www.FreeLibros.me www.FreeLibros.me BIOLOGÍA MOLECULAR FUNDAMENTOS Y APLICACIONES www.FreeLibros.me www.FreeLibros.me BIOLOGÍA MOLECULAR FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Dr. en C. CARLOS BEAS ZÁRATE Químico Farmacobiólogo y Doctorado en Ciencias de la Salud Investigador titular del Centro de Investigación Biomédica de Occidente del IMSS Profesor titular de Biología Molecular del Departamento de Biología Celular y Molecular del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Guadalajara Profesor titular en los Posgrados de Ciencias Biomédicas y de Biología Molecular en Medicina Dr. DANIEL ORTUÑO SAHAGÚN Investigador Titular de la Universidad de Guadalajara Maestro en Ciencias en Biología Celular Doctor en Ciencias en Biología Molecular en la Universidad Autónoma de Madrid Posdoctor por el Instituto Cajal de Neurociencias, en Madrid, España Coordinador en el CUCBA del Doctorado en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Guadalajara Dr. JUAN SOCORRO ARMENDÁRIZ BORUNDA Doctorado en Bioquímica en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional Posdoctorado en Biología Molecular en la Universidad de Tennessee Jefe del Departamento de Biología Molecular y Genómica, Centro Universitario de Ciencias de la Salud de la Universidad de Guadalajara Ex Presidente de la Asociación Mexicana de Biología Molecular en Medicina MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA LISBOA • MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO • SAO PAULO AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI SAN FRANCISCO • SIDNEY • SINGAPUR • ST. LOUIS • TORONTO www.FreeLibros.me Director editorial: Javier de León Fraga Editor sponsor: Gabriel Romero Hernández Editora de desarrollo: Norma Leticia García Carbajal Corrección de estilo: Eduardo Grijalva Gómez Diseño de portada: Wolfgang Rodolfo Wender Composición y formación: Arturo Rocha Hernández Supervisora de producción: Ángela Salas Cañada NOTA La medicina es una ciencia en constante desarrollo. Conforme surjan nuevos conocimientos, se requerirán cambios de la terapéutica. El (los) autor(es) y los editores se han esforzado para que los cuadros de dosifi cación medicamentosa sean precisos y acordes con lo establecido en la fecha de publicación. Sin embargo, ante los posibles errores humanos y cambios en la medicina, ni los editores ni cualquier otra persona que haya participado en la preparación de la obra garan- tizan que la información contenida en ella sea precisa o completa, tampoco son responsables de errores u omisiones, ni de los resultados que con dicha información se obtengan. Convendría recurrir a otras fuentes de datos, por ejemplo, y de manera particular, habrá que consultar la hoja informativa que se adjunta con cada medicamento, para tener certeza de que la información de esta obra es precisa y no se han introducido cambios en la dosis recomendada o en las contra- indicaciones para su administración. Esto es de particular importancia con respecto a fármacos nuevos o de uso no frecuente. También deberá consultarse a los laboratorios para recabar infor- mación sobre los valores normales. BIOLOGÍA MOLECULAR Fundamentos y aplicaciones Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin autorización escrita del editor. DERECHOS RESERVADOS © 2009, respecto a la primera edición en español por McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. de C.V. A subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc. Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A, Piso 17, Col. Desarrollo Santa Fe, Delegación Álvaro Obregón C. P. 01376, México, D. F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. No. 736 ISBN 13: 978-970-10-6921-9 1234567890 08765432109 Impreso en México Printed in Mexico www.FreeLibros.me C o l a b o r a d o r e s Dra. en C. Adriana María Salazar Montes. Instituto de C.U.C.B.A., Universidad de Guadalajara. Introduc- Biología Molecular en Medicina y Terapia Génica, ción, Capítulo 8 CUCS, Universidad de Guadalajara. Instituto de Bio- Dr. Eduardo Vázquez Valls. Unidad de Investigación logía Molecular, Centro Universitario de Ciencias de Médica en Epidemiología Clínica, UMAE, Hospital la Salud, Universidad de Guadalajara. Capítulo 5 de Especialidades, CMNO, IMSS y Laboratorio de Dra. Airam Jenny Dávalos Marín. Laboratorio de Neu- Inmunodefi ciencias y Retrovirus Humanos, Centro roinmunobiología Celular y Molecular, División de de Investigación Biomédica de Occidente, IMSS. Neurociencias, C.I.B.O., IMSS. Capítulo 12 Capítulo 13 Dra. Ana Rosa Rincón Sánchez. Instituto de Enferme- Dra. Graciela Gudiño Cabrera. Laboratorio de Desa- dades Crónico Degenerativas, CUCS, Universidad de rrollo y Regeneración Neural, Instituto de Neurocien- Guadalajara. Capítulo 10 cias, Departamento de Biología Celular y Molecular, C.U.C.B.A., Universidad de Guadalajara. Capítulo Dra. en C. Ana Soledad Sandoval Rodríguez. Instituto 11 de Biología Molecular en Medicina y Terapia Génica, CUCS, Universidad de Guadalajara. Instituto de Bio- Dra. Irinea Yáñez Sánchez. Instituto de Biología Mole- logía Molecular, Centro Universitario de Ciencias de cular en Medicina y Terapia Génica, CUCS, Universi- la Salud, Universidad de Guadalajara. Capítulo 5 dad de Guadalajara. Instituto de Biología Molecular, Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Univer- Dra. Argelia E. Rojas Mallorquín. Departamento de sidad de Guadalajara. Capítulo 7 Biología Celular y Molecular, C.U.C.B.A., Universi- dad de Guadalajara. Capítulo 8 Dr. Juan Armendáriz Borunda. Instituto de Biología Molecular en Medicina y Terapia Génica, CUCS, Uni- Dr. en C. Arturo Becerra Bracho. Departamento de versidad de Guadalajara. Introducción, Capítulos 5, Biología Evolutiva, Facultad de Ciencias, Univer- 10, 11 sidad Nacional Autónoma de México, México, D. F. Capítulo 14 Dra. en C. María del Pilar Alatorre Carranza. Instituto de Biología Molecular en Medicina y Terapia Génica, Dr. Carlos Beas Zárate. Laboratorio de Neurobiolo- CUCS, Universidad de Guadalajara. Instituto de Bio- gía Celular y Molecular, División de Neurociencias, logía Molecular, Centro Universitario de Ciencias de C.I.B.O., IMSS. Laboratorio de Desarrollo y Regene- la Salud, Universidad de Guadalajara. Capítulo 7 ración Neural, Instituto de Neurociencias, Departa- mento de Biología Celular y Molecular, C.U.C.B.A., Dr. en C. Mario Eduardo Flores Soto. Laboratorio de Universidad de Guadalajara. Introducción, Capítu- Neurobiología Celular y Molecular, División de Neu- los 4, 6, 11 rociencias, C.I.B.O., IMSS. Capítulo 4 Dr. Daniel Ortuño Sahagún. Laboratorio de Desarro- Dra. en C. Martha Escoto Delgadillo. Unidad de Inves- llo y Regeneración Neural, Instituto de Neurocien- tigación Médica en Epidemiología Clínica, UMAE, cias, Departamento de Biología Celular y Molecular, Hospital de Especialidades, CMNO, IMSS y Labora- v www.FreeLibros.me vi Colaboradores torio de Inmunodefi ciencias y Retrovirus Humanos, Dra. Rosalba Gutiérrez Rojo. Laboratorio de Microbio- Centro de Investigación Biomédica de Occidente, logía Molecular, Centro de Investigación y Asistencia IMSS. Capítulo 13 en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco. Capí- tulo 9 Dra. en C. Miriam Ruth Bueno Topete. Instituto de Biología Molecular en Medicina y Terapia Génica, Dra. en C. Silvia Josefi na López Pérez. Laboratorio de CUCS, Universidad de Guadalajara. Instituto de Bio- Neurobiología, Departamento de Biología Celular y logía Molecular, Centro Universitario de Ciencias de Molecular, C.U.C.B.A., Universidad de Guadalajara, la Salud, Universidad de Guadalajara. Capítulo 7 Guadalajara, Jalisco, México. Capítulo 3 Dra. en C. Mónica Elisa Ureña Guerrero. Laboratorio Dra. en C. Verónica Chaparro Huerta. Laboratorio de de Neurobiología, Departamento de Biología Celular Neurobiología Celular y Molecular, División de Neu- y Molecular, C.U.C.B.A., Universidad de Guadalajara, rociencias, C.I.B.O., IMSS. Laboratorio de Desarrollo Guadalajara, Jalisco, México. Capítulo 2 y Regeneración Neural, Instituto de Neurociencias, Departamento de Biología Celular y Molecular, Dr. en C. Óscar Kurt Bitzer Quintero. Laboratorio de C.U.C.B.A., Universidad de Guadalajara. Capítulos Neuroinmunobiología Celular y Molecular, División 4, 6 de Neurociencias, C.I.B.O., IMSS. Capítulo 12 Dr. en C. Vidal Delgado Rizo. Instituto de Biología Dr. Reinhard Schliebs. Paul Flechsig Institute for Brain Molecular en Medicina y Terapia Génica, CUCS, Uni- Research, Department of Neurochemistry, University versidad de Guadalajara. Instituto de Biología Mole- of Leipzig, Jahnallee 59, D-04109 Leipzig, Germany. cular, Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Capítulo 11 Universidad de Guadalajara. Capítulo 7 Dr. Rodolfo Hernández Gutiérrez. Centro de Investi- gación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Esta- do de Jalisco A. C. CIATEJ. Capítulo 1 www.FreeLibros.me C o n t e n i d o Introducción Capítulo 5 Cronología y evolución histórica Regulación de la transcripción. . . . . . . . . . . . 59 de la biología molecular . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Dra. Adriana María Salazar Montes, Dr. Carlos Beas Zárate, Dra. Ana Soledad Sandoval Rodríguez Dr. Daniel Ortuño Sahagún y Dr. Juan Armendáriz Borunda y Dr. Juan Armendáriz Borunda Capítulo 6 PARTE I Síntesis de proteínas. . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Dra. Verónica Chaparro Huerta Capítulo 1 y Dr. Carlos Beas Zárate Estructura molecular, función y métodos de Capítulo 7 estudio de las proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Dr. Rodolfo Hernández Gutiérrez Transducción de señales. . . . . . . . . . . . . . . 87 Dr. Vidal Delgado Rizo, Capítulo 2 Dra. Miriam Ruth Bueno Topete, Dra. Irinea Yañez Sánchez Composición y estructura y Dra. María del Pilar Alatorre Carranza de los ácidos nucleicos. . . . . . . . . . . . . . . . 17 Dra. Mónica Elisa Ureña Guerrero PARTE II Capítulo 3 Capítulo 8 Replicación del ácido desoxirribonucleico (DNA). . . . . . . . . . . . . . 33 Técnicas de DNA recombinante . . . . . . . . . . .105 Dra. Silvia Josefi na López Pérez Dr. Daniel Ortuño Sahagún y Dra. Argelia E. Rojas Mayorquín Capítulo 4 Capítulo 9 Transcripción del ácido ribonucleico (RNA). . . . . 46 Aplicaciones de la biología molecular Dr. Carlos Beas Zárate, en la biotecnología. . . . . . . . . . . . . . . . . .115 Dr. Mario Eduardo Flores Soto y Dra. Verónica Chaparro Huerta Dra. Rosalba Gutiérrez Rojo vii www.FreeLibros.me viii Contenido Capítulo 10 Capítulo 13 Aplicaciones de la biología molecular Mecanismos moleculares de resistencia en la terapia génica . . . . . . . . . . . . . . . . .122 del virus de la inmunodefi ciencia humana a los antirretrovirales . . . . . . . . . . . . . . . .154 Dr. Juan Armendáriz Borunda y Dra. Ana Rosa Rincón Sánchez Dr. Eduardo Vázquez Valls y Dra. Martha Escoto Delgadillo Capítulo 11 Capítulo 14 Terapia génica en enfermedades neurodegenerativas . . . . . . . . . . . . . . . . .130 Biología molecular y evolución de las primeras células. . . . . . . . . . . . . . . .166 Dr. Carlos Beas Zárate, Dra. Graciela Gudiño Cabrera, Dr. en C. Arturo Becerra Bracho Dr. Juan Armendáriz Borunda y Dr. Reinhard Schliebs Índice alfabético . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173 Capítulo 12 Neuroinmunorregulación . . . . . . . . . . . . . .143 Dr. Óscar Kurt Bitzer Quintero y Dra. Airam Jenny Dávalos Marín www.FreeLibros.me