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Avances de la Bioinformática Aplicaciones de la
genómica en la Salud Humana y la Biotecnología
Dr. Mario Esparza Mantilla
email mrodrigount_at_yahoo.com
Center for Bioinformatics and Genome Biology.
Life Science Foundation-Santiago. Chille.
http//www.cienciavida.cl/cbgb.htm/CBGB.htm
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Avances de la Bioinformática Aplicaciones de la
genómica en la Salud Humana y la Biotecnología
5. Genoma humano e impacto en salud pública
1. Qué es Bioinformática?
2. Historia
6. Proteómica y salud pública
3. Impacto de la bioinformática en ciencias
biomédicas
7. Aplicaciones de la bioinformática en salud y
Biotecnología
4. Dogma central de la biología produce flujo de
información genómica y proteómica
8. Desarrollo y aplicaciones de tecnologías en
bioinformática en el Perú
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1. Qué es la Bioinformática?
La bioinformática consiste en analizar,
comprender y predecir procesos biológicos con la
ayuda de herramientas computacionales.
La ciencia de las predicciones
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1. Qué es la Bioinformática?
Proteómica
Genómica
Bioinformática
Estudia el conjunto completo de proteínas que se
pueden obtener de un genoma.
La genómica estudia los genes y sus funciones.
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1. Qué es la Bioinformática?
La bioinformática es a la biología lo que el
tractor al agricultor sin el sería imposible
cavar los surcos donde, cuando llegada la
primavera, crecerán las cultivos.

El campo de la Biología
La Bioinformática (herramienta)
Cultivos en crecimiento (desarrollo del
conocimiento)
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2. Historia de la Bioinformática
ADN doble hélice
1950
1953
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Bioinformática y Salud Pública
Primer genoma de la mujer y primer genoma
bacteriano artificial/ proteoma humano
ADN doble hélice
2009
Término del genoma Humano
Primera secuencia de proteína
Primer borrador del genoma Humano
1953
2008
1955
Primer genoma vegetal
2004
2001
Primer genoma eucariota
2000
Primer genoma de bacteria
Primera secuencia nucleotídica
1996
1964
1965
1995
Primera vez que se usa Bioinformática en la
literatura científica
1972
Primera Molécula de ADN recombinante
1991
Blast/Clustal
1975
1990
Electroforesis 2D
1977
Inicio del proyecto Genoma Humano
Secuenciamiento de ADN
1987
1985
Mapa físico de E.coli
1982
PCR
1981
Primer genoma viral secuenciado (F?)
Genebank
Estructura 2a del ARN
1980
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3. Impacto de la Bioinformática en Ciencias
Biomédicas
El desarrollo de la biología y la computación
genero el nacimiento de la Bioinformática
Ciencias Biológicas y Biomédicas
Ciencias de la computación e información
Crecimiento científico y tecnológico
Inicio de proyectos genómicos
Bioinformática
Tiempo (año)
1950 1960 1970 1980 1990
2000 2009
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3. Impacto de la Bioinformática en Ciencias
Biomédicas

Ciencias de la computación
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3. Impacto de la Bioinformática en Ciencias
Biomédicas
Falta Perú
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3. Impacto de la Bioinformática en Ciencias
Biomédicas
Bases de datos en Bioinformática
Formación de centros especializados en
Bioinformática
Formación y egreso de especialistas en
Bioinformática
Crecimiento e información
Aumento de costos para capacitar personal
Tiempo (año)
1950 1960 1970 1980 1990
2000 2009
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4. Una célula es una microbase de datos y un
flujo de información genómica y proteómica
Genómica
Proteómica
Comprendiendo la Información biológica
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5. Genomas tamaños
1Mb 106bp
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5. Genómica y Salud Pública
Genómica y sus interrogantes
De qué se trata? Cuál es la utilidad? Cuál
es el beneficio? Cómo se aplica a la práctica
médica?
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5. Genoma Humano e impacto en Salud Pública
Consorcio del secuenciamiento del Genoma Humano
(2001) China, Francia, Alemania, Inglaterra,
Japon, Estados Unidos. Celera Genomics. Venter
JC, Adams MD, Myers EW, et al. The sequence of
the human genome. Science 20012911304-51.
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5. Genómica y Salud Mundial-OMS
QUÉ ESTÁ PASANDO?
Impacto político de la genómica
Se requiere que se formen centros de genómica
Médica en Perú
Genómica Médica http//www.somegen.org.mx/ Socieda
d Mexicana de Medicina Genómica
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5. Genómica en Centros de referencia en Salud
mundial CDC-WHO
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6. Proteómica y Salud Pública
Human proteome project 10 years, 1 billion?
Proyecto Proteoma del Cancer
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
Tecnología Bioinformática
Impacto
Célula
ADN
gen A gen B gen C
Genómica
ARN
Proteómica
Proteínas
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS GENÓMICAS Y PROTEÓMICAS PARA EL
DIAGNÓSTICO, TRATAMIENTO Y PREVENCIÓN DE
ENFERMEDADES HUMANAS
Virus de la influenza humana AH1N1
Photo Credit Dr. F. A. Murphy, Centers for
Disease Control and Prevention
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS GENÓMICAS PARA DISEÑO DE DROGAS
CONTRA EL VIRUS AH1N1
Brote inicial fue en Marzo 2009
Bioinformática vacuna en seis meses (Setiembre
2009)
Análisis bioinformáticos Aplicaciones
Base de datos de miles de genomas de AH1N1
Análisis bioinformáticos
Predicción de estructura y diseño de drogas
específicas
Secuencia de Proteína de la Neuraminidasa
Maurer-Stroh y cols., 2009. Biology Direct 2009,
418.
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS PROTEOMICAS PARA DISEÑO DE VACUNAS
CONTRA EL VIRUS VIH ( tres décadas de espera)
VIH inicio en 1979 Bioinformática (2008)
vacuna en proceso (2010)
Estudio genómico y proteómico del VIH

• 421-433gp120

Síntesis de péptidos gp120
VIH
DEL VIRUS VIH A LA VACUNA
Planque et al., 2008. Autoin. Rev. 7 473-479
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS PROTEOMICAS PARA DISEÑO DE VACUNAS
CONTRA EL VIRUS VIH
VIH inicio en 1979 Bioinformática (2009)
vacuna en proceso (2010)
Análisis de Secuencias de ADN Humano no
codificante (98)
Genoma y proteoma humano
Retrociclina
Síntesis y producción de Retrociclina Humana
DEL Genoma humano A LA VACUNA
Venkataraman y Colewhether. PLoS Biology, 2009
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS PROTEOMICAS PARA DISEÑO DE DROGAS
CONTRA EL CANCER
Cómo la proteómica puede ayudar al pronóstico
del cáncer y desarrollo eficiente de drogas?
Encontrado nuevas drogas (Se requiere drogas
específicas para matar células que producen
melanomas en un cáncer de piel) diseño óptimo
de biomoléculas mediante bioinformática
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7. Aplicaciones de la Bioinformática en Salud y
Biotecnología
ESTRATEGIAS DE VACUNOGENOMICA PARA DISEÑO DE
VACUNAS CONTRA BACTERIAS PATOGENAS
Escherichia coli
Genoma bacteriano
Expresiónypurificación
Vacuna recombinante
Se identifican antígenos
suero
inmunidad protectora
Rappuoli R. Vaccine. 2001192688-2691
Del GENOMA a la VACUNA
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8. Desarrollo y aplicaciones de tecnologías en
Bioinformática en el Perú
Equipamiento Estación Robótica
La estación ROBOTICA en Bioinformática es la
unión de varias tecnologías para optimizar la
producción y generar una industria
automatizada. Esto involucra configurar los
análisis de expresión génica, desarrollo de
cultivos, extracción de proteínas, análisis por
geles 1D-2D, secuenciación de proteínas, y
estudios de perfiles de proteínas.
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8. Desarrollo y aplicaciones de tecnologías en
bioinformática en el Perú
Diagnóstico rápido de enfermedades
Complejos mixtos de proteínas (SUERO, sangre)
E.gastrointestinales
autoinmunidad
artritis
I. respiratorias
Captura con anticuerpos
cáncer
diabetes
Superficie del nanoChip
Reacción A
Reacción B
1. Lavado 2. Adicionar Anticuerpo
para detección
Innovación
W Marcador Molecular Artritis X Marcador
Molecular de Diabetes Y Marcador Molecular para
Cancer ZMarcador Molecular para Alzehimer
3. Lavado
Diagnóstico Multiplex
W X
Y Z
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8. Desarrollo y aplicaciones de tecnologías en
Bioinformática en el Perú
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Producción Científica de Avanzada y Mejor calidad
de Salud para la población
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Desarrollo de Chips de ADN o Proteínas para
diagnóstico rápido de enfermedades o detección de
patógenos
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Diseño eficiente de blancos para terapia
3
Análisis genómicos y proteómicos del paciente y
patógeno
2
Secuenciar cepas de patógenos humanos de interés
en salud
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Laboratorio de genómica biomédica
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Objetivos del Futuro en Bioinformática en Perú e
Innovacion en Salud y Biotecnología
Secuenciar genomas de patógenos humanos y
organismos de importancia Biotecnologica del Perú.
Desarrollar Cátedras que incluyan Genómica y
Proteómica en Universidades
Impulsar la Genómica, Proteómica y
Farmacogenómica
Desarrollar Vacunas recombinantes para AH1N1,
Bartonella, Mycobacterium, etc.
Made in Perú
Innovar en Desarrollo de estrategias de
prevención de enfermedades usando la genómica
Innovar en producción de nanoChips de proteínas
para diagnóstico rápido de una o varias
enfermedades
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Preguntas
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Center for Bioinformatics and Genome Biology.
Life Science Foundation-Santiago. Chille.
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(No Transcript)