1. MOLÉCULAS BIOLÓGICAS

• Lípidos, Proteínas, esteroles, DNA, RNA. Proteínas. Relación estructura-función. Membranas biológicas: estructura, función, composición.
• Principios físicos de las interacciones intermoleculares:Problema molecular. Aproximación de Born-Oppenheimer. Hamiltoniano electrónico y resolución (Hartree-Fock, teoría del Funcional Densidad y posteriores aproximaciones). Campos de Fuerza. Simulaciones: Dinámica molecular y Monte Carlo.
• Principales técnicas experimentales usados para investigar la estructura y dinámica de macromoléculas, así también como las nuevas técnicas de manipulación de moléculas individuales y su aplicación. Cristalografía de proteínas, espectroscopias, microscopias. Sistemas modelo.

2. CÉLULAS

• Célula procariota: características generales, pared celular, forma, tamaño, diversidad química.
• Célula eucariota: características generales, forma, tamaño, diferencias entre célula animal y célula vegetal. Organización molecular de las células eucariotas: la membrana plasmática, el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, el núcleo, lisosomas, peroxisomas, cloroplastos y mitocondrias, el citoesqueleto.
•  Organización de las células y clasificación de los tejidos. Tejido epitelial: generalidades, tipos y función. Tejido conectivo: componentes, función. Tejido muscular: clasificación y descripción, función, mecanismo de contracción muscular. Biofísica de la contracción muscular. Tejido nervioso:componentes, funciones, potencial de membrana, transmisión sináptica, estructura-función de los canales iónicos, unión neuromuscular. Biofísica de los canales iónicos. Sangre: componentes y función.

3. CÓDIGO GENÉTICO

• Introducción a la estructura de los ácidos nucleicos. La doble hélice de ADN: geometría, flexibilidad, longitud de contorno y longitud de persistencia, superenrollamiento. Fuerzas que estabilizan las estructuras de los ácidos nucleicos. Función de los ácidos nucleicos. Procesos de replicación, reparación y recombinación de ADN. Interacciones ADN-proteínas: factores de transcripción, estructura del cromosoma eucariótico.
• Secuenciación del código genético: Recientes avances tecnológicos en la secuenciación de próxima generación (NGS). Visión general de la secuencia, detección y análisis de variantes en el estudio NGS. Métodos generales para identificar diferentes tipos de variantes de secuencia a partir de datos NGS.
• De la variación genómica al mecanismo molecular. Métodos generales para identificar diferentes tipos de variantes de secuencia a partir de datos NGS. Enfoques comunes para el análisis y la visualización de variantes casuales asociadas con patologías complejas en la medicina de precisión informática.
• Bioinformática de RNA para medicina de precisión. La participación de los ARN no codificantes en las enfermedades humanas pone de relieve su potencial uso como biomarcadores y objetivos terapéuticos para la medicina de precisión.
• ‘Omics’: Integración de algunos conceptos de genómica, proteómica, metabolómica, metagenómica,transcriptómica usando herramientas de bioinformática. Aplicaciones emergentes: proteogenómica, glicoproteómica, peptidómica, metaproteómica, etc.

4. SISTEMA NERVIOSO

•  Anatomía y fisiología del cerebro humano. Introducción básica a la neuroanátomía y neurofisiología humana.
• Técnicas de adquisición de señales e imágenes de la anatomía y funcionamiento del cerebro. Señales electroencefalográficas. Imágenes por resonancia magnética. Imágenes por tomografía por emisión de positrones. Alcances, ventajas y limitaciones de cada una.
• Neuroimágenes. Resonancia magnética funcional (fMRI). Introducción a la técnica. ¿Qué se mide y cómo? Señal BOLD. Relación señal ruido. Resolución temporal y espacial. Función hemodinámica. Diseño experimental con o sin estímulo. . Tensor de difusión, ¿qué es y qué se mide? Parámetros e información importantes que se obtienen de esta técnica. Nociones generales de los primeros análisis de los datos.
• Conectomas. El cerebro como una red de interconexiones. Conectividad funcional y estructural. Definición y matrices de conexión. Redes neuronales funcionales del estado de reposo. Método de componentes independientes. Parcelaciones y regiones de interés (concepto y atlas de parcelaciones conocidas). Método de semillas. Nociones de teoría de grafos.