Qué es la Vida?€¦ · 1990-2004: Secuencia del genoma humano 3.000 millones de nucleótidos...
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¿Qué es la Vida?
Carlos López-Otín
Est
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as y
g
enes
Ponce de León: el agua de la vida
En busca de terra incognita
¿Cómo surge la vida?
Los corderos vegetales de Tartaria La preformación biológica
¿Qué es la vida? ¿cuáles son sus leyes?
Bruselas, 1927
El mundo unicelular: clónico e inmortal
Simbiosis bacteriana: mitocondrias y energía
Sociedades celulares: la fuerza de la cooperación
apoptosis, autofagia, necroptosis, anoikis, entosis
La vida y la muerte
El meteorito humano
Evolución cultural: las mutaciones culturales
Infidelidad en replicación y reparación del ADN
Alteraciones en sistemas de comunicación
Resistencia a la muerte celular programada
Capacidad proliferativa, migratoria e invasiva
Los riesgos de la pluricelularidad
Los números de la vida
100 billones de células 100.000 millones de neuronas 3.000 millones de nucleótidos
La esencia molecular de la vida
Estructuras, funciones, transformaciones
Códigos reguladores de la vida
A T
C G
A T
C G
1990-2004: Secuencia del genoma humano
3.000 millones de nucleótidos
20.000 genes
¿Qué nos hace humanos?
Importancia en Evolución y en Medicina
27-January-2011
¿Qué nos hace humanos?
Diferencias esenciales en programas de regulación génica
miRNAs, lncRNAs
The EGF pathway
FOXP2: evolución acelerada
T303N N325S
El pueblo en demanda de salud (D. Rivera)
La enfermedad humana y su lógica molecular
Coding variants
Non-synonymous
Not common SNPs
Homozygous
Heteroz. in parents
18.655
8.062
268
8
4
G>A 65.770.755 Chr11, BANF1
No mutations in ZMPSTE24, LMNA
BAF
Actin
Control Parent Patient
New disease: Néstor-Guillermo Progeria Syndrome (MIM:614008)
(Puente et al, AJHG 2011; Cabanillas et al, AJMG 2011; López-Otín et al, Cell 2013; Gordon et al, Cell 2014)
Cancer Genome Project, Sidrón algorithm (Puente et al, Nature 2011; Quesada et al, Nature Genet 2012)
Enfermedades hereditarias en la era genómica
La diversidad humana (SNPs-CNVs) polimorfismos que determinan capacidades y predisponen a enfermedades
A B C
Variaciones estructurales
A B C
A C
A B C
A B C
A B C Duplicación
A B C
Inserción
Deleción
D
Inversión
Alt. nº copias A A A
Ac Met
Phos
Histone modifications
Los otros lenguajes de la vida: epigenoma, metagenoma
Ciencia basada en hipótesis vs Ciencia agnóstica
Mecanismos de invasión y metástasis
Más de 60 nuevos genes humanos asociados a estos procesos: Degradoma
De degradomas a genomas
Ciencia dirigida por hipótesis vs Aproximaciones agnósticas
International Cancer Genome Consortium: LLC (500 pacientes)
ICGC Breast Liver Oral
Pancreas Brain Renal
Lung Ovary Golon
Leukemia CLL-Spain
CL
L1
C
LL
2
CL
L3
C
LL
4
El paisaje genético de la leucemia linfática crónica
Puente et al, Nature 2011
Mutaciones recurrentes en pacientes con LLC
Puente et al, Nature 2011, Ramsay et al, Nature Genet 2013
Quesada et al, Nature Genet 2012, New Engl J Med 2012
Modelos animales Estructuras 3D
RNA de interferencia diseño de inhibidores
La complejidad de los procesos biológicos nuevas metodologías de estudio
Modelos de investigación biomédica
Ratones generadores de hipótesis
De ratones y hombres (J. Steinbeck)
Inviables Hipersensibles
Blandos Normales
Obesos Alopécicos
Desorientados
Progéricos
Ossification defects
Matriptase 2 - anemia
Au
top
hag
in1
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Mt5
-MM
P -
pai
n
Zmpste24 - aging Oma1-obesity
Envejecimiento acelerado en ratones deficientes en Zmpste24
Mutaciones en el sistema Zmpste24-prelamina A en progeria
Acumulación de progerina durante el envejecimiento
Ratones Zmpste24-ko: modelo para el estudio del envejecimiento humano
Pendás et al, Nature Genetics
Varela et al, Nature
Las claves del envejecimiento
Primarias
Antagonistas
Integradoras
López-Otín et al, Cell 2013 Gordon, Rothman, Lopez-Otin, Misteli, Cell 2014
Genoma y envejecimiento
Gene mutations, HCM and sudden death
Células pluripotentes inducidas iPSCs
La reprogramación celular y la cirugía genómica
CRISPR-cas9 (Zhang, Doudna, Charpentier)
S. Yamanaka iPSCs-NGPS
Soria et al., unpublished; Bárcena et al., unpublished
Homo sapiens 2.0
C-G A-T X-Y
Nao: ética para robots Evolución robótica: robots mentirosos
¿Puede pensar una máquina? Test de Turing
Ciencia, curiosidad , cultura y otros sueños
Biología Molecular vs. Humanidades
La dura realidad cotidiana
Las semillas de la Ciencia
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