BioLogía
. moLecuLar
, .
y citoqenética
Capítulo 23. Caracterización de los procesos que se realizan en los laboratorios de citogenética
y biología molecular
Capítulo 24. Realización de cultivos ce lulares
Capítulo 25. Aplicación de técnicas de análi sis cromosómico
Capítulo 26. Aplicación de técnicas de ext r acción de ácidos nucleicos
Capítulo 27. Aplicación de técnicas de PCR y electroforesis al estudio de los ácidos nucleicos
Capítulo 28. Aplicación de técnicas de hibr idación con sonda
Capítulo 29. Determinación de métodos de clonación y secuenciación del ADN
, ,
ndice de contenidos
• Introd ucción
• Conceptos básicos
• Organización del laboratorio de citogenética y biología molecular
• Funciones del personal técnico en el labo ratorio de citogenética y biología molecular
• Manipulación de muestras en condiciones estériles. Técnica aséptica
• Seguridad en los laboratorios de citogenética y biología molecular
,Caract rizacién de los
q se realizan en los l
de cit ge ' tica y biolo
e INTRODUCCiÓN
En este capítulo se muestra cómo debe organizarse un laboratorio de citogenética • CuLtivo ceLular
o genética molecular para tener un grado de eficiencia óptimo. También se describen • Cariotipo
las operaciones técnicas que se van realizar en sus instalaciones, así como los protoco- • Cromosoma
• Citogenética
los de manipulación de muestras biológicas o cultivos celulares, que mantienen las
• BioLogía moLecular
condiciones de esterilidad para lograr el buen fin de las tareas de laboratorio. Final-
mente, se exponen las normas de seguridad que se deben cumplir en el trabajo, en el
ámbito de un laboratorio de análisis clínicos.
El objetivo primero de un laboratorio de citogenética es el análisis exhaustivo de la
información adjunta a cada muestra biológica que se recibe y, a partir de ella, se ha de
concretar conjuntamente con el facultativo las determinaciones analíticas más adecua-
das. Finalmente, se realiza una interpretación de los resultados obtenidos mediante un
informe detallado.
Para conseguir este objetivo con la máxima eficacia es necesario conjuntar de
manera adecuada diversos elementos: un organigrama perfectamente definido, perso-
nal correctamente formado y con amplia experiencia, instalaciones diseñadas a propó-
sito de cada uno de los ámbitos de trabajo del laboratorio y, finalmente, la formación
profesional continuada del personal, para garantizar que sus conocimientos perma-
necen actualizados. En este sentido, la administración del laboratorio debe establecer
y controlar los procesos de definición del perfil del personal, su selección, evaluación y
formación.
El ajuste adecuado de todos estos elementos permite al laboratorio controlar el flujo
diario de muestras, su posterior procesado y los resultados finales, también consigue
una óptima conexión entre todos los miembros del laboratorio, así como cumplir con
las expectativas de los clientes y pacientes.
e CONCEPTOS BÁSICOS
El objetivo principal de un labo-
• Área o zona estéril: conjunto de instalaciones libres de gérmenes patógenos.
ratorio de citogenética es el
• Ácidos nucleicos (AN): grandes moléculas formadas por la repetición de rnonó-
análisis exhaustivo de la infor-
meros (nucleótidos) que cumplen la función de almacenar la información genética. mación adjunta a cada muestra
Existen dos tipos básicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico biológica que recibe y la inter-
(ARN). pretación de los resultados.
• Comparative Genomic Hybridization-Array (CGH-Array): es una técnica de Para ello se necesitan instala-
genética molecular que permite detectar variaciones en el número de copias de genes c ion es a d e c u a d a s. u n o rg a n i-
o regiones del genoma. Posee mayor resoluc ión que el cariotipo o la hibridación grama definido y personal for-
in situ con fluorescencia (FISH). mado y entrenado.
• Fluorescent in situ hibridation (FISH): técnica citogenética de marcado de cro-
mosomas mediante la cual éstos se hibridan con sondas que emiten fluorescencia y
permiten la visualización, distinción y estudio de los cromosomas, así como de las
anomalías que pueden presentar.
281
, Capítulo 23 Caracterización de los procesos que se realizan en los laboratorios de citogenética y biología molecular
• Estudio citogenético (cariotipo): consiste en el análisis detallado del conjunto de
En el laboratorio debe existir un cromosomas que forman la dotación de diversas células que proceden de una mues-
director del laboratorio con tra cultivada de un único individuo. Los cromosomas de una misma célula se agru -
amplia experiencia y formación, pan por pares homólogos y se disponen según un orden preestablecido. Los distin-
que proporcione atención direc-
tos cromosomas se reconocen por su patrón de bandas característico.
ta a los clientes e interrelacione
• Cromosoma: estructura que condensa todo el contenido del núcleo de una célula
las distintas técnicas analíticas.
eucariota. Está formada por la asociación de ADN y proteínas. El ADN que posee
contiene los genes que portan toda la información genética del individuo.
• Organigrama: resumen o esquema de la organización de una entidad, de una
empresa o de una tarea.
• Procedimientos normalizados de trabajo (PNT): es el protocolo técnico deta-
llado de cada uno de los procesos que se realizan en el laboratorio. Incluye materia-
les, reactivos, equipos y detalles de manipulación de las muestras.
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): técnica de biología molecular que
permite amplificar de forma exponencial pequeñas cantidades de ADN.
ORGANIZACiÓN DEL LABORATORIO DE CITOGENÉTICA
y BIOLOGíA MOLECULAR
Organigrama
Director técnico
Un organigrama se estructura en niveles de creciente responsabilidad y a través de
él se canaliza todo el flujo de información respecto al proceso analítico de cada una
Director de laboratorio de las muestras que llega al laboratorio (Fig. 23-1 ).
Debe existir un director del laboratorio o un jefe de servicio con amplia experien-
cia y formación, que coordine las distintas secciones del laboratorio, actúe de enlace
Coordinador de área con el director técnico y proporcione atención directa a los clientes. Tiene que dar
cumplida información de los resultados patológicos que encuentre en las determina-
ciones que se han realizado. Otra de sus funciones destacadas es la de interrelacionar
las distintas técnicas analíticas que pueden aplicarse en un determinado protocolo
(estudio citogenético, FISH, CGH-array, secuenciación, etc.). También se encarga de
la validación de nuevas metodologías y de supervisar las técnicas en uso.
Bajo la supervisión del responsable del laboratorio es imprescindible la figura del
coordinador de área o jefe de sección. Cada coordinador controla y gestiona las técni -
cas y el per sonal asociado a cada tipo de muestras. Analiza el apartado técnico (recep-
ción de muestras e información adjunta), así como el apartado de estudio y valoración
Figura 23 ..1. Esqu ema del organi - (estudio citogenético, anomalías que se observan y elaboración de informes).
grama de un laboratorio de citogenética.
Finalmente, el coordinador técnico se encarga de supervisar y organizar el equipo
humano dedicado a la recepción y procesado de las muestras biológicas recibidas en el
laboratorio. También realiza la gestión del stock de reactivos.
En laboratorios de gran volumen de trabajo, éste es el esquema que se debe
seguir; en laboratorios de pequeño o de mediano tamaño, ciertas cate gorías pueden
compactarse.
Todos los protocolos técnicos y PNT deben ser autorizados por el director y el
coordinador del área correspondiente y han de ponerse en cono cimiento y a disp osi-
ción de todo el personal. Se reevaluarán anualmente y los cambios que se realicen en
La estructura mínima necesaria ellos se notificarán oportunamente a los usuarios.
debe incluir un coordinador de
área, ad emá s del direct or, para Personal
asegurar la sup ervisión ade-
cuada de lo s proceso s y de los La selección y formación/adaptación del equipo humano adscrito a un laboratorio
re sultados. de citogenética y biología molecular es fundamental para su correcto funcionamiento.
En cuanto al proceso de selección, los valores a destacar serían personas metódicas,
ordenadas, altamente responsables, aptas para el trabajo en equipo y con iniciativa. A
estos requisitos iniciales debería unirse una formación amplia basada en los criterios
marcados por el laboratorio. Todos deben conocer perfectamente los PNT que utili-
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y citoqenética
Capítulo 23. Caracterización de los procesos que se realizan en los laboratorios de citogenética
y biología molecular
Capítulo 24. Realización de cultivos ce lulares
Capítulo 25. Aplicación de técnicas de análi sis cromosómico
Capítulo 26. Aplicación de técnicas de ext r acción de ácidos nucleicos
Capítulo 27. Aplicación de técnicas de PCR y electroforesis al estudio de los ácidos nucleicos
Capítulo 28. Aplicación de técnicas de hibr idación con sonda
Capítulo 29. Determinación de métodos de clonación y secuenciación del ADN
, ,
ndice de contenidos
• Introd ucción
• Conceptos básicos
• Organización del laboratorio de citogenética y biología molecular
• Funciones del personal técnico en el labo ratorio de citogenética y biología molecular
• Manipulación de muestras en condiciones estériles. Técnica aséptica
• Seguridad en los laboratorios de citogenética y biología molecular
,Caract rizacién de los
q se realizan en los l
de cit ge ' tica y biolo
e INTRODUCCiÓN
En este capítulo se muestra cómo debe organizarse un laboratorio de citogenética • CuLtivo ceLular
o genética molecular para tener un grado de eficiencia óptimo. También se describen • Cariotipo
las operaciones técnicas que se van realizar en sus instalaciones, así como los protoco- • Cromosoma
• Citogenética
los de manipulación de muestras biológicas o cultivos celulares, que mantienen las
• BioLogía moLecular
condiciones de esterilidad para lograr el buen fin de las tareas de laboratorio. Final-
mente, se exponen las normas de seguridad que se deben cumplir en el trabajo, en el
ámbito de un laboratorio de análisis clínicos.
El objetivo primero de un laboratorio de citogenética es el análisis exhaustivo de la
información adjunta a cada muestra biológica que se recibe y, a partir de ella, se ha de
concretar conjuntamente con el facultativo las determinaciones analíticas más adecua-
das. Finalmente, se realiza una interpretación de los resultados obtenidos mediante un
informe detallado.
Para conseguir este objetivo con la máxima eficacia es necesario conjuntar de
manera adecuada diversos elementos: un organigrama perfectamente definido, perso-
nal correctamente formado y con amplia experiencia, instalaciones diseñadas a propó-
sito de cada uno de los ámbitos de trabajo del laboratorio y, finalmente, la formación
profesional continuada del personal, para garantizar que sus conocimientos perma-
necen actualizados. En este sentido, la administración del laboratorio debe establecer
y controlar los procesos de definición del perfil del personal, su selección, evaluación y
formación.
El ajuste adecuado de todos estos elementos permite al laboratorio controlar el flujo
diario de muestras, su posterior procesado y los resultados finales, también consigue
una óptima conexión entre todos los miembros del laboratorio, así como cumplir con
las expectativas de los clientes y pacientes.
e CONCEPTOS BÁSICOS
El objetivo principal de un labo-
• Área o zona estéril: conjunto de instalaciones libres de gérmenes patógenos.
ratorio de citogenética es el
• Ácidos nucleicos (AN): grandes moléculas formadas por la repetición de rnonó-
análisis exhaustivo de la infor-
meros (nucleótidos) que cumplen la función de almacenar la información genética. mación adjunta a cada muestra
Existen dos tipos básicos: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico biológica que recibe y la inter-
(ARN). pretación de los resultados.
• Comparative Genomic Hybridization-Array (CGH-Array): es una técnica de Para ello se necesitan instala-
genética molecular que permite detectar variaciones en el número de copias de genes c ion es a d e c u a d a s. u n o rg a n i-
o regiones del genoma. Posee mayor resoluc ión que el cariotipo o la hibridación grama definido y personal for-
in situ con fluorescencia (FISH). mado y entrenado.
• Fluorescent in situ hibridation (FISH): técnica citogenética de marcado de cro-
mosomas mediante la cual éstos se hibridan con sondas que emiten fluorescencia y
permiten la visualización, distinción y estudio de los cromosomas, así como de las
anomalías que pueden presentar.
281
, Capítulo 23 Caracterización de los procesos que se realizan en los laboratorios de citogenética y biología molecular
• Estudio citogenético (cariotipo): consiste en el análisis detallado del conjunto de
En el laboratorio debe existir un cromosomas que forman la dotación de diversas células que proceden de una mues-
director del laboratorio con tra cultivada de un único individuo. Los cromosomas de una misma célula se agru -
amplia experiencia y formación, pan por pares homólogos y se disponen según un orden preestablecido. Los distin-
que proporcione atención direc-
tos cromosomas se reconocen por su patrón de bandas característico.
ta a los clientes e interrelacione
• Cromosoma: estructura que condensa todo el contenido del núcleo de una célula
las distintas técnicas analíticas.
eucariota. Está formada por la asociación de ADN y proteínas. El ADN que posee
contiene los genes que portan toda la información genética del individuo.
• Organigrama: resumen o esquema de la organización de una entidad, de una
empresa o de una tarea.
• Procedimientos normalizados de trabajo (PNT): es el protocolo técnico deta-
llado de cada uno de los procesos que se realizan en el laboratorio. Incluye materia-
les, reactivos, equipos y detalles de manipulación de las muestras.
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): técnica de biología molecular que
permite amplificar de forma exponencial pequeñas cantidades de ADN.
ORGANIZACiÓN DEL LABORATORIO DE CITOGENÉTICA
y BIOLOGíA MOLECULAR
Organigrama
Director técnico
Un organigrama se estructura en niveles de creciente responsabilidad y a través de
él se canaliza todo el flujo de información respecto al proceso analítico de cada una
Director de laboratorio de las muestras que llega al laboratorio (Fig. 23-1 ).
Debe existir un director del laboratorio o un jefe de servicio con amplia experien-
cia y formación, que coordine las distintas secciones del laboratorio, actúe de enlace
Coordinador de área con el director técnico y proporcione atención directa a los clientes. Tiene que dar
cumplida información de los resultados patológicos que encuentre en las determina-
ciones que se han realizado. Otra de sus funciones destacadas es la de interrelacionar
las distintas técnicas analíticas que pueden aplicarse en un determinado protocolo
(estudio citogenético, FISH, CGH-array, secuenciación, etc.). También se encarga de
la validación de nuevas metodologías y de supervisar las técnicas en uso.
Bajo la supervisión del responsable del laboratorio es imprescindible la figura del
coordinador de área o jefe de sección. Cada coordinador controla y gestiona las técni -
cas y el per sonal asociado a cada tipo de muestras. Analiza el apartado técnico (recep-
ción de muestras e información adjunta), así como el apartado de estudio y valoración
Figura 23 ..1. Esqu ema del organi - (estudio citogenético, anomalías que se observan y elaboración de informes).
grama de un laboratorio de citogenética.
Finalmente, el coordinador técnico se encarga de supervisar y organizar el equipo
humano dedicado a la recepción y procesado de las muestras biológicas recibidas en el
laboratorio. También realiza la gestión del stock de reactivos.
En laboratorios de gran volumen de trabajo, éste es el esquema que se debe
seguir; en laboratorios de pequeño o de mediano tamaño, ciertas cate gorías pueden
compactarse.
Todos los protocolos técnicos y PNT deben ser autorizados por el director y el
coordinador del área correspondiente y han de ponerse en cono cimiento y a disp osi-
ción de todo el personal. Se reevaluarán anualmente y los cambios que se realicen en
La estructura mínima necesaria ellos se notificarán oportunamente a los usuarios.
debe incluir un coordinador de
área, ad emá s del direct or, para Personal
asegurar la sup ervisión ade-
cuada de lo s proceso s y de los La selección y formación/adaptación del equipo humano adscrito a un laboratorio
re sultados. de citogenética y biología molecular es fundamental para su correcto funcionamiento.
En cuanto al proceso de selección, los valores a destacar serían personas metódicas,
ordenadas, altamente responsables, aptas para el trabajo en equipo y con iniciativa. A
estos requisitos iniciales debería unirse una formación amplia basada en los criterios
marcados por el laboratorio. Todos deben conocer perfectamente los PNT que utili-
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