones incestuosas) es necesario identificar con certeza el alelo heredado de la madre. De esta manera, podemos alcanzar IPs más altos y probabilidades de paternidad también más altas y, por lo tanto, más seguras.

Índice de paternidad

Este índice expresa cuántas veces es más probable que el presunto padre sea de verdad el padre biológico. El índice de paternidad (IP) es más fiable cuando se trabaja con alelos poco frecuentes. 

Los STR empleados se heredan de manera independiente (están en cromosomas distintos). Por lo tanto, es posible calcular la probabilidad para todos los STR utilizados, multiplicando los IP de cada uno de ellos. Es lo que se llama IP combinado. Por lo tanto, el IP combinado es la probabilidad de paternidad (PP)

PP = IP/IP+1

Por lo tanto, la PP se acercará a 100% en la medida que el IP combinado sea más alto.

EJERCICIOS

1 PREGUNTA: Interpreta este gel de electroforesis y deduce si el parentesco marcado entre las cinco personas puede ser real


2 PREGUNTA:  Interpreta este gel de electroforesis y deduce si el parentesco marcado entre las cinco personas puede ser real

3 PREGUNTA: Existen sospechas de que se han intercambiado tres bebés nacidos el mismo día en la misma maternidad. Ante el escándalo mediático, los responsables del hospital se apresuran a realizar las pruebas de paternidad. ¿De qué pareja es hijo cada uno de los bebés?

Solución: El bebé 1 es hijo de la pareja B; el bebé 2 es hijo de la pareja C; el bebé 3 es hijo de la pareja A

4 PREGUNTA: D7S280 es uno de los 13 loci genéticos STR del núcleo CODIS del FBI.


Este ADN se encuentra en el cromosoma 7 humano. Alelos diferentes de este locus tienen entre 6 y 15 repeticiones en tándem de la secuencia "gata". ¿Cuántas repeticiones hay en la secuencia mostrada a continuación? Observe que una de las secuencias tetraméricas es "gaca", en lugar de "gata"
 
  1   aatttttgta ttttttttag agacggggtt tcaccatgtt ggtcaggctg actatggagt
 61  tattttaagg ttaatatata taaagggtat gatagaacac ttgtcatagt ttagaacgaa
121 ctaacgatag atagatagat agatagatag atagatagat agatagatag atagacagat
181 tgatagtttt tttttatctc actaaatagt ctatagtaaa catttaatta ccaatatttg
241 gtgcaattct gtcaatgagg ataaatgtgg aatcgttata attcttaaga atatatattc
301 cctctgagtt tttgatacct cagattttaa ggcc

Si diseñamos unos primers para amplificar este fragmento. ¿Cuánto mediría el fragmento en nucleótidos? Si este fragmento tuviese solo 3 repeticiones GATA y lo amplificásemos con los primers anteriores ¿Cuántos nucleótidos tendría ahora el fragmento amplificado?

5 PREGUNTA: ¿Qué es un alelo? Explícalo en el caso de los STRs

6 PREGUNTA: ¿Un alelo es un polimorfismo?

Solución: Un polimorfismo se caracteriza porque diferentes individuos presentan distintos nucleótidos o variantes en una posición concreta del genoma, que se denomina locus. A cada posible variante se le denomina alelo

7 PREGUNTA: Individuo 1: gatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagacagata
                          Individuo 2: gatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagatagata

Los individuos 1 y 2 ¿Presentan el mismo alelo? ¿Puede esta diferencia servir para estudios de paternidad? Razona tu respuesta 

8 PREGUNTA:  La ley exige que la exclusión de paternidad se demuestre en al menos dos marcadores. En la Tabla 2, hay unos resultados de un test de paternidad. ¿Podemos excluir la paternidad? 


Solución: Hay 3 STR en que el hijo/a no presenta alelos del supuesto padre (FGA, D21S11 D18S51),  lo que excluye la paternidad. En los otros STR, los supuestos padre e hijo/a comparten alelos con el mismo número de repeticiones por azar

9 PREGUNTA: basándote en la tabla 3 en la que muestran los perfíles genéticos, calcula la probabilidad de paternidad de ese caso concreto en el que también se muestran los perfiles de la madre


Solución: IP combinada 4.018.051. PP = 99.9999%

10 PREGUNTA: En la tabla anterior, el marcador D18S51 ¿Cómo se visualizaría hipotéticamente en un gel de electroforesis? ¿Cuál sería la banda más grande y cuál la más pequeña?

11 PREGUNTA:  La ley exige que la exclusión de paternidad se demuestre en al menos dos marcadores. En la Tabla 2, hay unos resultados de un test de paternidad. ¿Podemos excluir la paternidad? 

Solución: el marcador D19S433 es distinto, pero tener un solo marcador distinto no es suficiente para descartar paternidad.

Cariotipos

 


https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoescuela/recursosdigitales/2014/12/09/practica-para-cariotipos-con-anomalias/

http://www.biologia.arizona.edu/human/act/karyotyping/patient_a/patient_a.html




lunes, 18 de octubre de 2021

Restarle autoridad para ganarla tú

 Hay una presión fortísima para destruir los vínculos entre las personas, en las comunidades. Por ejemplo, en los docentes... quieren que tratemos a nuestros alumnos como clientes. Con la untuosidad y las maneras obsequiosas de un camarero de restaurante de lujo. A los médicos también les exigen lo mismo. Es una falsa empatía. Para que exista filiación entre docentes y alumnos, entre médicos y pacientes debemos de tener autoridad y ellos respeto. Nos restan autoridad para que sea el sistema el que la detente. A los docentes ya nos tratan de "colaboradores" de "facilitadores de contenido"...

Somos docentes, maestros, una figura de respeto

Da pena leer este titular "Profesores compitiendo por recoger billetes del suelo". 

En un pabellón deportivo de hockey sobre hielo en Dakota del Sur el 12 de diciembre de 2021 se realiza un "Dash for Cash" donde los maestros se arrodillan y luchan por billetes de un dólar que pueden usar como útiles para el aula mientras los espectadores miran y vitorean. Los billetes fueron "donados" por CU Mortagage Direct, una empresa de préstamos hipotecarios

El docente no es un facilitador: debe de eliminar a aquellos que no están preparados

Parece mentira que haya que estar diciendo esto. La pedagogía como "ciencia" tiene la pretensión de que gracias a la investigación en nuevas técnicas educativas el estudiar será una actividad de goce, felicidad y crecimiento personal sin límite. Esto es falso. Es falso porque no tiene en cuenta la responsabilidad que tiene el propio estudiante con su proceso de aprendizaje. No todo es culpa del docente. Es más, cuando el estudiante plagia y luego te afea que lo suspendas... eso no es falta de método pedagógico, es simplemente desverguenza. Para esto no hay pedagogía que valga. Es suspender y listo. Lo mismo ocurre con los antivacunas. No es cuestión de explicar, es cuestión de multar, lo mismo que con aquellos que no se ponen el cinturón de seguridad.

"Sus fracasos sólo representan lo mal profesor que eres" Esta frase me la escribieron en el blog cuando me estaba riendo del copia-pega en los trabajos universitarios. La frase es maravillosa por que ejemplifica lo que GK Chesterton quería expresar en su frase "Para corromper a un individuo basta con enseñarle a llamar "derechos" a sus anhelos personales y "abusos" a los derechos de los demás". 

ROLLIN' SAFARI - 'The Chase' - Official Trailer ITFS 2013

El problema está en que los docentes deben no solo de educar sino de ejercer una labor "depuradora". Solo deberían acceder a los niveles superiores aquellos que hayan demostrado valía y capacidad. En ecología cuando desaparecen los grandes depredadores los sistemas se desmoronan.

Publicar para subir en los rankings

A la investigación, sobre todo en instituciones de medio pelo, también están empezando a "implementar" esta manera de proceder: todo el mundo en la institución tiene poder y el que está en la base de la pirámide es el investigador. Eso si, todos le llaman doctor, pero al final, para pedir una probeta tiene que llenar un formulario y entregárselo a un técnico de laboratorio que tiene la potestad de negárselo si no ha cumplimentado el requerimiento. Da igual que lo necesite, o que se le haya olvidado. El técnico hará prevalecer su poder. 

La figura del "gestor científico" es uno de los males de la ciencia que se produce en universidades que solo quieren tener un número alto de artículos por... ¿Por qué razón? ¿Conocimiento? ¡No! simplemente para subir en los rankings y venderlo. Los "gestores científicos" se están cargando una de las instituciones que hacían de los científicos personas en las que la sociedad podía confiar: la libertad de cátedra. Ahora, cualquiera de estos gestores te pueden despedir sin razón alguna, bueno, quizás porque no aportaste dinero para su cumpleaños -a veces se les hacen regalos de 600$ recolectados de investigadores y técnicos de investigación-. La sociedad confiaba en los científicos porque eran independientes, y algunos de ellos, desde su libertad de cátedra eran faros de independencia frente a los poderes fácticos, como lo era Noam Chomsky desde el MIT. Ahora, todos tiemblan frente a un gestor de medio pelo que puede despedirlos por cualquier razón peregrina. Van a priorizar el número de artículos, pero no el conocimiento independiente.

Notas más altas a los estudiantes de clases más altas

Carlos Gil Hernández es el autor de la tesis doctoral: "Cracking Meritocracy from the Starting Gate: Social Inequality in Skill Formation and School Choice". En su trabajo demuestra que en Europa la meritocracia no existe. Desde el análisis sociológico de encuestas a alumnos alemanes demuestra que los profesores tienden a poner notas más altas a los estudiantes de clases altas. Aquí habría que puntualizar: los profesores que trabajan en universidades privadas a las que accede la clase alta están presionados para aprobar a sus alumnos. Es un negocio. No puedes expulsar a tus clientes por bajo rendimiento. Obviamente esto tiene consecuencias como dice el Dr Gil Hernández:  “Si los hijos de los que están arriban no bajan y no se crean puestos arriba, los que están abajo tendrán complicado subir. Los puestos de las élites son limitados y, si no bajan ni aunque tengan una habilidad y un mérito bajo, la movilidad social no funciona. Es el melón que hay que abrir”. Esto es muy claro en ciudades de provincias como A Coruña, una ciudad en la que he vivido muchos años. A mi vuelta de los Estados Unidos, en mi primer día en el INIBIC simplemente con ver las caras y como iban vestidos supe quienes se iban a quedar a trabajar como fijo. No me equivoqué. Todos eran o esposos-as de alguien importante, o de buena familia. 

Cada colectivo tiene su papel en la sociedad. Si médicos, profesores, investigadores entran en el juego del mercado van a perder mucho. El mercado optimiza y maximiza beneficios. Esto está reñido con el vínculo entre médico-paciente, profesor-estudiante e investigador-sociedad. En el ámbito de la educación esto tendrá efectos empobrecedores y nuestra sociedad será menos meritocrática.

¿Por qué sostenemos sistemas que nos oprimen? 

Los siguientes capítulos pertenecen a una webserie chilena sobre la universidad y la fábrica de "papers" que nadie lee.

[CAPÍTULO I: Desilusión] [Paradojas del Nihilismo, La Academia]

[CAPÍTULO II: Angustia] [Paradojas del Nihilismo, La Academia]

[CAPÍTULO 3: Publica o muere] [Paradojas del Nihilismo, La Academia]



lunes, 4 de octubre de 2021

Extracción de ADN con material de cocina

Antes de hacer un experimento debemos pensar cuál es la pregunta que queremos responder y si tenemos los controles positivos y negativos que nos ayuden a saber si hemos respondido correctamente la pregunta. ¿Sabes distinguir una falso positivo y un falso negativo?

Extracción de ADN con material de cocina. Fuente: Jesús A. G. Ochoa de Alda



 ¿Cómo actúa el bicarbonato?

¿Cómo actúa el detergente?

Los detergentes tienen normalmente curvatura espontánea positiva
Curvatura espontánea y empaquetamiento molecular de lípidos. A, curvatura positiva; B, curvatura negativa; C, curvatura cero. Los lípidos pueden corresponder, por ejemplo, a dodecilsulfato   sódico,   fosfatidiletanolamina   y   fosfatidilcolina   respectivamente. 

Purificación de ADN por precipitación salina diferencial

 

Cuantificar ADN: la importancia de una curva de dilución

En la espectrometría de absorción, se compara la intensidad de un haz de luz medida antes y después de la interacción con una muestra. La absorbancia mide la cantidad de luz que ha "absorbido" las proteínas en la disolución. Si no tenemos proteínas la absorbancia será cero. De hecho podemos utilizar el tubo sin proteínas como blanco en el espectrofotómetro. La solución más concentrada de proteínas deberá tener una absorbancia sobre 0.9. Valores más altos de absorbancia dejan de tener una relación lineal con la concentración de proteínas

¿Qué significa límite de linealidad en una curva de calibrado? ¿Qué significa límite detectable en un experimento de espectrofotometría?


Concentración  y  pureza  del ADN por espectrofotometría

Mediante espectrofotometría se puede determinar  la  concentración  y  la  pureza  de  una  muestra  de  ADN basándose  en la  capacidad de  absorbancia  de  un compuesto  presente  en una  solución a  una  longitud  de  onda  determinada.

De este modo, la concentración de la muestra de ADN se calcula teniendo en cuenta el valor de absorbancia obtenido  a una longitud de onda de 260nm. Mientras que la relación de absorbancias  A260/280 y  A260/230 se utilizan  para  evaluar la pureza de las muestras. La relación A260/280 es muy estable  y se  considera  que  un ADN de  pureza  óptima  tiene  un valor  entre  1.8-2.0. Un ADN de pureza aceptable debe tener al menos  una  relación A260/280 > 1.6.

Un valor A260/280 < 1.6 indica una posible contaminación por compuestos aromáticos como fenoles y proteínas.  Un ratio A260/280 > 2.1  podría deberse  a la presencia de ARN en la muestra. A 230nm absorben contaminantes como sales caotrópicas (urea), fenoles o carbohidratos. 

Referencias: 

Extracción de ADN con material cotidiano

Biología molecular e ingeniería genética. Ángel Hérranz. Ed Elsevier. 2ª edición. Página 135

Cuantificación proteínas

Extracción ADN