Metabolòmica : una nova eina per a l'ecologia

Tot i estant l'ecologia encara al principi del desenvolupament de tècniques basades en la genòmica i en la transcriptòmica, se li presenta un nou repte: adaptar els recents avenços en les tècniques metabolòmiques als seus estudis. Nous aparells analítics i de tractament de dades han permès augmentar la sensibilitat analítica i quantificar alhora centenars de diferents compostos en concentracions dins el rang de les que presenten la major part de metabòlits en el medi cel·lular. S'obre així la possibilitat que els ecòlegs puguin estudiar la resposta fenotípica global d'un organisme o, fins i tot, d'un ecosistema davant dels canvis ambientals o de les interaccions entre diferents organismes i espècies en el medi natural.A pesar de estar la ecología aún al principio del desarrollo de técnicas basadas en la genómica y en la transcriptómica, se le presenta un nuevo reto: adaptar los recientes avances en las técnicas metabolómicas a sus estudios. Nuevos aparatos analíticos y de tratamiento de datos han permitido aumentar la sensibilidad analítica y cuantificar, a la vez, cientos de compuestos diferentes en concentraciones dentro del rango de las que presentan la mayor parte de metabolitos en el medio celular. Así, se abre la posibilidad de que los ecólogos puedan estudiar la respuesta fenotípica global de un organismo o, incluso, de un ecosistema ante los cambios ambientales o de las interacciones entre diferentes organismos y especies en el medio natural

Tècniques per estudiar els gens i la seva expressió

La seqüenciació del DNA ens permet conèixer la composició química d'un determinat gen. Existeixen tècniques per comprovar si un gen s'expressa en una cèl·lula o teixit: són els protocols coneguts amb el nom de transferència northern (detecta la presència de RNA missatger) o la transferència western (que detecta la presència de proteïna). En els darrers deu anys han sorgit tot un seguit de tècniques que han permès passar de l'estudi individual dels gens a l'estudi global. Així, la genòmica estudia la seqüència de milers de gens alhora, la transcriptòmica comprova la presència de tots els missatgers presents en una cèl·lula en un moment determinat i la proteòmica fa el mateix, però analitzant el contingut global de proteïnes. En aquest capítol es presenten de manera resumida què són i què aporten cadascuna d'aquestes tècniques.The DNA sequencing allows us to know the chemistry composition of a gene. Otherwise, it can be evaluated if a gene is expressed in a cell by the northern blot protocol (which checks for the presence of a messenger RNA) or by the western blot (which evaluate the levels of a protein). In the past 10 years, the development of the new molecular biology techniques allowed us to study the genes of a genome in a more global view. Then, the genomics study the sequence of a thousands of genes at the same time, the transcriptomics check for the presence of all the messengers in a cell, and the proteomics do the same but analyzing the protein global content. In this chapter are presented the main concepts and the principal achievements of all these techniques

Gen, ètica i estètica

El futur impacte de la genètica en les nostres vide

Nutrigenòmica: La nutrició personalitzada

Nutrigenomics: personalized nutrition.Nutrigenomics is an emerging discipline that studies how information of foods interacts with that of genes and their derived metabolic framework, as well as the consequences. This science uses traditional techniques of nutrition and metabolismbut also new technologies, and is nourished by the rapid advances in our knowledge of the genes composing the genome, their regulating mechanisms and how certain food components influence these systems. Moreover, this field benefits from the great advances being made in human biochemistry and particularly metabolism. Nutrigenomics can help in the design of new functional foods and implementation of better eating habits to control obesity, diabetes, cardiovascular diseases and otherchronic illnesses of our times. Nutrigenomics contributes to developing early or primary biomarkers of predictive homeostatic dysfunctions altering processes or functions that herald certain diseases or other welfare concerns

Ecometabolòmica : un nou instrument per la recerca ecològica

Les tècniques analítiques metabolòmiques estan adreçades a determinar el màxim nombre de metabòlits presents en un organisme en un moment determinat. Aquestes tècniques que ja porten temps desenvolupant-se en el marc de la biomedicina estan començant a ser usades en el camp de l'ecologia. Investigadors de la Unitat d'Ecologia Global CREAF-CSIC-UAB han estudiat la bibliografia existent en aquest camp així com els avenços tècnics més capdavanters per escatir les contribucions que la metabolòmica ja ha fet a l'ecologia i sobretot per focalitzar les futures línies de recerca en aquest camp, on l'aplicació dels estudis metabolòmics podria dur a avenços importants.Las técnicas analíticas metabolómicas están dirigidas a determinar el máximo número de metabolitos presentes en un organismo en un momento determinado. Estas técnicas que ya llevan tiempo desarrollándose en el marco de la biomedicina están empezando a ser usadas en el campo de la ecología. Investigadores de la Unidad de Ecología Global CREAF-CSIC-UAB han estudiado la bibliografía existente en este campo así como los avances técnicos más avanzados para dilucidar las contribuciones que la metabolómica ya ha hecho a la ecología y sobre todo para focalizar las futuras líneas de investigación en este campo, donde la aplicación de los estudios metabolómicos podría llevar a avances importantes.Metabolomic techniques aim to determine the maximum number of metabolites present in an organism at a given time. These techniques have been used for a long time in the context of biomedicine and now are starting to be used in the field of ecology. Researchers at the Global Ecology Unit CREAF-CSIC-UAB have studied the existing literature in this field as well as technical advances leading to elucidate further the contributions that metabolomics has already made to ecology and particularly to determine future research lines in this area where the application of metabolomics studies could lead to important advances

Vida al laboratori. Biologia sintètica: de la biologia natural a l'artificial

Life in the Laboratory. Synthetic Biology: From Natural to Artifi cial Biology.Synthetic Biology is an applied research program that, nevertheless, is rationally anchored to Biological Science. The program aims to synthesize life. Here, the author gives an overview of current conceptions about this branch of Science, paying attention to its notorious ethical and philosophicalimplications

Biomarcadors de diagnòstic, pronòstic i predicció de resposta a tractaments oncològics

Better biomarkers are urgently needed to improve diagnosis, prognosis, and targeted intherapy across a wide range of diseases. Currently, scientists are moving forward to solve this problem. New developments in research help to discover many more biomarkers than ever before. However, although the number of articles that have been published in this area is increasing, only few biomarkers have been implemented in the clinical practice. This is mainly due to two reasons: biomarkers fail to meet the demands of the clinic; and false discoveries fail during the long way that represents the validation phases. The new biomarker pipeline, which currently includes new phases in the middle of the process, has significantly increased the percentage of success. In other words, the chances that the new findings are incorporated into routine clinical practice and improve the patient care are higher than before. This improvement in diagnosis, prognosis and targeted therapy, which is increasingly more specific for each patient who suffers a certain disease, brings us step by step closer to what is known as personalized medicine.La necessitat d'identificar nous biomarcadors que aportin una millora significativa del diagnòstic, pronòstic i del seguiment de teràpia de moltes malalties fa que avui dia la cerca de nous biomarcadors sigui un camp de la ciència increïblement explorat. Alhora, l'avenç tecnològic en el camp de la biomedicina ha fet que avui, més que mai, el nombre de nous candidats a biomarcadors hagi crescut de manera exponencial. No obstant això, en els últims anys, tot i l'elevat nombre de publicacions en aquest àmbit, només uns pocs marcadors han arribat a ser emprats en la pràctica clínica. Això es deu principalment a dues raons: els biomarcadors validats no compleixen amb les exigències de la clínica, i la fallida de molts d'aquests en la llarga i feixuga etapa de validació. El nou pipeline de cerca de biomarcadors, que afegeix etapes intermèdies en aquest procés, comporta que el percentatge d'èxit millori significativament; dit en altres paraules, que les possibilitats que aquestes noves troballes siguin incorporades a la rutina hospitalària i millorin la pràctica clínica siguin més elevades. Aquesta millora en el diagnòstic, pronòstic i seguiment de teràpia, que cada vegada més és específica del pacient que pateix la malaltia, fa que pas a pas ens trobem més a prop del que es coneix com a medicina personalitzada