Clase 1.1 Diseño experimental

Modelos, perturbaciones y diseño

experimental

Biología Molecular II
PhD. Caroline Bacquet

Secuencia de tareas para un adecuado diseño experimental

1. Identificar el sujeto de investigación experimental

2. Antecedentes: Evaluar críticamente el estado actual del conocimiento (la 'literatura') del sujeto elegido. Observar las fortalezas y debilidades de las metodologías previamente aplicadas y las nuevas hipótesis que surgieron de los estudios.

3. Hipótesis: Formular la pregunta o hipótesis que será abordada por el experimento planeado.

4. Sistema: Seleccionar cuidadosamente el sistema biológico (especie, in vivo o in vitro) a ser utilizado para el estudio.

5. Variables: Identificar la variable que será estudiada; otras variables deberán ser controladas para que la variable seleccionada sea el único factor que determinará el resultado experimental.

6. Protocolo: Diseñar el protocolo experimental, incluyendo el análisis estadístico de los resultados, la evaluación cuidadosa de los materiales y aparatos a ser utilizados y considerar los aspectos de seguridad del estudio.

7. Replicación: Repetir el experimento según sea necesario para un análisis inequívoco de los resultados.

8. Ejecución: Realizar el experimento, incluyendo calibraciones y controles apropiados, con un registro cuidadosamente escrito de los resultados.

9. Evaluación: Evaluar los resultados y aplicar las pruebas estadísticas apropiadas a los datos cuantitativos.

10. Conclusión: Formular las principales conclusiones que se pueden extraer de los resultados.

11. Extrapolación: Formular nuevas hipótesis y experimentos futuros que surjan del estudio.

​La biomasa total de la Tierra expresada en gigatoneladas de carbono (Gt C) se estima en ∼550 Gt C. En el gráfico que se muestra, el área de cada taxón es proporcional a su biomasa global, por lo que las plantas representa aproximadamente el 80% (450/550) de la biomasa total, mientras que los animales representan el 0,4% (2/550).

Estas estimaciones recientes se basan en técnicas avanzadas, como la secuenciación del ADN y teledetección.

​Todos los seres vivos tienen su material genético organizado en cromosomas, que son moléculas de ADN de tamaño variable. En algunos organismos los cromosomas se encuentran compactados por proteínas. Los cromosomas procariotas son circulares y los eucariotas son lineales.

​Los tipos de células pueden variar enormemente en tamaño y forma. Eucariotas unicelulares. (A), (C) y (G) ciliados; (B) heliozoo; (D) ameba; (E) dinoflagelado; y (F) euglenoide.

​Los tipos de células pueden variar enormemente en tamaño y forma.
Una célula nerviosa humana con un neutrófilo humano, un tipo de glóbulo blanco.
Ambos están dibujadas a escala.

Tipos de modelo experimental

Comúnmente no se pueden
estudiar todos los organismos
debido a limitantes de
diversos tipos (especies
amenazadas, vacíos en la
información, etc).

Los diferentes modelos
experimentales permiten
hacer predicciones de
aquellos organismos difíciles
de estudiar, así como con los
que no se puede experimentar.

​Los organismos modelo son especies estudiadas por muchos investigadores diferentes

​https://www.broadinstitute.org/scientific-community/science/projects/mammals-models/dog/dog-genome-links /dog/dog-genome-links

Multiple Choice

La mariposa monarca podría considerarse un organismo modelo.

• Verdadero

• Falso

Multiple Choice

Un organismo modelo permite:

• Predecir los efectos de las perturbaciones en todos los organismos

• Predecir los efectos de las perturbaciones en organismos similares

• Los organismos modelo no tienen impacto real en la ciencia

Multiple Choice

¿Cuál de los siguientes modelos sería el más adecuado para estudiar el efecto de un nuevo antibiótico?

• Drosophila melanogaster

  
  

• Xenopus laevis

  
  

• Líneas celulares de ratón

  
  

• Escherichia coli

  
  

Multiple Choice

El tamaño muestral de un experimento tiene como objetivo principal:

• Determinar el efecto de la perturbación en el sistema de estudio

• Contribuir estadísticamente a los resultados publicables

• Validar el modelo experimental

• Estandarizar las técnicas utilizadas

Multiple Choice

Si se tiene un sistema modelo, y no se aplica ningún tratamiento, se esperaría que:

• Varios componentes del sistema cambian al mismo tiempo

• Un componente del sistema cambie de manera que se puede medir

• Todo el sistema permanezca sin alteraciones

Sistema

Es una red de entidades biológicamente relevantes que puede abarcar varias

escalas. Siempre produce un resultado al estar gobernada por fenómenos

universales como el paso de tiempo, temperatura, etc.

Perturbaciones del sistema

Un sistema se ve perturbado cuando el resultado comúnmente esperado es

alterado. Las perturbaciones del sistema pueden ser causadas por diferentes factores.

Tipos de perturbaciones del sistema

Las perturbaciones basales son aquellas que presentan un efecto permanente en el sistema. Estas pueden ser genéticas y no genéticas.

En cuanto a las perturbaciones agudas, son aquellas que no tienen efectos permanentes,
pero producen cambios instantáneos en el sistema. Pueden causarse por factores
farmacológicos o biológicos.

03

Diseño experimental

Recordando las bases de la experimentación

Match

Match the following

• Identificación y definición de variables y generación de datos empíricos

• Plan estructurado para abordar un problema y tener resultados sin sesgo

• Estimación de parámetros y prueba de hipótesis estadística

Medida

Diseño

Análisis

• Medida

• Diseño

• Análisis

Multiple Choice

Una investigación puede remediarse con un buen análisis estadístico si no fue diseñada apropiadamente

• Cierto

• Falso

Reorder

Ordena las fases del proceso de investigación

• Nivel teórico-conceptual

• Nivel técnico-metodológico

• Nivel estadístico -analitico

1

2

3

• 1
• 2
• 3

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