Biología Celular y Molecular

Parte I Fundamentos químicos y moleculares

• Evolución: moléculas, genes, células y organismos

• Fundamentos químicos

• Estructura y función de las proteínas

• Cultivo y visualización de las células

Parte II Biomembranas, genes y regulación genética

• Mecanismos genéticos moleculares fundamentales

• Técnicas de genética molecular

• Genes, cromatina y cromosomas

• Control transcripcional de la expresión génica

• Control génico postranscripcional

• Estructura de las biomembranas

Parte III Organización y función celular

• Transporte de iones y moléculas pequeñas a través de la membrana

• Energética celular

• Movimiento de las proteínas en membranas y orgánulos

• Tránsito, secreción y endocitosis vesiculares

• Receptores, hormonas y señalización celular

• Vías de señalización del factor de crecimiento y citocinas que controlan la expresión génica

• Organización y movimiento celular I: microfilamentos

• Organización y movimiento celular II: microtúbulos y filamentos intermedios

• El ciclo celular de la célula eucarionte

Parte IV Crecimiento y diferenciación celular

• Integración de las células en tejidos

• Respuestas al entorno celular

• Células madre, asimetría celular y muerte celular regulada

• Células del sistema nervioso

• Inmunología

• Cáncer

Para esta novena edición de Biología Celular y Molecular se han incorporado muchos de los espectaculares avances logrados en los últimos cuatro años de la ciencia biomédica, impulsados en parte por nuevas tecnologías experimentales que han revolucionado muchos campos. La exploración de los desarrollos más recientes en el campo es siempre una prioridad en la redacción de una nueva edición, pero para los autores también es importante comunicar con claridad los elementos básicos de la biología celular, con eliminación de todos los detalles superfluos posibles para centrar la atención sobre los conceptos fundamentales de la biología celular. Con este fin, además de introducir nuevos descubrimientos y tecnologías, se han optimizado y reorganizado varios capítulos para clarificar los procesos y los conceptos a los estudiantes. Las figuras han sido revisadas en detalle y se han agregado muchas nuevas, a fin de proporcionar descripciones generales de los procesos graduales de regulación que controlan las cinasas dependientes de ciclinas y que muestran con claridad cómo los complejos proteicos desarrollan los numerosos pasos cuidadosamente controla¬dos del ciclo celular.

• La novena edición de Biología Celular y Molecular incluye capítulos nuevos y mejorados:
• “Mecanismos genéticos moleculares fundamentales” ha sido reorganizado para comenzar con la estructura y la replicación de DNA, seguido de la reparación y la recombinación del DNA.
• “Genes, cromatina y cromosomas” ha sido renombrado para reflejar nuestro conocimiento mucho mayor sobre los papeles que juega la cromatina en la expresión génica.
• “Estructura de las biomembranas” fue puesto en la Parte II del libro para preceder directamente a “Transporte de iones y moléculas pequeñas a través de la membrana”, y mejorar el desarrollo de la Parte II.
• “Energética celular” fue revisado para abordar la energética desde el punto conceptual de optimizar el resultado. Se han agregado nuevos análisis de los desplazamientos mitocondriales intracelulares e intercelulares, además de sitios de contacto de la membrana.
• “El ciclo de la célula eucarionte” ahora comienza con una reseña general del ciclo celular presentada en forma de relato, que menciona el paso desde la fase G1 del ciclo hasta la fase M y otra vez a G1.
• “Respuestas al entorno celular” es un capítulo nuevo que trata sobre muchas vías de señalización importantes por las cuales las células responden a cambios de nutrientes en su entorno (glucosa, aminoácidos, colesterol y oxígeno), así como a cambios de temperatura y el contacto con la matriz extracelular y otras células. También se describen los ritmos circadianos.
• Biología Celular y Molecular pone el énfasis en los experimentos que definen nuestros conocimientos de la biología celular, con el fin de que los alumnos participen de los apasionantes avances que enmarcan la historia de esta disciplina y orientan su futuro.
• Correlaciones relevantes para los estudiantes. A lo largo de los capítulos se presentan correlaciones médicas que permiten que los estudiantes logren una mejor comprensión de las aplicaciones clínicas de la ciencia básica que están aprendiendo. Las correlaciones con la biología vegetal tienen como foco la biotecnología vegetal y los aspectos singulares de la biología celular de las plantas.

HARVEY LODISH
Profesor de biología y de bioingeniería en el Massachusetts Institute of Technology y miembro fundador del Whitehead Institute for Biomedical Research. El Dr. Lodish también es miembro de la National Academy of Sciences y de la American Academy of Arts and Sciences y fue presidente (2004) de la American Society for Cell Biology. Es reconocido por su trabajo en la fisiología célula-membrana, en particular la biosíntesis de muchas proteínas de la superficie celular, y en la clonación y análisis funcional de diversas proteínas receptoras de la superficie celular, como la eritropoyetina y los receptores TGF-. Su laboratorio también estudia las células madre hematopoyéticas y ha identificado proteínas nuevas que avalan su proliferación. El Dr. Lodish dicta cursos de biología celular y biotecnología a estudiantes universitarios y de postgrado. Crédito de la foto: Johns Soares/WhiteheadInstitute.

MONTY KRIEGER
Profesor Whitehead en el Departamento de biología del Massachusetts Institute of Technology y miembro Senior asociado del Broad Institute of MIT and Harvard. El Dr. Krieger también es miembro de la National Academy of Sciences. Ha recibido merecidos premios por su enseñanza innovadora a estudiantes universitarios de biología y fisiología humana como así también imparte cursos de biología celular a graduados. Su laboratorio ha realizado contribuciones a nuestra compresión del tránsito de membrana a través del aparato de Golgi y ha clonado y caracterizado proteínas receptoras importantes para el reconocimiento de patógenos y el movimiento de colesterol hacia el interior y el exterior de las células, incluido el receptor de HDL.

KELSEY C. MARTIN
Profesora de Química Biológica y Psiquiatría y Decana de la David Geffen School of Medicine, University of California, Los Ángeles. Fue Directora del Departamento de Química Biológica. En su laboratorio se estudian las formas por las cuales la experiencia cambia las conexiones entre las neuronas cerebrales con el fin de almacenar la memoria de largo plazo, un proceso denominado plasticidad sináptica. La Dra. Martin ha realizado importantes contribuciones para dilucidar los mecanismos moleculares y de biología celular subyacentes a este proceso. Enseña los principios básicos de neurociencia a estudiantes de pregrado, de grado, de odontología y de medicina.

ARNOLD BERK
Preside la cátedra de Biología celular y molecular en el Departamento de microbiología, inmunología y genética molecular en la UCLA y es miembro del Molecular Biology Institute en University of California, Los Angeles. El Dr. Berk también es miembro de la American Academy of Arts and Science. Es uno de los descubridores originales del proceso de corte y empalme del RNA y de los mecanismos para el control de genes en virus. Su laboratorio estudia las interacciones moleculares que regulan la iniciación de la transcripción en las células de mamíferos, enfocándose en particular en las proteínas reguladoras de adenovirus. Enseña una materia avanzada de carreras universitarias en biología celular del núcleo y un curso de posgrado de bioquímica.

ANTHONY BRETSCHER
Profesor de biología celular en la Cornell University y miembro del Weil Institute for Cell and Molecular Biology. Su laboratorio también es conocido por la identificación y caracterización de componentes nuevos en el citoesqueleto de actina y la elucidación de funciones biológicas de aquellos componentes en relación a la polaridad celular y el tránsito de membrana. Para este trabajo, su laboratorio explota técnicas bioquímicas, genéticas y celulares en dos sistemas modelo, células epiteliales de vertebrado y las células de levadura en gemación. El Dr. Bretscher enseña biología celular a estudiantes universitarios en Cornell University.

MICHAEL B. YAFFE
Profesor de Ciencia David H. Koch en los Departamentos de Biología e Ingeniería Biológica del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y Miembro Adjunto Principal del Broad Institute del MIT y Harvard. También es Director Editorial Académico de la publicación periódica Science Signaling. En su laboratorio se estudia la respuesta celular al estrés y a las lesiones, y es reconocido por el descubrimiento y la caracterización de los dominios de proteínas modulares y proteína cinasas que conforman los circuitos de señalización molecular. El Dr. Yaffe dicta cursos de bioquímica a estudiantes universitarios y de posgrado en biología celular, por los cuales se ha hecho acreedor a numerosos premios. También es instructor de estudiantes de medicina y residentes en la Unidad de Terapia Intensiva del Beth Israel Deaconess Medical Center, donde es médico de planta.

CHRIS A. KAISER
Profesor y jefe de Departamento de Biología en el Massachusetts Institute of Technology. Su laboratorio utiliza métodos biológicos y genéticos para comprender los procesos básicos de cómo las proteínas secretadas y de membrana recién sintetizadas se pliegan y se almacenan en los compartimientos de las vías secretorias. El Dr. Kaiser es reconocido como un educador de grado superior en el MIT; ha enseñado genética a los estudiantes universitarios durante muchos años.

HIDDE PLOEGH
Profesor en biología en el Massachusetts Institute of Technology y miembro del Whitehead Institute of Biomedical Research. Uno de los investigadores principales en el comportamiento del sistema inmunitario, el Dr. Ploegh estudia las diversas tácticas que utilizan los virus para evadir nuestras respuestas inmunitarias y las formas en que nuestro sistema inmunitario distingue amigos y enemigos. Enseña inmunología a los estudiantes universitarios en Harvard University y el MIT.

ANGELIKA AMON
Profesora de biología en el Massachusetts Institute of Technology, miembro del Koch Institute for Integrative Cancer Research e investigadora del Howard Hughes Medical Institute. Ella también es miembro de la National Academy of Sciences. Su laboratorio estudia los mecanismos moleculares que gobiernan la segregación de cromosomas durante la mitosis y la meiosis y las consecuencias –aneuploidía– cuando estos mecanismos fallan durante la proliferación celular normal y el desarrollo del cáncer. La Dra. Amon enseña a estudiantes universitarios y graduados materias en biología celular y genética.