¿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

- ve

rtig

o

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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