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Presentación: Características del envejecimiento celular

Instrucciones

Vas a interpretar el papel de un investigador biomédico experto en envejecimiento celular. Te invitaron a una conferencia sobre investigación biomédica y te solicitaron que compartas la investigación más reciente de tu laboratorio sobre el envejecimiento de las células.

Te asignaron uno de los siguientes temas:

- Regulación transcripcional

- Tráfico y organización nuclear

- Traducción de proteínas

- Proteostasis

- Función mitocondrial

- Membrana celular

- Matriz extracelular

Tu presentación debe incluir lo siguiente:

Las diferencias entre las células nuevas y viejas tal como se muestra en las figuras a continuación
Una descripción de los procesos involucrados en las células viejas que promueven el envejecimiento
Una identificación de los posibles biomarcadores celulares de envejecimiento (por lo menos dos)
Dos preguntas sobre el tema:

• Una pregunta de selección múltiple y una respuesta breve

• Se debe incluir las respuestas correctas y la justificación

• Deberán usarse en una próxima clase

Usa las páginas web que figuran a continuación en tu investigación.

Información de contexto:
Regulación transcripcional Tráfico y organización nuclear Proteostasis	Traducción de proteínas Función mitocondrial Membrana celular Matriz extracelular

Célula joven

Célula vieja

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Fuente: The Cell Biology of Aging

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Puntaje	4	3	2	1
Descripción de la característica de envejecimiento	La característica de envejecimiento se describió con claridad a través de la figura.	La característica de envejecimiento se describió a través de la figura, aunque al estudiante le costó hacerlo.	La característica de envejecimiento se describió, pero no se usó la figura.	La característica de envejecimiento no se describió a través de la figura.
Identificación de biomarcadores celulares	El estudiante pudo identificar al menos dos marcadores celulares específicos.	El estudiante pudo identificar marcadores celulares, aunque no fueron específicos.	El estudiante pudo identificar un marcador celular.	El estudiante no identificó ningún marcador celular.
Presentación para la conferencia sobre investigación biomédica	La presentación fue concisa, y el estudiante pudo describir con claridad las características del envejecimiento celular.	La presentación no fue concisa, pero el estudiante pudo describir con claridad las características del envejecimiento celular.	La presentación fue extensa, y el estudiante no pudo describir con claridad las características del envejecimiento celular.	La presentación fue demasiado corta, y el estudiante no pudo describir con claridad las características del envejecimiento celular.
Formulación de preguntas	Se formularon dos preguntas precisas, específicas al tema y complejas.	Se formularon dos preguntas precisas y específicas al tema, pero no son complejas.	Se formuló una sola pregunta precisa y específica al tema.	Se formuló una sola pregunta, pero no fue precisa y no se formuló por escrito.
Puntaje final

Pautas para evaluar la presentación

"Características del envejecimiento celular"

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Orador	Tópico
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4
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Hoja de apuntes: Conferencia de investigación biomédica

Instrucciones

Respecto a cada orador, identifica lo siguiente:

—La diferencia entre las células nuevas y viejas

(incluye una descripción con las moléculas importantes que se utilizan)

—Un posible biomarcador

—Un método específico para prevenir o tratar el envejecimiento celular

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Hoja de apuntes sobre el video de Henrietta Lacks

Instrucciones

Responde las preguntas mientras ves el video.

1. ¿Por qué los científicos necesitan una línea celular inmortal?

6. ¿Para qué sirve la apoptosis?

2. ¿Qué hubo de especial en la muestra de células?

3. ¿Cómo se llama la línea celular que se obtuvo a partir de la Sra. Lacks?

4. ¿Cuántas veces como máximo se pueden dividir las células humanas?

5. ¿Cómo se llama el proceso en que las células se "autodestruyen"?

7. ¿Qué sucede con la apoptosis en las células cancerosas?

8. ¿Cuántos años transcurrieron desde que se recolectaron las células de Henrietta Lacks hasta que su familia se enteró?

9. Indica algunas maneras en que se han utilizado las células de la Sra. Lacks para ayudar a los científicos.

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Instrucciones

Responde las preguntas mientras navegas por las páginas web.

Visita la página web del Centro Nacional de Información Biotecnológica y responde las preguntas 1 a 3.

1. ¿En qué consiste el proceso de la autofagia?

3. ¿Qué información sobre la autofagia se ha descubierto?

2. ¿En qué año se concedió un Premio Nobel en Fisiología respecto a la autofagia?

Sigue en la próxima página >

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Continuación

Visita la página web de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y responde las preguntas 4 y 5.

4. ¿Qué es la autofagia?

Sigue en la próxima página >

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Continuación

5. Usa el siguiente diagrama para describir los pasos de la autofagia. Incluye los pasos secuenciales que aparecen en el diagrama.

Paso	Tópico
1
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3
4
5
6

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Las etapas de la autofagia

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Continuación

Lee la sección llamada "Autofagia" de la revista científica: La biología celular del envejecimiento y responde la pregunta 6.

6. ¿Qué papel cumple la autofagia para garantizar que las células sean saludables?

Sigue en la próxima página >

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Continuación

Usa el siguiente contenido para responder las preguntas 7 y 8.

Las imágenes siguientes provienen de un estudio llamado "Análisis bioinformático de la degradación lisosomal por autofagia en el envejecimiento cardíaco". En este estudio, se utilizó una base de datos que contenía información sobre la expresión de los genes de células envejecidas (OLD) y células con restricción calórica (RC). En la Parte 2, los científicos usaron otra base de datos, STRING, que incluye interacciones entre proteínas. Luego, agruparon la información en un clúster o un grupo de aquellas proteínas que participan en un proceso determinado. Los genes que con mayor frecuencia tuvieron restricción calórica en los clústeres, representados por líneas continuas, se muestran en negrita.

7. ¿Cuántos genes autofágicos regulados al alza tienen en común las células envejecidas (OLD) y las células con restricción calórica (RC)?

8. Encierra en un círculo los genes que forman parte de un clúster. ¿Por qué los científicos deben concentrarse en los genes que aparecen con mayor frecuencia en un clúster?

Sigue en la próxima página >

Genes autofágicos regulados al alza:

Parte 1

Parte 2

OLD y CR 3 genes

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Hoja de apuntes: Búsqueda en la red sobre autofagia

Continuación

Responde las preguntas de repaso 9 y 10.

9. ¿Cuáles de las siguientes alternativas forman parte del proceso de la autofagia? (Selecciona todas las que

correspondan)

10. ¿Cuál es la relación entre la autofagia y el envejecimiento?

Partes de la célula digeridas por lisosomas

Reciclado de orgánulos

Inhibición de la traducción

Se activa cuando el cuerpo está bajo estrés

Adición de telómeros a los cromosomas

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Hoja de apuntes: Regiones del ADN

Instrucciones

Toma apuntes a través del método de Cornell o mediante viñetas a medida que aprendes las distintas regiones del ADN y su papel en el envejecimiento celular.

Consulta la figura mientras el docente explica esto.

Notas

Representación esquemática de los cambios en el metiloma durante el envejecimiento

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Anota acá el tema que te asignaron:

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Hoja de apuntes: Enfermedades y estilos de vida que contribuyen al envejecimiento celular

Instrucciones

Las distintas regiones del ADN cumplen un papel en el envejecimiento celular. Tu grupo de investigación recibió una invitación para hablar en la Conferencia Anual sobre Envejecimiento Celular. Debes crear una presentación para exponer los hallazgos recientes de tu investigación.

Tu presentación debe incluir lo siguiente:

1. Una descripción del tema, así como un modelo visual

2. Un gráfico que muestre datos de un aspecto del tema

3. La identificación de al menos una problemática de justicia social y su relación con el tema

Los siguientes son algunos recursos que podrían ser útiles:
El papel de la metilación del ADN en el envejecimiento, el rejuvenecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad. Telómeros, estilo de vida, cáncer y envejecimiento La biología celular del envejecimiento; regulación de cromosomas y telómeros

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Puntaje	4	3	2	1
Componentes	Se incluyen todos los componentes necesarios.	Se incluyen tres de los cuatro componentes necesarios.	Se incluyen dos de los cuatro componentes necesarios.	Se incluye uno de los cuatro componentes necesarios.
Presentación	Todos los integrantes del grupo participan de igual manera en la presentación y entienden con claridad el tema.	Todos los integrantes del grupo participan de igual manera en la presentación; la mayoría entiende con claridad el tema.	La mayoría de los integrantes del grupo participan de igual manera en la presentación; la mayoría entiende con claridad el tema.	Solo la mitad de los integrantes participan de igual manera en la presentación; solo la mitad entiende con claridad el tema.
Referencias	Se usan más de dos referencias, que son específicas.	Se usan al menos dos referencias, que son más generales.	Se usa una referencia, que es específica.	Se usa una referencia, que es más general.
Puntaje final

Pautas para evaluar la actividad: Enfermedades y estilos de vida que contribuyen al envejecimiento celular

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Póster del proyecto: Los cambios internos y externos en el envejecimiento celular

Instrucciones

Vas a repasar la información aprendida durante las últimas sesiones; para ello, tendrás que crear un póster donde describas tu comprensión de los cambios internos y externos que se producen durante el envejecimiento celular. Luego, tendrás la tarea de ofrecer a pacientes potenciales al menos un cambio en el estilo de vida que se haya demostrado que mejora un aspecto del envejecimiento celular. Puedes usar apuntes de las dos conferencias de investigación biomédica, la galería de ideas y la Presentación: Características del envejecimiento celular a modo de ejemplo de los diferentes cambios que podrían producirse.

Tu presentación debe incluir lo siguiente:

1. Una descripción de al menos tres cambios externos

2. Una descripción de al menos tres cambios internos

3. Una explicación de los cambios en el ADN y su relación con el envejecimiento celular

4. Una imagen de cada uno de los cambios

5. Una sugerencia de un cambio en el estilo de vida

6. Una analogía de un cambio interno y un cambio externo

La analogía debe incluir el cambio celular, su efecto en la célula y una representación del cambio y su efecto en la célula.

Ejemplos
Cambio celular	Metilación del ADN en determinados sitios CpG de los genes
Efecto en la célula	La metilación puede silenciar la expresión de determinados genes, lo que podría impedir la síntesis de proteínas
Analogía	La metilación del ADN en determinados sitios CpG es como la luz roja de los semáforos en una determinada parte de la ciudad, que impide que los vehículos sigan circulando
Explicación	La luz roja de los semáforos representa la metilación del ADN, mientras que los vehículos representan la expresión génica. Los semáforos detienen a los vehículos, lo que se asimila a la manera en que la metilación del ADN puede detener la expresión génica.

Recursos:
La decisión celular entre la apoptosis y la autofagia La biología celular del envejecimiento

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Responder aquí.

Puntaje	4	3	2	1
Cambios internos	Se incluye una descripción de tres cambios internos y una imagen específica de cada cambio.	Se incluye una descripción de tres cambios internos, pero la imagen utilizada no es específica a los cambios.	Se incluye una descripción de dos cambios internos y una imagen específica de cada cambio.	Se incluye una descripción de un solo cambio interno y una imagen relacionada con el cambio.
Cambios externos	Se incluye una descripción de tres cambios externos y una imagen específica de cada cambio.	Se incluye una descripción de tres cambios externos, pero la imagen utilizada no es específica a los cambios.	Se incluye una descripción de dos cambios externos y una imagen específica de cada cambio.	Se incluye una descripción de un solo cambio externo y una imagen relacionada con el cambio.
Analogía	Se incluye una analogía externa y una interna; estas son creativas y se relacionan directamente con los cambios y sus efectos correspondientes.	Se incluye una analogía externa y una interna; estas se relacionan directamente con el cambio y su efecto correspondiente, aunque no son creativas.	Se incluye una sola analogía externa o una interna.	No se incluye ninguna analogía.
Cambio en el estilo de vida	El cambio en el estilo de vida es realista, no genérico y se relaciona con cambios celulares.	El cambio en el estilo de vida es realista y se relaciona con cambios celulares, aunque es genérico.	El cambio en el estilo de vida es poco realista y genérico.	El cambio en el estilo de vida no se relaciona con cambios celulares.
Puntaje final

Los cambios internos y externos en el envejecimiento celular

Pautas para evaluar el póster

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Características observables del diario estudiantil	Cumple con las expectativas 8–10 puntos	Progresando 5–7 puntos	Sin intento 0 puntos
Investigación
El diario muestra que el estudiante ha utilizado lo aprendido en clases anteriores como base para la información que figura en su panel interactivo de oportunidades laborales, así como en investigaciones adicionales específicas al avance científico sobre la longevidad.
Definiendo el problema
Se identificó el problema que debe resolverse mediante el uso del avance científico como tratamiento para el envejecimiento.
Se demostró comprensión de la manera en que los componentes de la presentación pueden utilizarse para transmitir información y atraer a diversos empleados potenciales.
Lluvia de ideas
Se expresó la manera en que el propósito y la intención de cada componente de la presentación se relacionan entre sí y con la idea general.
Puntaje final
Calificación

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología

El detrás de escena de los avances científicos

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Características observables del diario estudiantil	Cumple con las expectativas 8–10 puntos	Progresando 5–7 puntos	Sin intento 0 puntos
1. Se utilizan conocimientos científicos para generar la solución del diseño
El estudiante utilizó conocimientos sobre el envejecimiento celular y la secuenciación genética, así como tecnología de bioingeniería, para transmitir información sobre el avance científico que eligió.
El estudiante incluyó información de investigaciones y datos en la presentación para transmitir un mensaje claro al público objetivo.
El estudiante incluyó información de investigaciones y de informes de avances científicos sobre la longevidad en la presentación para influir en el público objetivo y fomentar un llamado a la acción.
El estudiante creó un panel interactivo de oportunidades laborales cuyo objetivo es garantizar la igualdad en la difusión comunitaria y la contratación.
2. Describe criterios y restricciones
El estudiante describió los criterios (cómo el diseño cumple con el desafío) y las restricciones (por ejemplo, la manera en que el panel interactivo de oportunidades laborales explica la función de cada carrera profesional en el proceso general de pruebas y aprobación) en la presentación.

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología:

Proyecto de carreras biotecnológicas sobre la longevidad

El detrás de escena de los avances científicos

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Características observables del diario estudiantil	Cumple con las expectativas 8–10 puntos	Progresando 5–7 puntos	Sin intento 0 puntos
3. Evaluación de posibles soluciones
El estudiante usó datos e investigaciones para determinar la manera en que el avance científico podría prolongar la vida de los humanos.
b. El estudiante determina su población objetivo o demográfica en función de investigaciones y datos, y tiene en cuenta las disparidades raciales o étnicas en la medicina y la atención médica a nivel local o global.
Refinando u optimizando las soluciones
El estudiante identificó los cambios que se pueden hacer en la campaña en función de las pruebas, los comentarios de los compañeros y la evidencia de la recopilación de datos.
Puntaje final
Calificación

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología:

Proyecto de carreras biotecnológicas sobre la longevidad

El detrás de escena de los avances científicos

Continuación

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Referencias

Cantu, P.A., Hayward, M.D., Hummer, R.A. et al. Nuevas estimaciones de las diferencias raciales y étnicas en la expectativa de vida de personas con morbilidad crónica y pérdida funcional: evidencia de la Encuesta Nacional de Salud. J Cross Cult Gerontol 28, 283–297. 2013.

Guías de investigación: One Book One LCC 2014-15 - La vida inmortal de Henrietta Lacks: células HeLa. Biblioteca de la Universidad de Lansing. 2020.

Roberto. Avelar, et al. Un análisis biológico de los sistemas multidimensionales de la senescencia celular en el envejecimiento y las enfermedades. Biología genómica. 21(9). 2020.

Un recorrido por la célula: 5.1 Matriz extracelular - OpenLearn - Universidad Open - S294_1. Universidad Open. 2020.

Acerca de la proteostasis. Universidad de Wollongong, Australia. Consultado por última vez el 20 de abril de 2021.

DiLoreto, Race y Coleen T. Murphy. La biología celular del envejecimiento. Biología molecular de la célula 26(25): 4524-4531. 2016.

Fan, Yong-Jun y Wei-Xing Zong. La decisión celular entre la apoptosis y la autofagia. Revista China del Cáncer 32(3): 121-129. 2013.

Regulación génica. Principios biológicos. Consultado por última vez el 19 de abril de 2021.

Introducción y membrana celular. Biología celular. Universidad Yale. Consultado por última vez el 19 de abril de 2021.

Johnson, Adiv A., Akman, Kemal, Calimport, Stuart R.G., Wuttke, Daniel, Alexandra Stolzing y João Pedro de Magalhães. El papel de la metilación del ADN en el envejecimiento, el rejuvenecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad. Investigación sobre el rejuvenecimiento 15(5): 483-494. 2012.

Beth Levine y Daniel J. Klionsky. La autofagia gana el Premio Nobel de 2016 en Fisiología o medicina: hallazgos en la levadura de panadería impulsan avances en la investigación biomédica. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 114(2): 201-205. 2017.

Masood A. Shammas. Telómeros, estilo de vida, cáncer y envejecimiento. Opinión actual sobre la nutrición clínica y el cuidado metabólico 14(1): 28-34. 2011.

Michael Davidson. Biología celular de las expresiones moleculares: El núcleo celular. Universidad Estatal de Florida. 2021.

Audio sobre la mitocondria. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano. Consultado por última vez el 19 de abril de 2021.

Takahiro Kamihara y Toyoaki Murohara. Análisis bioinformático de la degradación lisosomal por autofagia en el envejecimiento cardíaco. Geriatría y gerontología. 21(1): 108-115. 2021.

Traducción o síntesis de proteínas. Hiperfísica. Universidad Estatal de Georgia. Consultado por última vez el 21 de abril de 2021.

Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland. Autofagia. Consultado el 11 de abril de 2021.