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-<DOCUMENT filename="C1_HistoriaBiologiaMolecular_Actualizada_2025.pdf"> 
-Total pages: 95 
-<PAGE 1> Biología Molecular – Genómica   
-Bioinformática y Ciencias Ómicas 
- 
-Pedro A. Moreno 
- 
-Escuela de Ingeniería de Sistemas y Computación   
- 
-Facultad de Ingenierías - Universidad del Valle   
- 
-Cali, COLOMBIA 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 2> Bioinformática 
- 
-Biología 
-Las Ciencias de   
- 
-la Computación 
- 
-La Tecnología de   
- 
-la Información 
- 
-Matemáticas                                 Estadística  
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 3> Tres sub-disciplinas dentro   
- 
-de la Bioinformática 
- 
-1) Desarrollo de nuevos algoritmos, estadísticas y 
- 
-bases de datos para evaluar las relaciones entre un 
-gran número de datos. 
- 
-2) El análisis y la interpretación de datos que incluyen 
-secuencias de nucleótidos y aminoácidos, dominios de 
-proteínas y estructuras de proteínas. 
- 
-3) El desarrollo e implementación de herramientas 
-que 
-proporcionan acceso eficiente y manejo de los 
-diferentes tipos de información. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 4> Requerimientos ¨core¨ para los   
- 
-bioinformáticos 
- 
-1) Conocimiento en algunos aspectos de la biología molecular. 
- 
-2) Entender perfectamente el dogma central de la biología   
- 
-molecular. 
- 
-3) Debería tener alguna experiencia substancial en uno o dos   
- 
-de los grandes paquetes de programas de biología molecular. 
- 
-4) Debería trabajar confortablemente en medio ambiente de   
- 
-computación de comandos de líneas, como Linux o Unix. 
- 
-5) Debería tener experiencia en programación, como C++, Perl,   
-Python, R, etc. 
-Gibas & Jambeck. 2001. Developing. Bioinformatics computer skills (actualizado con lenguajes modernos) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 5> Biólogo Molecular: Clonar y secuenciar un gen   
- 
-desconocido. 
- 
-- Biólogo Computacional: Identificar un gen desconocido. 
- 
-- Bioquímico: Conocer la especificidad del sustrato. 
- 
-- Biólogo Celular: Localización intracelular y sus cascadas 
- 
-de interacción. 
- 
-- Genetista: La ruta que éste afecta. 
- 
-- Fisiólogo: El órgano que éste afecta. 
- 
-- Bioinformático: Crear algoritmos y bases de datos que  
- 
-puedan integrar parcial o  totalmente toda esta información, incluyendo IA para predicciones. 
- 
-La función de los genes es entendida   
- 
-en Biología a varios niveles 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 6> Historia 
-de la Biología Molecular 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 7> Fases de la historia 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 (actualizado 2025) 
- 
-Fase 1: La genética: 
-• 1865 – 1930. Mendel y sus leyes. 
-• 1865 – 1952. La búsqueda del gen y la sustancia 
- 
-hereditaria. 
- 
-Fase 2: La biología molecular: 
-• 1953 – 1966. La doble hélice y el código genético. 
-• 1967 – 1989. La ingeniería genética y la reacción 
- 
-en cadena de la polimerasa. 
-Fase 3: La genómica - Bioinformática: 
-• 1990 – 2004. El proyecto genoma 
- 
-Fase 4: La era post-genómica:  
-• 2005 – 2015. Ciencias ómicas y multi-ómicas 
- 
-Fase 5: Era de la biología impulsada por IA y sintética: 
-• 2016 – Presente. Edición génica, IA en biología, biología sintética y medicina de precisión 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 8> 1865 – 1930. Mendel y sus leyes 
- 
-El nacimiento de la genética 
- 
-Gregor Mendel 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 (corregido) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 9> Leyes de Mendel 
- 
-•1.ª Principio de la uniformidad  
-de los híbridos de la primera  
-generación filial 
- 
-•2.ª Principio de la segregación 
- 
-•3.ª Transmisión independiente  
-de los alelos 
- 
-Cruce monohíbrido 
-Cruce dihíbrido 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 10> 1865 – 1952. La búsqueda del gen y la   
- 
-sustancia hereditaria 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Friedrich Miescher 
-Aisló por primera vez los ácidos nucleicos 
- 
-Richard Altmann: acuñó el  
-término "ácido nucleico" en  
-1889, reemplazando el término  
-"nucleína" de Friedrich Miescher  
-cuando se demostró que la  
-nucleína era ácida. 
- 
-Albrecht Kossel: describe sus  
-componentes, distinguiendo  
-entre adenina, citosina, guanina, 
- 
-timina y uracilo. Kossel  
-estableció las bases que  
-condujeron a esclarecer la  
-estructura del ADN. (PN 1910) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 11> 1900 – 1952. La búsqueda del gen y   
- 
-la sustancia hereditaria 
- 
-El papel jugado por los cromosomas   
- 
-en la herencia 
- 
-Thomas H. Morgan 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 12> Cruces y recombinación durante la meiósis 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 13> La física: las propiedades cuánticas y  
- 
-estadísticas de electrones y fotones 
- 
-Congreso de Solvay – 1927 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-1.Peter Debye 
-2.Irving Langmuir 
-3.Martin Knudsen 
-4.Auguste Piccard 
-5.Max Planck 
-6.William Lawrence Bragg 
-7.Émile Henriot 
-8.Paul Ehrenfest 
-9.Marie Curie 
-10.Hendrik Anthony Kramers 
-11.Édouard Herzen 
-12.Hendrik Antoon Lorentz 
-13.Théophile de Donder 
-14.Paul Adrien Maurice Dirac 
-15.Albert Einstein 
-16.Erwin Schrödinger 
-17.Arthur Holly Compton 
-18.Jules-Émile Verschaffelt 
-19.Paul Langevin 
-20.Louis-Victor de Broglie 
-21.Charles-Eugène Guye 
-22.Wolfgang Pauli 
-23.Werner Heisenberg 
-24.Max Born 
-25.Charles Thomson Rees Wilson 
-26.Ralph Howard Fowler 
-27.Léon Brillouin 
-28.Niels Bohr 
-29.Owen Willans Richardson 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 14> La física: las propiedades estadísticas   
-esperadas para el cromosoma y el gen   
- 
-(1932 – 1944) 
- 
-Max Delbrück 
-Francis H. C. Crick 
- 
-Erwin Schrödinger   
- 
-Qué es la vida? 
- 
-Niels Bohr 
- 
-Congreso Internacional de Luminoterapia en  
- 
-Copenhague, Dinamarca 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Claude Shannon  
- 
-John von  
-Neumann 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 15> El grupo del fago   
- 
-(1935 – 1952) 
- 
-Max Delbrück 
-Salvador Luria 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Alfred D. Hershey 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 16> El experimento de la “licuadora” 
-El grupo del fago 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-1 Fago infecta la 
-bacteria 
- 
-2 Los fagos son  
-removidos de las  
-células en la   
-licuadora 
- 
-3 Las células y los  
-fagos  son separados  
-por centrifugación 
- 
-Cápside de proteínas  
- 
-marcada con S 
- 
-No se detecto S   
- 
-en las células 
- 
-S detectado en   
-el sobrenadante 
- 
-ADN  marcado  
-con P 
- 
-P es detectado   
- 
-en las células 
- 
-Ningún P es   
-detectado en el   
- 
-sobrenadante 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 17> El neumococo transformante   
- 
-(1928) 
- 
-El experimento de Frederick Griffith 
- 
-1 
- 
-2 
- 
-3 
- 
-4 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 18> El neumococo transformante   
- 
-(1934 – 1944) 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Oswald T. Avery 
- 
-Maclyn McCarty 
- 
-Colin M. MacLeod 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 19> Un gen ….una enzima   
- 
-(1945 – 1955) 
- 
-George Beadle 
-Edward Tatum 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 20> La genética de la resistencia bacteriana   
- 
-(1945 – 1956) 
- 
-Joshua Lederberg 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 21> La composición de los ácidos nucleicos   
- 
-(1945 – 1953) 
- 
-Erwin Chargaff 
- 
-[A] = [T] 
-[G] = [C] 
- 
-Pu/Pi = 1.0 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 22> Composición de bases en moles por ciento 
- 
-Relación de bases 
- 
-Relación de 
- 
-asimetría 
-A 
-G 
-C 
-T 
-A/T 
-G/C 
-Pu/Pi 
-A+T/G+C 
-Animales 
- 
-Hombre 
- 
-Cordero 
- 
-Salmón 
- 
-30,9 
- 
-29,3 
-29,7 
- 
-19,9 
- 
-21,4 
-20,8 
- 
-19,8 
- 
-21 
-20,4 
- 
-29,4 
- 
-28,3 
-29,1 
- 
-1,05 
- 
-1,03 
-1,02 
- 
-1 
- 
-1,02 
-1,02 
- 
-1,04 
- 
-1,03 
-1,02 
- 
-1,52 
- 
-1,36 
-1,43 
- 
-Plantas 
- 
-Gérmen de trigo 
- 
-Zanahoria 
- 
-27,3 
-26,7 
- 
-22,7 
-23,1 
- 
-22,8 
-23,2 
- 
-27,1 
-26,9 
- 
-1,01 
-0,99 
- 
-1 
-1 
- 
-1 
-0,99 
- 
-1,19 
-1,16 
- 
-Hongos 
- 
-Aspergillus niger 
- 
-Levadura 
- 
-25 
-31,3 
- 
-25,1 
-18,7 
- 
-25 
-17,1 
- 
-24,9 
-32,9 
- 
-1 
-0,95 
- 
-1 
-1,09 
- 
-1 
-1 
- 
-1 
-1,79 
- 
-Bacterias 
- 
-E. coli 
- 
-Sarcina lutea 
- 
-24,7 
-13,4 
- 
-26 
-37,1 
- 
-25,7 
-37,1 
- 
-23,6 
-12,4 
- 
-1,04 
-1,08 
- 
-1,01 
-1 
- 
-1,03 
-1,04 
- 
-0,93 
-0,35 
-Fagos 
- 
-T7 
- 
-lambda 
- 
-26 
-21,3 
- 
-24 
-28,6 
- 
-24 
-27,2 
- 
-26 
-22,9 
- 
-1 
-0,92 
- 
-1 
-1,05 
- 
-1 
-1 
- 
-1,08 
-0,79 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 23> La cristalografía 
-y la estructura molecular de las proteínas 
- 
-Frederick Sanger 
- 
-Christian Anfinsen 
- 
-John Kendrew 
- 
-Linus C. Pauling 
- 
-Max Perutz 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 24> 1953 – 1966. La doble hélice   
- 
-y el código genético 
- 
-La estructura molecular del ADN (1952 – 1953):   
- 
-el nacimiento de la biología molecular 
- 
-Maurice  
- 
-Wilkins 
- 
-James  
-Watson 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Rosalind  
-Franklin 
- 
-Francis  
- 
-Crick 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 25>  </PAGE> 
-<PAGE 26> Biología  
-Molecular 
- 
-1953--- 
- 
-Genética 
-Bioquímica 
-Biología celular 
- 
-Watson, Crick, Wilkins  
- 
-y Franklin 
-proponen la estructura  
- 
-molecular del ADN 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 27> El dogma central de la   
- 
-Biología Molecular   
- 
-(1953 – 1956) 
- 
-Francis Crick 
-DNA 
-RNA 
-Proteína 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 28> Los mecanismos en la síntesis biológica   
- 
-del ARN y el ADN (1956 – 1960) 
- 
-Arthur Kornberg 
-Severo Ochoa 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 29> El DNA se replica de manera semiconservativa   
- 
-(1958) 
- 
-Experimento de Meselson & Stahl 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 30> Elucidación del código genético 
-y su función en la síntesis de proteínas   
- 
-(1960 – 1966) 
- 
-Robert W. Holley 
- 
-Har Gobind Khorana 
-Marshall W. Nirenberg 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 31> El código genético 
-y su función en la síntesis de proteínas   
- 
-(1960 – 1966) 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 32> t-RNA 
- 
-Ala 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 33> La síntesis de Proteínas 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 34> El control genético de la síntesis   
- 
-de enzimas y virus (1958 – 1964) 
- 
-François Jacob       André Lwoff 
-Jacques Monod 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 35> El control genético:   
-inducción del operon lac 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 36> 1967 – 1989. La ingeniería genética   
-y la reacción en cadena de la polimerasa 
- 
-El nacimiento del ADN-Recombinante 
- 
-Hamilton O. Smith 
- 
-Paul Berg 
- 
-Werner Arber 
-Daniel Nathans 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 37>  </PAGE> 
-<PAGE 38> El secuenciamiento de los ácidos nucleicos   
- 
-(1960 – 1977) 
- 
-Frederick Sanger 
-Walter Gilbert 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 39> La reacción en  cadena de la   
- 
-polimerasa o PCR  (1983) 
- 
-80 
- 
-70 
- 
-60 
- 
-50 
- 
-40 
- 
-Tiempo (min) 
- 
-Temp. (oC) 
- 
-Denaturación 
- 
-Un ciclo de  
-Polimerización 
- 
-100 
- 
-90 
- 
-Hibridización 
- 
-1 
-2 
-3 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Kary B. Mullis 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 40> La mutagénesis dirigida 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Michael Smith 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 41> La microscopía electrónica cristalográfica:   
- 
-elucidación de complejos DNA-proteínas   
- 
-(1973 – 1980) 
- 
-Aaron Klug 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 42> La estructura molecular del Ribosoma 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 43> Virus tumorales 
-y el material genético de la célula   
- 
-(1965 – 1973) 
- 
-David Baltimore 
-Renato Dulbecco 
-Howard M. Temin 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 44> El dogma central de la Biología Molecular   
- 
-revisado (1972) 
- 
-DNA 
- 
-Francis Crick 
-RNA 
-Proteína 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 45> El dogma central dentro de la célula 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 46> Orígen celular de los oncogenes   
- 
-retrovirales (HIV) 
- 
-(1977 – 1983) 
- 
-J. Michael Bishop 
- Harold E. Varmus 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 47> El RNA catalítico y los elementos móviles   
- 
-(1970 – 1977) 
- 
-Sidney Altman      Thomas R. Cech 
- 
-Barbara McClintock 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 48> El RNA catalítico (1970 – 1977) 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 49> La redefinición del concepto del gen:   
- 
-los genes interrumpidos 
- 
-(1975 – 1977) 
- 
-Richard J. Roberts 
-y 
-Phillip A.  
-Sharp 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 50> Exón 1 
-Exón 2 
-Exón 3 
- 
-Intrón 1 
-Intrón 2 
- 
-Procesamiento del gen humano G0S19 (MIP1-alpha/CCL3)   
-para formar el RNAm, parte del cual es luego traducido   
-para formar la proteína quimioquina cuyo receptor   
-(CCR5) es también un co-receptor HIV. 
- 
-Procesamiento del RNA heteronuclear o primario 
- 
-hnRNA 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 51> Susumu Tonegawa 
- 
-El Orígen de la   
- 
-diversidad 
- 
-de los   
-anticuerpos   
-(1977-1983) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 52> Las proteínas tienen señales intrínsecas que   
- 
-gobiernan su transporte, localización 
- 
-y comunicación dentro de la célula   
- 
-(1979 – 1995) 
- 
-Günter Blobel 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 53> Edward B. Lewis 
- 
-Un gen codifica una forma   
-en el cuerpo: el control genético   
- 
-del desarrollo embrionario en 
- 
-Drosophila (1995) 
- 
-Eric F. Wieschaus 
- 
-Christiane Nüsslein-Volhard 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 54> R. Timothy Hunt 
- 
-El Control del ciclo celular 
-(2001) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 55> Leland H. Hartwell 
- 
-El Control del ciclo celular 
-(2001) 
- 
-Paul M. Nurse 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 56> Sydney Brenner 
- 
-H. Robert Horvitz 
- 
-John E. Sulston 
- 
-La regulación genética  del  
-desarrollo de los órganos 
- 
-y la muerte celular  
- 
-programada (2002) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 57> Aplicaciones de las técnicas de ADN-Recombinante y   
- 
-de ingeniería genética en todas las disciplinas de las   
- 
-ciencias de la vida 
- 
-• Agricultura: mejoramiento de cosechas, control de plagas. 
-• Antropología: rastreo de haplotipos, movimientos migratorios. 
- 
-• Biología celular: metabolismo, división celular, diferenciación   
- 
-celular, morfogénesis, envejecimiento celular. 
- 
-• Cuestiones legales: perfiles de DNA (“fingerprinting”). 
-• Filogenía y sistemática. 
-• Medicina: diagnóstico y tratamiento de enfermedades, terapia génica. 
-• Medio ambiente: bioindicadores de fuentes contaminantes. 
-• Parasitología: aislamiento de genes “blanco” para control. 
-• Protección de la vida silvestre mediante rastreo de perfiles DNA 
-• Biotecnologías. 
-• Organismos transgénicos, edición génica con CRISPR,…….etc. 
- 
-•M 
-oren 
-o   
-& 
-V 
-él 
-ez 
-, 2021 (actualizado) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 58> La biología del desarrollo busca primero un gen para 
-especificar una forma en el embrión. La biología celular busca un 
-gen que especifique un elemento estructural. La medicina busca 
-genes para producir proteínas del cuerpo o trazar las causas de 
-las enfermedades. Las cuestiones filogenéticas, desde el origen de 
-la 
-vida hasta el origen de las especies son todas trazadas por 
-patrones de moléculas de ADN. La ecología caracteriza las 
-poblaciones naturales por amplificación de ADN: los habitats 
-sociales de los animales y las migraciones de las poblaciones 
-humanas se conducen sobre patrones de ADN. Las cuestiones 
-legales de vida o muerte pueden abordarse sobre patrones de 
-restricción de ADN. Y ahora, el proyecto genoma contempla 
-descubrir los patrones de ADN completos y listar cada uno de los 
-genes que caracterizan todas las especies modelo que los biólogos 
-estudian, incluida la nuestra (Gilbert, W. 1991). Hoy, con IA, predecimos estructuras y funciones. 
- 
-La biología molecular hace 30 años (actualizado) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 59> El  Proyecto genoma  y el nacimiento  
- 
-de la Genómica – Bioinformática 
- 
-(1990 – 2001 – Presente) 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-• El proyecto oficial y público 
- 
-GenBank, EMBL y DDBJ 
- 
-Francis Collins 
- 
-• El proyecto privado 
- 
-TIGR & Celera Genomics 
- 
-Craig Venter 
- 
-27.176 novelas de  
-100 años de soledad 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 60> Bioinformática 
-1967 – 1990 - Presente 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-1. La pregunta 
-2. La base de datos 
-3. El enfoque y la  
- 
-herramienta (incluyendo IA) 
-4. La interpretación 
-5. La comunicación 
- 
-(publicación) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 61> Con el proyecto genoma aparecieron: 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-• Nuevas esperanzas para la humanidad 
- 
-• Nuevas alianzas 
-• Nuevas concepciones 
- 
-• Nuevas tecnologías (NGS, single-cell) 
-• Nuevas empresas biotecnológicas 
- 
-• Abundante información 
-• Nuevas ambiciones humanas 
-• Y mucha inversión económica 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 62> El dogma central de la biología molecular   
- 
-en la era post-genómica 
- 
-DNA1 
-RNA11 
-Proteína111 
-Proteína1111   
- 
-Proteína1112 
-RNA12 
-Proteína121 
- 
-RNA13 
-Proteína131 
- 
-RNA1n 
-Proteína1n+n 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Genoma 
-Transcriptoma 
-Proteoma 
-(Extendido a multi-ómicas: epigenoma, metaboloma, etc.) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 63> Moreno & Vélez, 2021 (actualizado 2025) 
- 
-La Post-Genómica: Ciencias ómicas 
- 
-2005  - Presente 
- 
-1995 - 2009 
- 
-1975 - 1995 
- 
-2005 
- 
-Fluxómica 
-Interactómica 
-Single-cell omics 
-Spatial omics 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 64> Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Perfiles Multi-ómicos 
- 
-Medicina de precisión 4P: 
- 
-Prevención 
- 
-Predicción  
-Participativa 
-Personalizada 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 65> Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Metagenómica 
- 
-En metagenómica, los materiales genéticos  
-(ADN, C) se extraen directamente de  
-muestras tomadas del medio ambiente (por  
-ejemplo, suelo, agua de mar, intestino  
-humano, A) después del filtrado (B), y se  
-secuencian (E) después de la multiplicación  
-por clonación (D) en un enfoque llamado  
-secuenciación de escopeta. Estas  
-secuencias cortas se pueden volver a juntar  
-utilizando métodos de ensamblaje (F) para  
-deducir los genomas individuales o partes  
-de genomas que constituyen la muestra  
-ambiental original. Esta información se  
-puede utilizar para estudiar la diversidad de  
-especies y el potencial funcional de la  
-comunidad microbiana del medio ambiente.  
- 
-(Actualizado: avances en metagenómica con NGS y AI para análisis) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 66> Microbioma humano: Los microbios son parte del ser humano desde la etapa 
-inicial de desarrollo y juegan un papel importante en el funcionamiento del 
-cuerpo humano. El microbioma humano está compuesto por virus, bacterias y 
-hongos que residen en comunidades dentro y fuera del cuerpo. 
- 
-(Actualizado: Proyectos como Human Microbiome Project fase 2, enlaces con enfermedades) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 67> Leroy Hood 
- 
-La biología de sistemas 
- 
-(2000 – Presente) 
- 
-George Lake 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 
- 
-Uno de los desafíos de la biología de sistemas y la genómica  
-funcional es integrar la información genómica, transcriptómica,  
- 
-proteómica y metabolómica para proporcionar una mejor  
- 
-comprensión de la biología celular 
- 
-¿Es posible producir  
- 
-una descripción  
-matemática completa de  
- 
-sistemas biológicos  
- 
-complejos? (Con AI, sí, ej. modelos predictivos) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 68> La biología de sistemas es un enfoque en la investigación 
-biomédica para comprender el panorama general, ya sea a  
-nivel del organismo, tejido o célula, uniendo sus piezas. Está 
-en marcado contraste con décadas de biología reduccionista,  
-que implica desmontar las piezas. 
- 
-(Actualizado: integración con multi-omics y AI) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 69> Análisis de Redes Biológicas 
- 
-Some of the most common types of  
-biological networks are: 
-1.Protein-protein interaction networks 
-2.Metabolic networks 
-3.Genetic interaction networks 
-4.Gene / transcriptional regulatory  
-networks 
-5.Cell signalling networks 
- 
-Esta subdisciplina se enfoca en el análisis de las interacciones entre  
-moléculas biológicas, incluyendo proteínas, metabolitos y genes, para  
-entender cómo funcionan los sistemas biológicos (Actualizado con graph neural networks via AI) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 70> Modelamiento molecular 
- 
-Esta subdisciplina se enfoca en la simulación y modelado de las  
-estructuras moleculares de los organismos, incluyendo proteínas,  
-ácidos nucleicos y otros componentes celulares.  
- 
-Aplicaciones. Una gran cantidad de modelos moleculares de campos de fuerza  
-están disponibles hoy en día en las bases de datos. Los tipos de actividad  
-biológica que se han investigado utilizando modelos moleculares incluyen  
-plegamiento de proteínas, catálisis enzimática, estabilidad de proteínas,  
-cambios conformacionales asociados con la función biomolecular y  
-reconocimiento molecular de proteínas, ADN y complejos de membrana. 
-(Actualizado: AlphaFold para plegamiento de proteínas) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 71> Inteligencia artificial aplicada a la  
- 
-Bioinformática 
- 
-La IA se utiliza en la bioinformática, para analizar y comprender los datos  
-biológicos complejos.  
- 
-1. Análisis de secuencias de ADN: La IA se utiliza para analizar grandes  
-cantidades de datos de secuencias de ADN. Los algoritmos de aprendizaje  
-automático y la minería de datos se utilizan para identificar patrones y  
-características en las secuencias de ADN, lo que puede ayudar a los  
-investigadores a comprender mejor la estructura y la función del ADN. 
- 
-2. Modelado de proteínas: La IA se utiliza para modelar la estructura de las  
-proteínas y predecir su función. Los algoritmos de aprendizaje automático se  
-utilizan para analizar los datos de secuencias de proteínas y crear modelos  
-tridimensionales precisos de las proteínas (ej. AlphaFold 2021). 
- 
-3. Análisis de imágenes médicas: La IA se utiliza para analizar imágenes  
-médicas, como tomografías computarizadas (TC) y resonancias magnéticas  
-(RM). Los algoritmos de aprendizaje automático se utilizan para identificar  
-patrones y características en las imágenes, lo que puede ayudar a los médicos a  
-detectar y diagnosticar enfermedades. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 72> 4. Diagnóstico y tratamiento de enfermedades: La IA se utiliza para desarrollar  
-herramientas de diagnóstico y tratamiento más precisas y efectivas para una  
-variedad de enfermedades, como el cáncer. Los algoritmos de aprendizaje  
-automático se utilizan para analizar datos de pacientes y crear modelos  
-predictivos que pueden ayudar a los médicos a tomar decisiones informadas  
-sobre el tratamiento. 
- 
-5. Descubrimiento de fármacos: La IA se utiliza para acelerar el proceso de  
-descubrimiento de fármacos al identificar compuestos prometedores para su  
-desarrollo. Los algoritmos de aprendizaje automático se utilizan para analizar  
-grandes conjuntos de datos y crear modelos predictivos que pueden predecir  
-la efectividad y seguridad de los compuestos candidatos. 
- 
-6. Integración multi-ómica: IA para fusionar datos de genómica, proteómica, etc. 
- 
-Inteligencia artificial aplicada a la  
- 
-Bioinformática (actualizado con desarrollos 2010-2025) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 73> Sociedades en Bioinformática 
- 
-e Inteligencia artificial (actualizado: ISCB, AMIA, etc.) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 74> En resumen 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 (actualizado 2025) 
- 
-• Biología 
-• Genética 
- 
-Siglos XVI-XVII 
- 
-1865/1900 
-• Biología molecular 
-• DNA–Recombinante 
-• Bioinformática 
- 
-• Genómica   
- 
-estructural   
- 
-funcional 
- 
-1944/1953 
- 
-1975 
- 
-1967 
-1995 
-2000 
-2000 
- 
-• Ciencias ómicas                                   2005    
-• Edición génica (CRISPR)                          2012 
-• Células iPS                                      2006 
-• AlphaFold y IA en biología                       2021 
-• Vacunas mRNA                                     2020 
-• Paleogenómica                                    2022 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 75> Moreno & Vélez, 2021 (actualizado 2025) 
- 
-…Y la historia continua … 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 76> Avances post-2002: Nobel en Fisiología o Medicina relevantes 
- 
-2003: Canales iónicos y de agua (Química, pero relacionado) 
- 
-2004: Receptores olfatorios 
- 
-2006: Interferencia de RNA (Andrew Fire, Craig Mello) 
- 
-2007: Targeting génico en ratones (Mario Capecchi, Martin Evans, Oliver Smithies) 
- 
-2009: Telómeros y telomerasa (Elizabeth Blackburn, Carol Greider, Jack Szostak) 
- 
-2012: Células iPS (Shinya Yamanaka, John Gurdon) 
- 
-2013: Tráfico vesicular (James Rothman, Randy Schekman, Thomas Südhof) 
- 
-2016: Autofagia (Yoshinori Ohsumi) 
- 
-2017: Ritmo circadiano (Jeffrey Hall, Michael Rosbash, Michael Young) 
- 
-2019: Sensado de oxígeno (William Kaelin, Peter Ratcliffe, Gregg Semenza) 
- 
-2022: Paleogenómica (Svante Pääbo) 
- 
-2023: Vacunas mRNA (Katalin Karikó, Drew Weissman) 
- 
-2024: microRNA (Victor Ambros, Gary Ruvkun) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 77> Avances post-2002: Nobel en Química relevantes 
- 
-2003: Canales en membranas (Peter Agre, Roderick MacKinnon) 
- 
-2004: Degradación proteica por ubiquitina (Aaron Ciechanover, Avram Hershko, Irwin Rose) 
- 
-2006: Transcripción eucariota (Roger Kornberg) 
- 
-2008: GFP (Osamu Shimomura, Martin Chalfie, Roger Tsien) 
- 
-2009: Estructura del ribosoma (Venkatraman Ramakrishnan, Thomas Steitz, Ada Yonath) 
- 
-2012: Receptores acoplados a proteína G (Robert Lefkowitz, Brian Kobilka) 
- 
-2013: Modelos multiescala para sistemas químicos (Martin Karplus, Michael Levitt, Arieh Warshel) 
- 
-2014: Microscopía de super-resolución (Eric Betzig, Stefan Hell, William Moerner) 
- 
-2015: Reparación del ADN (Tomas Lindahl, Paul Modrich, Aziz Sancar) 
- 
-2017: Crio-microscopía electrónica (Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson) 
- 
-2018: Evolución dirigida y phage display (Frances Arnold, George Smith, Gregory Winter) 
- 
-2020: CRISPR-Cas9 (Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna) 
- 
-2022: Química click y bioortogonal (Carolyn Bertozzi, Morten Meldal, K. Barry Sharpless) 
- 
-2024: Diseño de proteínas computacional y predicción de estructuras (David Baker, Demis Hassabis, John Jumper) 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 78> Descubrimientos clave post-2002 en Biología Molecular 
- 
-- 2006: Descubrimiento de células madre pluripotentes inducidas (iPS) por Shinya Yamanaka. 
- 
-- 2012: Desarrollo de CRISPR-Cas9 como herramienta de edición génica por Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier. 
- 
-- 2013: Avances en microscopía de super-resolución y crio-EM para estructuras moleculares. 
- 
-- 2015: Mecanismos de reparación del ADN. 
- 
-- 2020: Desarrollo rápido de vacunas mRNA contra COVID-19. 
- 
-- 2021: AlphaFold de DeepMind revoluciona la predicción de estructuras proteicas. 
- 
-- 2022: Secuenciación de genomas antiguos y paleogenómica. 
- 
-- 2024: Reconocimiento de microRNA en regulación génica. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 79> Avances en Genómica y Ómicas post-2005 
- 
-- Next-Generation Sequencing (NGS): Reducción de costos y aumento de velocidad (Illumina, PacBio). 
- 
-- Single-cell omics: Análisis a nivel de célula individual (scRNA-seq, 2010s). 
- 
-- Spatial omics: Mapeo espacial de transcripciones (Spatial Transcriptomics, 2016; Visium). 
- 
-- Multi-omics integration: Combinación de genómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica con AI. 
- 
-- Epigenomics: Proyectos como ENCODE (2003-2022) para mapa funcional del genoma. 
- 
-- Metagenomics: Human Microbiome Project (2007-), estudios de microbiomas en salud. 
- 
-- Fluxomics y Interactomics: Análisis de flujos metabólicos y interacciones. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 80> Aplicaciones de IA en Bioinformática (2010-2025) 
- 
-- 2010s: Machine learning para análisis de secuencias y predicción de funciones. 
- 
-- 2018: Deep learning en genómica (e.g., DeepVariant para llamadas de variantes). 
- 
-- 2021: AlphaFold resuelve el problema de plegamiento de proteínas. 
- 
-- 2022: Modelos de lenguaje grandes para biología (e.g., ESM para proteínas). 
- 
-- 2023-2025: IA en descubrimiento de fármacos, diseño de proteínas de novo (David Baker). 
- 
-- Integración multi-ómica con graph neural networks. 
- 
-- AI para medicina de precisión: Predicción de respuestas a tratamientos. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 81> Pioneros clave post-2002 
- 
-- Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier: CRISPR (2020 Nobel Química). 
- 
-- Shinya Yamanaka: iPS cells (2012 Nobel Medicina). 
- 
-- Demis Hassabis y John Jumper: AlphaFold (2024 Nobel Química). 
- 
-- David Baker: Diseño computacional de proteínas (2024 Nobel Química). 
- 
-- Svante Pääbo: Paleogenómica (2022 Nobel Medicina). 
- 
-- Katalin Karikó y Drew Weissman: Tecnología mRNA (2023 Nobel Medicina). 
- 
-- Yoshinori Ohsumi: Autofagia (2016 Nobel Medicina). 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 82> Impacto en Medicina 
- 
-- Terapia génica: Aprobaciones FDA para enfermedades raras (e.g., Zolgensma 2019). 
- 
-- Inmunoterapia: CAR-T cells para cáncer (2017). 
- 
-- Medicina de precisión: Oncología guiada por genómica (e.g., targeted therapies). 
- 
-- Vacunas mRNA: COVID-19 (2020), potencial para otras enfermedades. 
- 
-- Diagnóstico con AI: Análisis de imágenes y genómica para detección temprana. 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 83> Impacto en Química y Bioquímica 
- 
-- Química bioortogonal: Reacciones en sistemas vivos (Bertozzi, 2022). 
- 
-- Máquinas moleculares: Motores nanométricos (2016 Nobel). 
- 
-- Evolución dirigida: Ingeniería de enzimas (Arnold, 2018). 
- 
-- Quantum dots en biología: Imagen y sensores (2023 Nobel). 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 84> Futuro: Biología Sintética y Ética 
- 
-- Biología sintética: Creación de organismos artificiales (e.g., minimal genome por Venter, 2010). 
- 
-- Ética en edición génica: Debates sobre edición germinal (He Jiankui, 2018). 
- 
-- AI ética en bio: Bias en datos, privacidad en genómica. 
- 
-- Sostenibilidad: Biotecnología para cambio climático (e.g., biofábricas). 
- 
- </PAGE> 
-<PAGE 85> Referencias 
- 
-Moreno & Vélez, 2021 (actualizado 2025) 
- 
-1) Academia Nobel. Estocolmo, Suecia. http://www.nobel.se 
-2) Burke, A. 2000. Genome technology. Sep. 20-26. 
-3) Gribben, J. 1986. En busca de la doble hélice. Enciclopedia 
- 
-científica Salvat. España. 
- 
-4) La base molecular de la vida. 1972. Edt. Interamericana. 
-5) Schrödinger. E. 1986. Qué es la vida?. Edt. Tusquest. 
-6) Watson, JD. 1972. La doble hélice. Plaza y Janes. Bogotá. 
-7) Moreno, PA, Vélez, PE, Burgos JD, 2009. Biología 
- 
-Molecular, Genómica y PostGenómica. Edt. UniCauca.  
-8) Bolaños, I, Vélez, P, Moreno PA, 2020. Metagenómica:  
- 
-Pioneros, principios y aplicaciones. Edt. UniCauca. 
-9) Moreno PA, Vélez PE, 2023. Bioinformática para ciencias 
- 
-de la vida e ingenierías. Edt. UniValle.  
-10) NobelPrize.org (actualizado a 2024) 
-11) Nature Reviews Genomics (varios artículos 2005-2025) 
-12) Science Magazine: Advances in AI and Omics 
- 
- </PAGE> 
-</DOCUMENT> 
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