Posgrado
  1. Química Física  1.1. Termodinámica  1.1.1. Leyes de la Termodinámica  1.1.2. Entalpía y capacidad calorífica  1.1.3. Entropía y energía libre  1.1.4. Equilibrio de Fase  1.1.5. Termodinámica estadística  1.1.6. Ciclo termodinámico  1.1.7. Fugacidad y actividad  1.2. Química Cuántica  1.2.1. Principios de la mecánica cuántica  1.2.2. Ecuación de Schrödinger  1.2.3. Partícula en una caja  1.2.4. Operadores y valores propios  1.2.5. Orbitales atómicos  1.2.6. Teoría de orbitales moleculares  1.2.7. Teoría de perturbaciones  1.2.8. Teoría del enlace de valencia  1.2.9. Hibridación y enlace químico  1.3. Cinética química  1.3.1. Leyes de velocidad y mecanismos de reacción  1.3.2. Teoría de colisiones  1.3.3. Teoría del estado de transición  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reacciones en cadena y polimerización  1.3.6. Reacciones fotoquímicas  1.4. Mecánica estadística  1.4.1. Función de partición  1.4.2. Funciones de distribución molecular  1.4.3. Distribución de Boltzmann  1.4.4. Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopía  1.5.1. Espectroscopía Rotacional  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopía Electrónica  1.5.4. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear  1.5.5. Espectrometría de Masas  1.5.6. Espectroscopía Raman  1.5.7. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  1.6. Química de superficies y coloides  1.6.1. Isoterma de absorción  1.6.2. Tensión superficial y mojado  1.6.3. Estabilidad Coloidal  1.6.4. Catalisis  1.6.5. Emulsiones y micelas  1.7. Electroquímica  1.7.1. Ecuación de Nernst  1.7.2. Células electroquímicas  1.7.3. Conductividad y movilidad  1.7.4. Guerra  1.7.5. Celdas de combustible  1.7.6. Electrólisis
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones pericíclicas  2.2. Espectroscopia y determinación estructural  2.2.1. Espectroscopía UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopía de RMN  2.2.4. Espectrometría de Masa  2.2.5. Cristalografía de rayos X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidad y actividad óptica  2.3.2. Análisis estructural  2.3.3. Isomería geométrica  2.3.4. Estereoquímica Dinámica  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.4.2. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio  2.4.3. Complejos de metales de transición  2.4.4. Enlace metal-carbono  2.5. Química de polímeros  2.5.1. Mecanismo de polimerización  2.5.2. Características de los Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradable  2.5.4. Polímero conductor  2.5.5. Polímeros supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Diseño y desarrollo de fármacos  2.6.2. Farmacocinética y farmacodinámica  2.6.3. Relaciones estructura-actividad  2.6.4. Acoplamiento molecular y selección de fármacos
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Teoría del campo cristalino  3.1.2. Teoría del campo de ligandos  3.1.3. Serie espectroquímica  3.1.4. Quelación y estabilidad  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalysis por complejos organometálicos  3.2.3. Metalocenos  3.3. Química bioinorgánica  3.3.1. Metaloproteínas y enzimas  3.3.2. El rol de los metales en los sistemas biológicos  3.3.3. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  3.4. Química del estado sólido  3.4.1. Estructuras Cristalinas  3.4.2. Teoría de bandas de los sólidos  3.4.3. Superconductors  3.4.4. Defectos en el cristal  3.5. Lantánidos y Actínidos  3.5.1. Configuración electrónica en lantánidos y actínidos  3.5.2. Química de coordinación de los lantánidos  3.5.3. Propiedades Magnéticas de los Lantánidos
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Resolución  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.2.2. Difracción de rayos X  4.2.3. Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente  4.3. Métodos electroanalíticos  4.3.1. Potenciometría  4.3.2. Voltametría  4.3.3. Colometría  4.4. Espectrometría de masas  4.4.1. Técnica de Ionización  4.4.2. Patrón de Fragmentación  4.5. Chemometría  4.5.1. Análisis multidisciplinario  4.5.2. Aprendizaje Automático en Química
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.1.1. Force fields and energy minimization  5.1.2. Simulación de Monte Carlo en simulaciones de dinámica molecular  5.2. Métodos químicos cuánticos  5.2.1. Teoría de Hartree–Fock  5.2.2. Teoría del funcional de la densidad  5.2.3. Métodos semiempíricos  5.3. Diseño computacional de fármacos  5.3.1. Alineamiento Molecular  5.3.2. Modelado QSAR  5.3.3. Tamizaje Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inhibición  6.2. Metabolismo y Bioenergética  6.2.1. Glicólisis  6.2.2. Ciclo del ácido cítrico  6.2.3. Cadena de transporte de electrones  6.3. Biología Molecular  6.3.1. Replicación y reparación del ADN  6.3.2. La síntesis de proteínas  6.3.3. Regulación Génica  6.4. Bioquímica Estructural  6.4.1. Plegado de proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efecto invernadero  7.1.2. Agotamiento del ozono  7.1.3. Contaminantes del aire y humo  7.2. Química del Agua  7.2.1. pH y dureza del agua  7.2.2. Tratamiento de aguas residuales  7.2.3. Química Acuática  7.3. Química del Suelo  7.3.1. Contaminación por metales pesados  7.3.2. pH del Suelo y Amortiguación  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicología y Seguridad Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Evaluación de Riesgos en Toxicología y Seguridad Química en Química Ambiental  7.4.3. Efectos de los contaminantes en el medio ambiente

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Regulación Génica


La regulación génica es un proceso fundamental en la biología molecular y la bioquímica que implica controlar la expresión de genes, asegurando que se expresen en el momento adecuado, en el tipo de célula correcto y en las cantidades apropiadas. Este control preciso es vital para el funcionamiento adecuado de las células y los organismos y juega un papel clave en el desarrollo, crecimiento, reproducción y adaptación a los cambios ambientales.

Conceptos básicos de la regulación génica

Para entender la regulación génica, es importante primero comprender algunos conceptos básicos de biología molecular. Los genes son segmentos de ADN que contienen instrucciones para fabricar proteínas. Estas instrucciones se transcriben en ARN, que luego se traduce en proteínas. Las proteínas son moléculas esenciales que realizan una variedad de funciones en la célula, actuando como enzimas, componentes estructurales y moléculas de señalización.

Niveles de regulación génica

La regulación génica puede ocurrir en varios niveles:

  • Regulación transcripcional: Este es el primer nivel de regulación génica, donde el ADN se transcribe en ARN. Las proteínas conocidas como factores de transcripción pueden potenciar o reprimir la transcripción de genes específicos al unirse a secuencias específicas de ADN. ADN Ejército Imperial
  • Regulación post-transcripcional: Después de la transcripción del ARN, sufre varias modificaciones antes de ser traducido en una proteína. Estas modificaciones incluyen empalme, edición y transporte del ARN.
  • Regulación traduccional: Esto ocurre cuando el ARN se traduce en proteínas. El proceso de traducción puede verse afectado por una variedad de factores, incluida la disponibilidad de ribosomas y las características estructurales del ARN.
  • Regulación post-traduccional: Una vez que se sintetiza una proteína, puede modificarse de varias maneras, como fosforilación o empalme, lo que puede afectar su función y estabilidad.

Elementos reguladores en la regulación génica

Un número de elementos reguladores están involucrados en el control de la expresión génica:

  • Promotores: Estas son secuencias de ADN ubicadas cerca del sitio de inicio de la transcripción de un gen. Actúan como sitios de unión para la ARN polimerasa y los factores de transcripción, facilitando el inicio de la transcripción.
  • Intensificadores: Estas son secuencias de ADN que pueden estar ubicadas lejos del gen que controlan. Los intensificadores pueden aumentar la transcripción de un gen al ayudar a los factores de transcripción y a la ARN polimerasa a ensamblarse en el promotor.
  • Silenciadores: Estas son secuencias de ADN que pueden reducir o reprimir la transcripción de un gen al interferir con la asociación de factores de transcripción y ARN polimerasa en el promotor.
  • Isoladores: Estos elementos de ADN, cuando están ubicados entre el promotor y el inductor, pueden bloquear la interacción entre ellos, evitando así la activación inapropiada del gen.

Factores de transcripción en la regulación génica

Los factores de transcripción son proteínas que regulan la expresión génica al unirse a secuencias específicas de ADN. Existen muchos factores de transcripción diferentes, cada uno de los cuales tiene funciones únicas y genes objetivo específicos. Pueden actuar como activadores, aumentando la expresión génica, o como represores, disminuyendo la expresión génica. FT Jean

Ejemplo de regulación génica: el operón lac

Un ejemplo clásico de regulación génica en bacterias es el operón lac en Escherichia coli. El operón lac contiene tres genes necesarios para el metabolismo de la lactosa. La expresión de estos genes está regulada por la presencia o ausencia de lactosa en el ambiente.

Cuando la lactosa está ausente, una proteína represora se une a la región operadora del operón lac, impidiendo la transcripción. Cuando la lactosa está presente, se une al represor, liberándolo del operador, permitiendo que ocurra la transcripción.

        Lactosa ausente: [Represor] --> [Operador] bloquea transcripción Lactosa presente: [Lactosa] se une a [Represor], permitiendo transcripción
    Lactosa ausente: [Represor] --> [Operador] bloquea transcripción Lactosa presente: [Lactosa] se une a [Represor], permitiendo transcripción

Regulación génica en eucariotas

La regulación génica en eucariotas es más compleja que en procariotas, debido a la presencia de cromosomas, la remodelación de la cromatina y diversos elementos reguladores. La regulación génica eucariota involucra una amplia gama de mecanismos, incluyendo:

  • Remodelación de la cromatina: En las células eucariotas, el ADN está enrollado alrededor de proteínas histonas, formando una estructura llamada cromatina. El acceso al ADN por los factores de transcripción y la ARN polimerasa puede ser controlado mediante la modificación de histonas o la reorganización de la cromatina.
  • Empalme alternativo: El pre-ARNm eucariota puede empalmarse de diferentes maneras para generar diferentes proteínas a partir del mismo gen, aumentando la diversidad de proteínas y funciones.
  • ARNs no codificantes: Pequeños ARNs no codificantes, como los microARNs (miARNs) y los ARNs de interferencia pequeños (siARNs), pueden regular la expresión génica al unirse al ARNm e impedir su traducción en proteína.

Aplicaciones de la regulación génica

Comprender la regulación génica es útil en muchas aplicaciones en medicina, biotecnología e ingeniería genética. Ha llevado a avances en la terapia génica, donde los genes defectuosos se corrigen o reemplazan para tratar trastornos genéticos. El conocimiento de la regulación génica también ayuda en el desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos para enfermedades como el cáncer, donde la expresión génica anormal juega un papel clave en el progreso de la enfermedad.

Conclusión

La regulación génica es un componente crítico de la función y regulación celular que asegura que los genes se activen y desactiven en los momentos adecuados y en las cantidades adecuadas. La intrincada red de moléculas y mecanismos involucrados en la regulación génica demuestra la complejidad de la vida a nivel molecular, así como la belleza de sus sistemas de control. Un entendimiento más profundo de la regulación génica puede llevar a avances significativos en la ciencia y la medicina, abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades y la mejora de la salud humana.


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