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• María Juliana Rojas Moncada

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Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 1

Recomendaciones e identificación de equipos del laboratorio de Biología Molecular

Integrantes 1. Programa de Ingeniería Biotecnológica, Biología Molecular, Universidad Francisco de Paula Santander.

Cúcuta, Norte de Santander, Colombia Fecha

Resumen: Ahora más que nunca la biología molecular nos permite entender como funciona la vida mediante el desarrollo de nuevas técnicas moleculares. Esta practica parte de la premisa de que el estudiante al conocer los equipos y las normas que rigen el laboratorio desarrollará herramientas que le permitan desenvolverse en un entorno investigativo; desde este punto vista, se atendió a las recomendaciones para el trabajo eficiente dentro del laboratorio y se identificaron los equipos disponibles. Entre los equipos que se encontraron están el termociclador, cámara de electroforesis, transiluminador, cabina para PCR, etc. Se pudo concluir que las herramientas con las que cuenta el laboratorio son las indicadas para el desarrollo de las futuras prácticas, sin embargo queda planteada la necesidad de actualizarlas en la medida de las posibilidades, puesto que nuevas técnicas moleculares requieren nuevos equipos. Palabras claves: Laboratorio, equipos, recomendaciones, técnicas moleculares, PCR. Abstract: Now more than ever molecular biology allows us to understand how life works through the development of new molecular techniques. This practice stems from the premise that the student at getting to know the equipment and rules that manage the laboratory will develop tools that allows them to unwrap in a research environment; from this point of view, the recommendations were attended so that the work inside the laboratory stayed efficiently and the available equipment was identified. Among the equipment that were identified there was a thermocycler, electrophoresis chamber, transilluminator, PCR cabin, etc. It could be concluded that the tools the laboratory counts on are the right ones for the development of future practices, is yet raised the need to update them as the possibilities extents, as a result that new molecular techniques requires new equipment. Key words: Laboratory, equipment, recommendations, molecular techniques, PCR.

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 2

para el buen desempeño en las actividades INTRODUCCIÓN La

biología

molecular

del laboratorio; entre las mas importantes se

ocupa

se

encuentran,

la

preparación

con

principalmente de la comprensión de los

anterioridad de los protocolos, contar con la

mecanismos

la

indumentaria completa, ser precavido con

transmisión y expresión de la información

el uso de los equipos, y mantener ordenada

genética, que en último término establecen

y limpia el área de trabajo para prevenir

la estructura y la función celular 1. Para la

accidentes.

responsables

de

comprensión de dichos mecanismos se utilizan técnicas moleculares que permiten

Posteriormente

se

analizar los procesos involucrados. Sin

registraron

embargo antes de poder abordar estas

básicos utilizados para el desarrollo de

técnicas y las metodologías del laboratorio

técnicas

de biología molecular, se deben establecer

función y en que procesos se aplican.

en

identificaron

fotografías

moleculares,

los

y

equipos

mencionando

su

bases fundamentales en el conocimiento, manejo de los equipos y buenas prácticas

Finalmente se debatió que otros equipos

en búsqueda de eficiencia y seguridad .

podrían hacer parte del laboratorio y

En consecuencia, el presente laboratorio

actualizarse para la implementación de

tiene como finalidad identificar la utilidad de

nuevas técnicas.

cada uno de los equipos pertenecientes al RESULTADOS Y DISCUSIONES

laboratorio de Biología Molecular, así como las normas de bioseguridad que se deben tener en cuenta durante el desarrollo de las

Equipos

de

prácticas.

molecular:

laboratorio

de

biología

MATERIALES Y METODOS La práctica se llevó a cabo en el laboratorio

 Cámara Electroforesis horizontal:

de Biología Molecular de la Universidad

La

electroforesis

constituye

parte

Francisco de Paula Santander sede Los

importante del análisis de los ácidos

Patios, se discutieron las recomendaciones

nucleicos y proteínas. El principio básico de la electroforesis consiste en la migración de

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 3

las moléculas a través de un gel u otro tipo

permitiendo

realizar

de matriz de naturaleza porosa, en el cual,

replicación del ADN.

el

proceso

de

por acción de un campo eléctrico, se separan de acuerdo a su tamaño o peso molecular. En la electroforesis de tipo horizontal (Fig. 1), se analizan tanto moléculas de ADN como de ARN.

Fig. 2 Termociclador



Microcentrifugadora:

Es una máquina que pone en rotación una muestra para separar por fuerza centrífuga sus componentes o fases (generalmente Fig. 1Cámara de electroforesis horizontal



una sólida y una líquida), en función de su

Termociclador:

densidad, la encontrada en el laboratorio

La reacción en cadena de la polimerasa

(Fig. 2)emplea volúmenes pequeños (1,5-

“PCR” es una reacción de síntesis de ADN

2mL) y realiza mezclas entre 0-12000rpm.

in Vitro que permite la obtención de un gran número de copias de una secuencia específica de bases a partir de una molécula

de

ADN

que

actúa

como

sustrato.2 Para llevar a cabo esta síntesis de ADN in Vitro se utiliza un dispositivo electrónico llamado termociclador (Fig. 3), que tiene como

función

generar

variaciones

de

temperaturas controladas sobre la muestra, para

lograr

la

reacción

mencionada,

Fig. 2 Microcentrifugadora

Equipo 

Plancha de Calentamiento:

diseñado

para

suplir

las

necesidades de calentamiento y agitación

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 4

de modo magnético, su funcionamiento se basa en un sistema eléctrico, controlado por un termostato de alta sensibilidad capaz

de

mantener

la

temperatura

constante y homogénea a través de la superficie de calefacción (Fig. 4).3 Fig. 5 Autoclave



Transiluminador UV

Equipo que permite la visualización y localización de bandas de DNA deseadas en geles de agarosa teñidos con bromuro de

etidio,

por

medio

de

diferentes

longitudes de onda UV (Fig. 6).4

Fig. 4 Plancha de Calentamiento



Autoclave

La esterilización es el proceso mediante el cual se alcanza la destrucción o eliminación de todas las formas de vida microbianas

Fig. 6 Transiluminador UV

incluyendo las bacterias y sus estructuras. La autoclave de laboratorio (Fig. 5) está



formada por un recipiente en el que el

Es un equipo que permite una rápida

vapor circula a alta presión y que tiene

mezcla y agitación en el fondo de la

como objetivo la esterilización. El vapor

muestra, mediante un movimiento vibratorio

saturado se condensará inmediatamente

orbital.

liberando su alto calor de evaporización

(celulares o no) en un liquido (Fig. 7).5

que es el agente destructivo.

Vortex

Para

suspender

partículas

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 5

controlado (espacio refrigerado) diversos fluidos y sustancias, para que se conserven en buenas condiciones, mientras más baja sea la temperatura habrá menor actividad química y biológica (Fig. 9)7

Fig. 7 Vortex



Centrifugadora

La centrifugadora es un equipo que separa un sólido en suspensión con un líquido; el fundamento es aplicar una cierta velocidad angular que hace que la suspensión gire, de forma que las partículas mas pesadas se depositen en el fondo del recipiente Fig. 9 Refrigerador

(precipitado), mientras que las sustancias más

ligeras

quedan

por

encima

6

(sobrenadante)(Fig. 8).



Cabina de flujo laminar

Su principal función es la de mantener un área

de

trabajo

contaminantes,

libre

de

partículas

mediante el flujo de aire

en forma laminar y sin turbulencias para poder retener las partículas contaminantes y asegurar que ésta zona sea estéril. Este proceso se logra gracias a que las cabinas de flujo laminar vienen provistas de una 

Fig. 8 Centrifugadora Refrigerador

turbina que fuerza el paso del aire a través

El refrigerador en los laboratorios es uno de

de

un

medio

filtrante

especial

los equipos más importantes. Su función

denominado filtro HEPA, puede ir ubicado

consiste en mantener en un ambiente

en la pared frontal produciendo un flujo

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 6

laminar horizontal o ubicado en el techo y producir un flujo laminar vertical, este filtro HEPA tiene una eficiencia del 99,999% y retiene partículas de un tamaño superior a 0,3 µm

Fig. 11 Incubadora



Micropipeta

Es un instrumento de laboratorio empleado para

absorber

y

transferir

pequeños

volúmenes de líquidos y permitir su manejo Fig. 10 Cabina de flujo laminar

en las distintas técnicas científicas. Los volúmenes



Incubadora

su diseño,

según

temperatura y humedad para

crear un ambiente adecuado apto para la reproducción y desarrollo de organismos vivos.

por

estos

instrumentos varían según el modelo: los

La Incubadora es un equipo con funciones específicas que permite controlar,

captables

Algunas de las aplicaciones mas

comunes son los cultivos microbiológicos,

más habituales, denominados p20, p200 y p1000, admiten un máximo de 20, 200 y 1000 μl, respectivamente. Es de destacar que el uso de micro pipetas permite emplear distintos líquidos sin tener que lavar el aparato: para ello, se emplean puntas desechables.

micológicos y virales, entre otros.

Fig. 12 Micropipetas

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 7



Equipo de PCR a Tiempo Real:

En la actualidad la ciencia avanza a pasos

La tecnología de PCR en tiempo real utiliza

agigantados.

las

termocicladores que detectan fluorescencia

especialidades que más lo ha hecho es la

para amplificar secuencias de nucleótidos

biología

específicas

Y

quizá

molecular.

Los

una

de

protocolos

se

al

tiempo

que

miden

su

actualizan a diario y aparecen equipos con

concentración.

nuevas tecnologías; atendiendo a este

especificidad y rapidez se convierte en el

hecho

instrumento ideal para la identificación

algunos

a

continuación equipos

se

mencionan

novedosos

y

sus

aplicaciones:  El

rápida

de

Por

patógenos,

su

al

sensibilidad,

alcance

de

pequeños presupuestos de investigación. 9

Lector de ELISA analizador

de

ELISA

es

un

espectrofotómetro especializado, diseñado para efectuar la lectura de los resultados de una técnica que se utiliza para determinar la presencia de anticuerpos o antígenos específicos presentes en una muestra. Tiene aplicación directa en inmunología y en

serología;

permite

confirmar

la

presencia en el organismo de anticuerpos o antígenos de un agente infeccioso.8

Fig. 12 Termociclador a tiempo real



Fraccionador OFFGEL

El fraccionamiento previo de proteínas y péptidos antes del análisis LC/MS, puede aumentar drásticamente el número de

Fig. 13 Lector de ELISA

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 8

proteínas identificadas en última instancia.

Se puede analizar: Cariotipo, diagnostico

Este equipo resuelve proteínas de péptidos

prenatal, diagnostico bacteriano y vírico,

según su punto isoeléctrico (pI) logrando

subpoblaciones de linfocitos, tipaje tisular y

una fracción de alta resolución. Quiere

tipificación y conteo de células, etc.11

decir que utiliza una nueva técnica de isoelectroenfoque para lograr obtener un punto isoeléctrico excelente, base para el fraccionamiento. Las fracciones resultantes están

en

solución,

haciendo

la Fig. 14 Citómetro de flujo

recuperación para el análisis LC/MS mucho más fácil que con los geles anticuados.10



Fotodocumentador de alta resolución:

Permite

la

lectura

y

imágenes

de

geles

detección

automática

adquisición

de de

de

electroforesis, bandas,

su

cuantificación y lectura, calculo de los pesos moleculares o puntos isoeléctricos, concentraciones

y

densidades

ópticas,

además los datos se pueden representar mediante rectas logarítmicas mediante un Fig. 13 Fraccionador OFFGEL



software integrado.

Citómetro de flujo

La citometría de flujo (CMF) es una técnica de análisis celular multiparametrico

cuyo

fundamento se basa en hacer pasar una suspensión

de

partículas

alineadas

(generalmente células) de una en una por delante de un haz de láser focalizado. La citometría de flujo es una tecnología que

Fig. 15 Fotodocumentador de alta resolución

permite la medida simultánea de múltiples



características físicas de una sola célula.

El congelador es un equipo de suma

Equipo de congelación a -800C:

importancia para preservar el material

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 9

biológico y reactivos periodos

durante largos

manejar en las diferentes practicas de

de tiempo, se fundamenta en la

laboratorio, para nuestra formación como

circulación forzada de aire enfriado por un

ingenieros

biotecnológicos;

compresor a bajas temperaturas, cuenta

recalco en qué áreas de la biología

con un sistema de aislamiento térmico para

molecular se aplican y como pueden estas

evitar perdidas.

herramientas

ayudar

investigaciones

sean

a

además

que

se

nuestras

mas

certeras,

eficaces y exactas. Acatar las recomendaciones les permite a los estudiantes prevenir posibles riesgos, a la vez que facilita el desarrollo de las actividades dentro del laboratorio. Debe enfatizarse que el aspecto más importante para

garantizar

la

seguridad

en

el

laboratorio es la compresión de las normas

Fig. 16 Congelador a -80°C

de bioseguridad. El laboratorio de biología molecular cuenta con las siguientes áreas:

A pesar de que los encuentran

     

observaron

y se

la

actualidad

en

el

laboratorio no son suficientes para llevar a

Área de Lavado Área de Siembra Área Central Área pre-PCR Área de post-PCR Cuarto oscuro

cabo

todas

molecular,

las estos

técnicas permiten

de

biología

desarrollar

protocolos básicos y con un buen nivel de confiabilidad.

CONCLUSIONES Se

en

equipos que se

describieron

las

funciones de los equipos que se van a BIBLIOGRAFÍA

Informe de laboratorio Biología Molecular N°1 10

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XV

usando

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