Lista de métodos de investigación en biología
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Esta lista de métodos de investigación en biología es un índice de artículos sobre metodologías de investigación utilizadas en diversas ramas de la biología .
Diseño y análisis de investigación
Diseños de investigación
| Diseño de investigación | Utilidad | Análisis de potencial |
|---|---|---|
| Diseño entre grupos | Experimento en el que dos o más grupos de sujetos son evaluados simultáneamente mediante un factor de prueba diferente. | Prueba t de Student , análisis de varianza , prueba U de Mann-Whitney |
| Diseño de medidas repetidas | Un diseño de investigación que implica múltiples medidas de la misma variable tomadas en los mismos sujetos o en sujetos emparejados, ya sea en diferentes condiciones o durante dos o más períodos de tiempo. [1] | Prueba t pareada , prueba de rangos con signo de Wilcoxon |
Gráficos y diagramas
| Análisis | Utilidad | Rama |
|---|---|---|
| Curvas dosis-respuesta | Gráfico que muestra la magnitud de la respuesta de un organismo , en función de la exposición (o dosis ) a un estímulo o estresor (generalmente una sustancia química ) después de un cierto tiempo de exposición [2] | Fisiología |
| Electroencefalograma | Gráfico que muestra las fluctuaciones de voltaje resultantes de la corriente iónica dentro de las neuronas del cerebro [3] | Neurociencia |
| Electrocardiograma | Gráfico de voltaje versus tiempo de la actividad eléctrica del corazón [4] utilizando electrodos colocados sobre la piel | Fisiología |
| Clave de identificación | Se utiliza para identificar un organismo espécimen de un conjunto de taxones conocidos. [5] | Sistemática , |
| Conspiración de Manhattan | Se utiliza para mostrar datos con una gran cantidad de puntos de datos, muchos de amplitud distinta de cero, y con una distribución de valores de mayor magnitud. El gráfico se utiliza comúnmente en estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) para mostrar SNP significativos . [6] | Genética |
| Cuadro genealógico | Se utiliza para mostrar la aparición de fenotipos de un gen u organismo particular y sus ancestros de una generación a la siguiente, [7] [8] [9] más comúnmente humanos , perros de exhibición , [10] y caballos de carreras. | Genética |
| Árbol filogenético | Se utiliza para mostrar las relaciones evolutivas entre varias especies biológicas u otras entidades basadas en similitudes y diferencias en sus características físicas o genéticas. | Sistemática , Biología evolutiva |
| Pirámide de población | Se utiliza para ilustrar la distribución de una población (normalmente la de un país o región del mundo) por grupos de edad y sexo; normalmente tiene la forma de una pirámide cuando la población está creciendo [11]. | Ecología de poblaciones |
| Cuadro de Punnett | Se utiliza para predecir los genotipos de un cruce o experimento de reproducción en particular. | Genética |
Análisis estadísticos
| Análisis | Utilidad | Tipo |
|---|---|---|
| Análisis de varianza | Una colección de modelos estadísticos y sus procedimientos de estimación asociados (como la "variación" entre grupos) utilizados para analizar las diferencias entre medias. | Modelo estadístico |
| Prueba de chi-cuadrado | Una prueba de hipótesis estadística que es válida para realizar cuando la estadística de prueba se distribuye según chi-cuadrado bajo la hipótesis nula , específicamente la prueba de chi-cuadrado de Pearson y sus variantes. | Prueba de hipótesis estadística |
| Prueba U de Mann-Whitney | Una prueba de hipótesis estadística de la hipótesis nula de que, para valores X e Y seleccionados aleatoriamente de dos poblaciones, la probabilidad de que X sea mayor que Y es igual a la probabilidad de que Y sea mayor que X | Estadísticas no paramétricas |
| Prueba t de Student | Cualquier prueba de hipótesis estadística en la que la estadística de prueba sigue una distribución t de Student bajo la hipótesis nula. | Estadísticas paramétricas |
Técnicas de laboratorio
| Método | Utilidad | Sucursales |
|---|---|---|
| Electroforesis en gel de agarosa | Se utiliza para separar una población mixta de macromoléculas como ADN o proteínas en una matriz de agarosa , uno de los dos componentes principales del agar. | Bioquímica , Biología molecular , Genética |
| Modelo animal | Se utiliza para investigar enfermedades y trastornos en humanos. Algunos animales pueden tener rasgos similares a los humanos, como los ratones , mientras que otros pueden tener rasgos que son ideales para la investigación, como el axón gigante del calamar. | Bioquímica , Neurociencia , Fisiología |
| Ablación biológica | Se utiliza para eliminar una estructura o funcionalidad biológica. | Genética , Fisiología |
| Imágenes de calcio | Se utiliza para medir ópticamente el estado de los iones de calcio (Ca 2+ ) en una célula , tejido o medio aislado. | Fisiología |
| Aislamiento celular | Proceso de separación de células vivas individuales de un bloque sólido de tejido o suspensión celular. | Biología celular |
| Centrifugación | Uso de la fuerza centrífuga para separar partículas de una solución según su tamaño, forma, densidad, viscosidad del medio y velocidad del rotor. | Biología celular , Bioquímica |
| Edición genética CRISPR | Se utiliza para modificar los genomas de organismos vivos basándose en una versión simplificada del sistema de defensa antiviral bacteriano CRISPR - Cas9 | Biología molecular |
| Secuenciador de ADN | Se utiliza para automatizar el proceso de secuenciación de ADN. | Genética , Biología molecular |
| Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) | Se utiliza para detectar la presencia de un ligando (comúnmente una proteína) en una muestra líquida utilizando anticuerpos dirigidos contra la proteína que se va a medir. | Bioquímica , Biología molecular |
| Eliminación de genes | Se utiliza para dejar inoperante uno de los genes de un organismo ("eliminarlo" del organismo) | Biología molecular , Genética |
| Inmunotinción | Se utiliza un método basado en anticuerpos para detectar una proteína específica en una muestra. | Biología molecular , Bioquímica |
| Registro intracelular | Se utiliza para medir el voltaje a través de una membrana celular. | Neurociencia , Electrofisiología |
| Microarray | Ensaya (prueba) grandes cantidades de material biológico utilizando métodos de detección y procesamiento miniaturizados, multiplexados y paralelos de alto rendimiento. | Genética , Biología molecular |
| Matriz de microelectrodos | Dispositivos que contienen múltiples (decenas a miles) microelectrodos a través de los cuales se obtienen o envían señales neuronales , que sirven esencialmente como interfaces neuronales que conectan las neuronas a los circuitos electrónicos. | Neurociencia |
| Microscopio | Se utiliza para examinar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. | Biología celular |
| Clonación molecular | Se utiliza para ensamblar moléculas de ADN recombinante y dirigir su replicación dentro de los organismos hospedadores . [12] | Biología molecular |
| Mancha Northern | Se utiliza para estudiar la expresión genética mediante la detección de ARN (o ARNm aislado ) en una muestra. [13] [14] | Biología molecular |
| Optogenética | Utiliza luz para controlar neuronas que han sido modificadas genéticamente para expresar canales iónicos sensibles a la luz. | Neurociencia |
| Osciloscopio | Se utiliza para mostrar gráficamente voltajes de señal variables , generalmente como un gráfico bidimensional calibrado de una o más señales en función del tiempo. | Neurociencia , Fisiología |
| Cromatografía en papel | Se utiliza para separar productos químicos o sustancias coloreadas. [15] | Biología molecular |
| Abrazadera de parche | Se utiliza para estudiar corrientes iónicas en células vivas individuales aisladas, secciones de tejido o parches de membrana celular. | Electrofisiología , Neurociencia |
| Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) | Se utiliza para hacer rápidamente millones o miles de millones de copias (copias completas o copias parciales) de una muestra de ADN específica, lo que permite a los científicos tomar una muestra muy pequeña de ADN y amplificarla (o una parte de ella) a una cantidad lo suficientemente grande para estudiarla en detalle. | Genética , Biología molecular |
| Transferencia nuclear de células somáticas | Se utiliza para crear un embrión viable a partir de una célula corporal y un óvulo. | Biología del desarrollo |
| Transferencia Southern | Se utiliza para detectar una secuencia de ADN específica en muestras de ADN. | Biología molecular |
| Prueba cruzada | Se utiliza para determinar si un individuo es homocigoto o heterocigoto dominante. | Genética |
| Pinza de tensión | Se utiliza para medir las corrientes de iones a través de las membranas de células excitables, como las neuronas , mientras se mantiene el voltaje de la membrana en un nivel establecido. [16] | Fisiología , Neurociencia |
| Western blot | Técnica analítica utilizada en biología molecular e inmunogenética para detectar proteínas específicas en una muestra de homogeneizado o extracto de tejido. | Biología molecular |
| Cristalografía de rayos X | Se utiliza para determinar la estructura atómica y molecular de un cristal , en el que la estructura cristalina hace que un haz de rayos X incidentes se difracte en muchas direcciones específicas. | Biología estructural |
Técnicas de campo
| Método | Utilidad | Sucursales |
|---|---|---|
| Muestreo a distancia | Se utiliza para estimar la densidad y/o abundancia de poblaciones. | Ecología |
| Marcar y recapturar | Se utiliza para estimar el tamaño de una población animal cuando no es práctico contar cada individuo. [17] | Ecología |
Herramientas computacionales
Modelos matemáticos
| Modelo | Utilidad | Sucursales |
|---|---|---|
| Integración y disparo exponencial | Describe modelos de neuronas de disparo no lineales compactos y computacionalmente eficientes con una o dos variables. | Neurociencia |
| Modelo FitzHugh-Nagumo | Describe un prototipo de un sistema excitable (por ejemplo, una neurona ). | Neurociencia |
| Principio de Hardy-Weinberg | Afirma que las frecuencias de alelos y genotipos en una población permanecerán constantes de generación en generación en ausencia de otras influencias evolutivas. | Genética , Biología evolutiva |
| Modelo de Hodgkin-Huxley | Describe cómo se inician y propagan los potenciales de acción en las neuronas. | Neurociencia |
| Modelo de sitios infinitos | Permite el cálculo de la heterocigosidad , o diversidad genética , en una población finita y la estimación de distancias genéticas entre poblaciones de interés [18] | Biología evolutiva |
| Crecimiento logístico | Describe el crecimiento de una población como exponencial, seguido por una disminución en el crecimiento y limitado por una capacidad de carga debido a las presiones ambientales. [19] | Ecología |
| Ecuaciones de Lotka-Volterra | Describe la dinámica de los sistemas biológicos en los que interactúan dos especies, una como depredador y la otra como presa. | Ecología |
| Proceso Moran | Proceso estocástico que describe poblaciones finitas | Genética |
| Relación especie-área | describe la relación entre el área de un hábitat , o de parte de un hábitat, y el número de especies que se encuentran dentro de esa área | Ecología |
Algoritmos
| Algoritmo | Utilidad | Sucursales |
|---|---|---|
| Algoritmo evolutivo | Utiliza mecanismos inspirados en la evolución biológica . Las soluciones candidatas al problema de optimización desempeñan el papel de los individuos de una población, y la función de aptitud determina la calidad de las soluciones. | Neurociencia |
Referencias
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Enlaces externos
