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Scieces of the Life

MEDICINA Y BIOLOGIA. : Definiciones y precisiones de la terminologia BIOMEDICA

León Barua Raúl¹, Berendson Seminario Roberto¹.

1Profesor de Medicina. Miembro del Instituto de Medicina Tropical Alexander Von Humboldt. Universidad Peruana Cayetano Heredia. Lima, Perú.

El calificativo de "biomédico" es empleado con suma frecuencia. Se habla, así, de conocimientos biomédicos o de investigación biomédica sin precisar con exactitud el límite entre biología y medicina. Con mucha razón, pues, Bunge (1), en su obra "Epistemología", opina que aún queda por precisar ese límite y dar definiciones de medicina y del conocimiento médico mejores que las que ya existen.

Definición y campo de la medicina

La medicina ha sido definida corrientemente como "la ciencia que tiene por objeto la conservación y el restablecimiento de la salud" (2), o "el arte de prevenir, cuidar y asistir en la curación de la enfermedad" (3), o finalmente, "la ciencia de curar y precaver las enfermedades" (4).

Se puede objetar esas definiciones precisando que la medicina no ha sido siempre una ciencia, es decir, "conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas" (4), y que difícilmente ha sido en algún momento sólo un arte, o sea, "la disposición o habilidad para hacer alguna cosa" o "el conjunto de reglas necesarias para hacer bien alguna cosa" (4).

Desde el tiempo de la Grecia clásica se ha pensado que los dos objetivos de la medicina son conservar la salud y curar las enfermedades. De allí las dos hijas del dios Esculapio, Hygieia y Panacea (5). Hygieia era la diosa de la conservación de la salud, mientras que Panacea lo era de la curación de las enfermedades. De sus nombres han derivado las palabras higiene y panacea; esta última para dar a entender "un medicamento que se supone eficaz para curar diversas enfermedades" (2-4).

Más recientemente, Claude Bernard (6), en su genial obra "Introducción a la Medicina Experimental", propone también que los dos objetivos de la medicina son "conservar la salud y curar las enfermedades".

Sin embargo, no se debe olvidar que si la salud fuera un don garantizado no nos preocuparíamos por conservarla. Es debido a que enfermamos o, lo que es lo mismo, a que perdemos la salud, que surge en nosotros esa preocupación. Por la razón, pensamos que al definir la medicina se debe hablar de prevenir las enfermedades más bien que de conservar la salud.

Teniendo en mente estas consideraciones, proponemos definir la medicina como el conjunto de conceptos, procedimientos y recursos materiales, con los que se busca prevenir y curar las enfermedades.

En las civilizaciones primitivas de la antigüedad y las que aún existen en diversas partes del mundo, los conceptos han tenido o tienen un doble contenido, mágico-religioso y natural. El contenido mágico-religioso consiste en que se cree que las enfermedades son castigo de los dioses por pecados cometidos, o resultado de la entrada en el cuerpo del demonio o espíritus malignos, o de hechizos o brujerías, o finalmente de pérdida de parte del propio espíritu (5). Esto vale para las enfermedades internas, que no tienen alguna causa natural fácilmente perceptible (5).

Los procesos con obvia causa externa, p.ej., traumatismo o heridas recibidas durante el combate, aunque también pueden ser interpretados como resultado del castigo de los dioses, son abordados preferencialmente en forma natural (5).

De acuerdo con este doble enfoque conceptual, los médicos primitivos llevaron o llevan a cabo una serie de procedimientos y emplearon o emplean una serie de recursos tales como ceremonias con ofrendas o ritos para prevenir la ira de los dioses (una especie de medicina preventiva) o calmarla (medicina curativa), magia, encantamientos, exorcismos, pasaje de algún animal por la superficie del cuerpo y/o apertura de su abdomen para observar sus vísceras (en un intento diagnóstico) como lo son los métodos del "pasaje del cuy" de nuestros grupos primitivos o la "hepatoscopía" de la antigua civilización caldea (5), suministro de medicamentos naturales ya sea cocimientos o extractos de plantas o minerales, curación de heridas con bálsamos o emplastos, reducción de fracturas y fijación de los miembros fracturados con tabillas, etc (5).

A través del tiempo y con el progreso de la civilización y el avance cultural, los conceptos médicos se han ido haciendo más y más científicos los procedimientos más técnicos, y los recursos más tecnológicos, sin querer esto decir que la ciencia, la técnica y la tecnología lo son todo en medicina. Mucha veces conceptos médicos tienen la forma científica pero carecen de una comprobación estricta, como la ciencia lo que requiere. Y no se puede ni se debe ignorar que el efecto curativo del médico y sus medicinas tienen siempre un contenido de sugestión, conocido generalmente como el efecto placebo (7).

Definición y campo de la biología

La biología, en su más amplia acepción, puede ser definida como la ciencia, o mejor, el conjunto de disciplinas, cuyos objetos de estudio es la vida en sus diversos aspectos, observada a través de distintos enfoques (8).

Las ciencias afines a la biología más importantes son: la morfología, la anatomía, la histología, la citología, la bioquímica, la bioenergética, la fisiología, la embriología, la genética (ya sea mendeliana o molecular), la paleontología, la biogeografía, la ecología, la etología, la zoología, la botánica, la sociología, la psicología, etc. (8).

Los que estudiamos medicina o somos ya médicos (aunque en realidad un médico nunca debe dejar de estudiar medicina) reconocemos a muchas de las ciencias afines a la biología, que hemos mencionado, como fuentes de los conceptos, procedimiento y recursos de que disponemos.

¿Se puede establecer un límite entre biología y medicina?

El humano, como todo ser vivo, es objeto de estudio de la biología. La medicina, por su parte, se apoya fuertemente en la biología y sus ciencias afines. A pesar de esto, ¿es posible trazar un límite entre la biología y la medicina? Creemos que sí, aunque debido a las estrechas interrelaciones entre la biología y la medicina ese límite no sea preciso y definido.

Los médicos, en nuestro afán por comprender profundamente las enfermedades, empleados métodos exploratorios que por su naturaleza pertenecen a la biología. La profundización de esa actividad exploratoria, investigadora, puede llevarnos a entrar más y más en el campo de la biología pura, apartándonos progresivamente del de la medicina. Lo que nos mantiene, sin embargo en el campo de la medicina es el tener siempre a la vista, como objetivos inmediatos, la prevención y la curación de la enfermedad.

El límite entre biología y medicina, aunque no preciso y definido, puede ser, pues, esbozado teniendo en consideración los dos objetivos principales de la medicina. Una actividad investigadora será más médica que biológica cuando persiga mejorar la prevención y la curación de las enfermedades y, a la inversa, más biológica que médica, cuando en la profundización del estudio se tienda a perder de vista estos objetivos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1.Bunge M. Epistemología. Barcelona: Editorial Ariel SA.;1985.p. 234-6.        [ Links ]

2.Larousse P. Pequeño Larousse Ilustrado: Nuevo diccionario enciclopédico. Paris: Librería Larousse; 1920.        [ Links ]

3.Thomas C. (Editor). Taber’s Cyclopedic Medical Dictionary. Philadelphia: Davis Company Publishers; 1949.        [ Links ]

4.Rancés. Diccionario Ilustrado de la Lengua Española. Barcelona: Editorial Ramón Sopena SA;1972.        [ Links ]

5.Garrison FH. Introducción a la historia de la medicina. Mexico DF: Interamericana; 1966:1-28,41,52.        [ Links ]

6.Bernard C. Introducción al estudio de la medicina experimental. Buenos Aires: Emecé Editores SA.; 1944.p.11.        [ Links ]

7.Frank JD. Persuation and healing. A comparative study of psychotherapy. Baltimore: The Johns Hopkins University Press; 1974.p.137-51.        [ Links ]

8.Enciclopedia de la ciencias naturales. Biología. Barcelona: Ediciones Nauta SA.; 1986.p. 8-10.        [ Links ]

fuente : REVISTA MEDICA HEREDIANA  2015.

UPCH : DECÁLOGO DE VALORES HEREDIANOS

 LIFE SCIENCES

  Todo buen Herediano cultiva estos valores para hacer de nuestro Perú un mejor país.

BIOINFORMATICA Y BIOLOGIA MOLECULAR

PRUEBA PRÁCTICA-BIOINFORMÁTICA
BÚSQUEDA DE SECUENCIAS DE PROTEÍNAS EN BASES DE
DATOS

INTRODUCCIÓN
Las bases de datos biológicas se han convertido en un instrumento importante
para ayudar a los científicos a comprender y explicar los fenómenos biológicos, desde la
estructura biomolecular y su interacción, hasta el metabolismo completo de los
organismos y la comprensión de la evolución de las especies. Este conocimiento ayuda al
diagnóstico de patologías, al desarrollo de medicamentos, a la lucha contra las
enfermedades, al descubrimiento de las relaciones básicas entre las especies en la
historia de la vida...

El conocimiento biológico se distribuye entre múltiples bases de datos generales y
especializadas. Uno de los tipos de bases de datos biológicas más usados son las bases de
datos de secuencias. Estas son una gran colección de secuencias de ADN, proteínas y
otras, que se almacenan en computadoras. Se denomina 'secuencia’ al orden en que los
nucleótidos (en el ADN) o los aminoácidos (en los péptidos y proteínas) se encadenan. La
secuencia de aminoácidos de una proteína viene determinada por la secuencia de
nucleótidos del ADN del gen que la codifica.

Una base de datos puede incluir secuencias de un sólo organismo, como las bases

de datos que contienen todas las proteínas de la bacteria Escherichia coli, o de la levadura

de la cerveza Saccharomyces cerevisiae o la de Homo sapiens, o puede incluir secuencias

de todos los organismos cuyo ADN ha sido secuenciado. Las bases de datos biológicas

también tienen referencias cruzadas con otras bases de datos con el número de acceso

como una forma de vincular sus conocimientos relacionados con el conjunto.

Existen bases de datos primarias, que contienen información directa de la

secuencia, estructura o patrón de expresión de ADN o proteína y, secundarias que

contienen datos e hipótesis derivados del análisis de las bases de datos primarias, como

mutaciones, relaciones evolutivas, agrupación por familias o funciones, implicación en

enfermedades, etc.

La identificación y el análisis de las secuencias de nucleótidos y proteínas es un
requerimiento básico para la investigación bioquímica, biomédica y biotecnológica. Para
ello, el desarrollo y uso de herramientas bioinformáticas, así como el manejo de las bases
de datos biológicas, son indispensables.

Las principales bases de datos de ADN son: EMBL-BANK en el Instituto europeo
de Bioinformática (EBI); DNA Data Bank of Japan (DDBJ) en el Centro de Información
Biológica (CIB); GenBank en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI).
Las principales bases de datos de proteínas son: Swiss-Prot, que contiene
secuencias anotadas o comentadas, es decir, cada secuencia ha sido revisada,
documentada y enlazada a otras bases de datos; PROSITE que contiene información sobre
la estructura secundaria de proteínas, familias, dominios, etc; Protein Data Bank (PDB)
que es la base de datos de estructura terciaria 3-D de proteínas que han sido cristalizadas;
InterPro que integra la información de diversas bases de datos de estructura secundaria
como PROSITE, proporcionando enlaces a otras bases de datos e información más
extensa.
Las principales bases de datos de genomas son: Ensembl que integra genomas
eucariotas grandes como el genoma humano, ratón, rata, pez cebra, mosquito,
Drosophila melanogaster, Saccharomyces cerevisiae.

También existen motores de búsqueda como PubMedo BLAST que dan libre
acceso a diferentes tipos de bases de datos.
MATERIAL
- Ordenadores con conexión a internet


DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1. Accede a la base de datos Uniprot/Swiss-Prota través del enlace
http://www.uniprot.org/

2. Busca la secuencia de la proteína con código de acceso P69891. Para ello introduce
este código en la ventana “Query” y asegúrate que la búsqueda la haces en UniprotKB.

3. Explora la ficha resultado. En ella podrás encontrar el nombre de la proteína, el
organismo al que pertenece, su clasificación taxonómica, la longitud de su secuencia de
aminoácidos, su peso molecular, su función, su localización, etc. También puedes tener
acceso al análisis de su estructura primaria y a la secuencia completa de aminoácidos
entre otras informaciones.

4. Busca otras proteínas que pertenezcan a la misma familia de P69891. Para ello accede
a la familia de proteínas a la que pertenece esta proteína pulsando en el correspondiente
enlace que aparece en la ficha de resultados.

5. Las bases de datos biológicas suelen estar conectadas a motores de búsqueda que
pueden proporcionar información adicional. Con la herramienta bioinformática BLAST
podemos identificar proteínas idénticas u homólogas en otros organismos.
Pincha en BLAST y podrás identificar esta proteína en otros organismos. El resultado de la
búsqueda está ordenado por el porcentaje de identidad que hay entre la secuencia
problema que has introducido y las secuencias resultantes de la búsqueda.
Los resultados de la búsqueda pueden aparecer en varias páginas. Para moverte por estas
páginas usa ‘next’ y ‘previous’.

6. Estos motores de búsqueda también pueden proporcionar información adicional
taxonómica. Accede a la ventana ‘taxonomy’ y podrás encontrar los organismos en los
que se encuentra esta proteína agrupados por especies.

7. La consulta de otras bases de datos puede proporcionar información relevante.
A) Protein Data Bank (PDB) (http://www.rcsb.org) proporciona información
estructural 3D de las proteínas cuya estructura ha sido determinada, indicando el método
que se ha empleado para determinar la estructura y la resolución atómica a la que ha sido
resuelta en angstroms (Å). Este dato es importante para conocer la calidad de la
estructura. Las proteínas tienen una estructura primaria, secundaria, terciaria y
cuaternaria. La estructura primaria se refiere a la secuencia de aminoácidos. La estructura
secundaria es la disposición espacial local del esqueleto proteico, debido a la formación
de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico, sin hacer
referencia a la cadena lateral. Los elementos de estructura secundaria pueden ser
ordenados como las hélices alfa y láminas beta (u hojas plegadas beta) o desordenados.

La estructura terciaria es el modo en que la cadena proteíca se pliega en el espacio. La
estructura cuaternaria deriva de la conjunción de varias cadenas peptídicas que,
asociadas, conforman un multímero, que posee propiedades distintas a la de sus
monómeros componentes.
B) GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) contiene información de todos los
genomas secuenciados así como de su distribución cromosómica.



1.-Indica a qué proteína corresponde el código de acceso P69891 (0,5 ptos)
a) insulina de humanos (Homo sapiens)
b) hemoglobina de humanos (Homo sapiens)
c) queratina de humanos (Homo sapiens)
d) hemoglobina de ratón (Mus musculus)
e) elastina de humanos (Homo sapiens)

2.- ¿Cuántos aminoácidos y qué peso molecular tiene la proteína P69891? (0,5 ptos)
a) 250 aa y 43.000 Da
b) 115 aa y 25.200 Da
c) 1345 aa y 243.800 Da
d) 147 aa y 16.140 Da
e) 943 aa y 123.760 Da

3.- ¿A qué familia pertenece la proteína P69891? (0,5 ptos)

a) amilasas

b) globinas

c) flavinas

d) ATPasas

e) citocromos

4.-Indica qué proteína de la siguiente lista pertenece a esta familia (0,5 ptos)

a) ferredoxina

b) mioglobina

c) actina

d) plastocianina

e) citocromo c

5.-Con el motor de búsqueda BLAST busca proteínas idénticas u homólogas a P69891

en otros organismos. Indica cuál de las siguientes proteínas tiene una identidad

inferior al 80%. Ten en cuenta que los resultados pueden estar listados en varias

páginas. (0,5 ptos)

a) hemoglobina subunidad gamma-2 de mono capuchino (Cebus apella)

b) hemoglobina subunidad gamma-1 de gorila (Gorilla gorilla)

c) hemoglobina subunidadbeta-H1de ratón (Mus musculus)

d) hemoglobina subunidad gamma de elefante de la india (Elephas maximus)

e) hemoglobina subunidad épsilon-1 de cabra (Capra hircus)

6. El resultado de BLAST también proporciona información taxonómica. ¿Cuántas

especies de primates con genomas conocidos tienen una proteína idéntica u homóloga

a P69891? En la pestaña ‘taxonomy’ y moviéndote a través de ella podrás encontrar

esta información. (0,5 ptos)

a) menos de 120 especies

b) al menos 137 especies

c) menos de 40 especies

d) ninguna

e) más de 500 especies

7. Accede a Protein Data Bank (PDB) y responde a la pregunta ¿Se conoce la estructura

3D de la proteína P69891? Si es conocida su estructura marca el método que se ha

usado para su determinación y la resolución atómica. (1,5 ptos)

a) no se conoce

b) Difracción de rayos X a 1.25Å

c) Resonancia magnética nuclear (NMR) a1.86Å

d) Resonancia magnética nuclear (NMR) a 2.52Å

e) Difracción de rayos X a 1.70Å

8.-Accede a GenBank y busca la secuencia de nucleótidos del gen que codifica para la

proteína P69891 ¿Cuáles son los primeros 20 nucleótidos de la secuencia de este gen?

(2 ptos)

a) agagtatccagtgaggccag

b) gtgaactgcactgtgacaag

c) gctataaaaaaaattagcag

d) tgtgtgtgtcagcgtgtgtt

e) taatgggaaggcaaaatctc

9.-Indica el nombre del gen que codifica para la proteína P69891 y el cromosoma

donde se localiza. (1,5 ptos)

a) HBG1, cromosoma 2

b) HBG1, cromosoma 11

c) HBE1, cromosoma 10

d) HBG2, cromosoma 11

e) HBG2, cromosoma X

10. ¿Existen hemoglobinas en plantas? Si es afirmativa la respuesta indica si se ha

determinado alguna de estas estructuras 3D proteicas y en qué especies. (2 ptos)

a) No se conocen

b) Sí, pero no se ha determinado su estructura 3D

c) Sí, en maíz (Zea mays) solamente, mediante la técnica de difracción de rayos X

d) Sí, en arroz (Oryza sativa) mediante resonancia magnética nuclear (NMR)

e) Sí, en arroz (Oryza sativa) mediante la técnica de difracción de rayos X

Fuente:  IX OLIMPIADA ESPAÑOLA DE BIOLOGIA 2014. - UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA. 

ZOOLOGÍA - PALEONTOLOGIA E HISTORIA NATURAL