Bioinformatica Taller N° 6 Fabian Salgado

Fabián Camilo Salgado Roa 070100052011

TALLER N° 4 BIOINFORMATICA

USOS DE DIFERENTES BASES DE DATOS PARA ESTUDIAR SECUENCIAS DE UNA ENZIMA

FABIÁN CAMILO SALGADO ROA

070100052011

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULDAD DE CIENCIAS

PROGRAMA DE BIOLOGIA

BIOINFORMATICA

IBAGUE


1. DISEÑO DE UNA PRUEBA DE PCR-RFLPS PARA EVALUAR LA VARIABILIDAD DEL CITOCROMO OXIDASA I (COI) EN DOS ESPECIES DE DELFINES CON DISTRIBUCIÓN EN

COLOMBIA PERO CON HÁBITATS TOTALMENTE DIFERENTES

El fin del siguiente trabajo es mediante herramientas bioinformáticas diseñar un

PCR-RFLPs que permite encontrar diferencias moleculares entre la especie Inia

geoffrensis de hábitat de agua dulce y Sotalia fluviatilis de hábitat marino. Para ello

de utilizaron las siguientes entradas en Nucleotide:

Entrada 1: EU496374

Titulo: Evaluating the utility of cox1 for cetacean species identification

Definicion: Sotalia fluviatilis voucher SEFSC:MMMGL:Igeo084 cytochrome oxidase

Organismo: Sotalia fluviatilis

Referencia: 1 (bases 1 a 686)

Revista: Mar. Mamm. Sci. 28 (1), 37-62 (2012)

Autores: Viricel,A. and Rosel,P.E.

Entrada 2: EU496359

Titulo: Evaluating the utility of cox1 for cetacean species Definicion: Sotalia

fluviatilis voucher SEFSC:MMMGL:Igeo084 cytochrome oxidase

Organismo: Inia geoffrensis

Referencia: 1 (bases 1 a 686)

Revista: Mar. Mamm. Sci. 28 (1), 37-62 (2012)

Autores: Viricel,A. and Rosel,P.E.


Software 1: Sequence Manipulation Suite

Enzima de restricción: RSA I

* Inia geoffrensis (entrada EU496359)

Se obtuvieron 4 fragmentos de las siguientes longitudes (bases): 533, 76, 45, 32.


* Sotalia fluviatilis (entrada EU496374)

Se obtuvieron 3 fragmentos de las siguientes longitudes (bases): 331, 314, 41


*Cuadro comparativo

Al nivel de laboratorio no son útiles las secuencias con longitud de 76, 45, 32, y 41

bases debido a que no son resultados que puedan diferenciarse claramente en un

gel de agarosa durante una electroforesis. Por lo tanto para Inia goffrensis

obtendría en realidad un solo fragmento y para Sotalia fluviatilis obtendría 2

Inia geoffrensis (entrada EU496359) Sotalia fluviatilis (entrada EU496374)

[4] [3]

533 bases 331 bases

76 bases 314 bases

45 bases 41 bases

32 bases

Resultados tras el corte con la enzima de restriccion Rsa I


Enzima de restricción Hinf I


No hubo corte con la enzima de restricción debido a que se mantuvo el mismo

tamaño.



Se obtiene dos fragmentos luego del corte con la enzima de restricción Hinf I, de

los cuales solo uno tiene significancia para el análisis de laboratorio


*Cuadro comparativo

De este cuadro la secuencia de 44 bases no es útil para el análisis de laboratorio

Enzima de restricción Hae III



[1] [2]

686 bases 592 bases

44 bases



Se obtuvieron dos fragmentos, 383 bases y otro de 303 bases, los cuales tienes

significancia para el análisis de laboratorio con electroforesis en gel de agarosa.


La enzima no realizó corte, ya que el fragmento mantiene su longitud inicial


*Cuadro Comparativo

Todos los fragmentos son útiles para el análisis en laboratorio utilizando

electroforesis en gel de agarosa.

Análisis

Luego de observar lo sucedido en las tres enzimas de restricción (resultados

diferentes para cada individuo) se concluye que la secuencia de la enzima COI

para los individuos evaluados son diferentes y por lo tanto los individuos

pertenecen a especies diferentes, lo que concuerda con los datos tanto

morfológicos como ecológicos de estos organismos en la red.


[2] [1]

383 bases 686 bases

303 bases



Web cutter 2.0

Los resultados con este software son bastante completos ya que arroja la

información de todas las enzimas de restricción que realizan cortes en la

secuencia o secuencias seleccionadas para estudiar-

Inia geoffrensis¨



Sotalia fluviatilis



Sotalia fluviatilis Inia geoffrensis

Los resultados con este software se relacionan con el del software anterior ya que

indica que diferentes enzimas de restricción actúan sobre cada secuencia y las

enzimas de restricción que tienen en común arrojan diferentes números de

fragmentos.


2. ALINEAMIENTO DE DOS SECUENCIA UTILIZANDO EL PROGRAMA

LALING

Para la primera parte de este ejercicio se seleccionaron dos secuencias de dos

proteínas diferentes que corresponden a especies diferentes, con el fin de

observar el funcionamiento del software laling para proteínas

Entrada 1: CAA79652

Definición: lipasa (Serratia proteamaculans)

Organismo: Serratia proteamaculans

Autores: Smigielski,A.J.

Titulo: submision directa

Revista: JOURNAL Submitted (15-JAN-1993) ADAM J SMIGIELSKI Dr, Molecular Biology, CSIRO Division of, Entomology, GPO BOX 1700, CANBERRA, ACT, 2601, AUSTRALIA

Entrada 2: AAA41250

Definición: Lipasa (Rattus norvegicus)

Organismo: Rattus norvegicus

Autores: Wishart,M.J., Andrews,P.C., Nichols,R., Blevins,G.T. Jr., Logsdon,C.D. and Williams,J.A.

Titulo: Identification and cloning of GP-3 from rat pancreatic acinar

Revista: J. Biol. Chem. 268 (14), 10303-10311 (1993)


Alineamiento formato “local”

En este formato solo aparecen los aminoácidos que tiene en común las dos

secuencias, donde un punto simboliza aminoácidos de la misma clase o tipo, dos

puntos mismo aminoácido y espacio diferencia en aminoácidos.


Without end point


Este formato incluye tanto los gaps, como los aminoácidos en común, da una

percepción mayor acerca de la similaridad entre de las dos secuencias incluyendo

la comparación de sus tamaños.

Diferencias entre los dos formatos

Local aligment indica solamente os aminoácidos o la sección del alineamiento

donde se evidencia la similaridad entre las dos secuencias, por el contrario el otro

formato incluye todos los gaps, que el software arroja para realizar un mejor

alineamiento, permitiendo tener una perspectiva de la verdadera similaridad de las

secuencias a comparar.


Análisis de DNA con el software LALING, comparando las entradas L28038 y

L28039.

Entrada 1: L28038

Definicion: Trypanosoma rangeli kinetoplast DNA sequence with conserved

Organismo: Trypanosoma rangeli

Autores: Ntambi,J.M. and Englund,P.T, Ray,D.S. Vallejo,G.A., Macedo,A.M.,

Chiari,E. and Pena,S.D.

Titulo: A gap at a unique location in newly replicated

Revista: J. Biol. Chem. 260 (9), 5574-5579 (1985)

Entrada 2: L28039

Organismo: Trypanosoma rangeli

Autores: Ntambi,J.M. and Englund,P.T., Ray,D.S., Vallejo,G.A., Macedo,A.M.,

Chiari,E. and Pena,S.D.

Titulo: A gap at a unique location in newly replicated kinetoplast DNA, Conserved

sequence blocks in kinetoplast minicircles from diverse, Kinetoplast DNA from

Trypanosoma rangeli contains two distinct classes of minicircles with different size

and molecular.

Revista: Mol. Cell. Biol. 9 (3), 1365-1367 (1989), Mol. Biochem. Parasitol. 67 (2),

245-253 (1994)


Local




Without end gaps

En este formato es software arroja un porcentaje de similaridad del 48%

incluyendo en la vista, las terminaciones gap


3. ALINEAMIENTO MÚLTIPLE DE SECUENCIAS, UTILIZANDO EL

PROGRAMA

CLUSTAL W 2

Para este ejercicio se utilizaron 10 entradas correspondientes al individuo Daphnia

cf. Pulicaria , el cual es un hibrido muy estudiado en el campo de la biología

molecular. Para ello se utilizó como marcador el gen COI, de donde se obtuvieron

10 entradas diferentes las cuales son:

EU152327.1, EU152326.1, EU152325.1, EU152324.1, EU152323.1, EU152322.1, AF489525.1, AF489524.1, AF489523.1, EU152328.1




este es resultado de un alineamiento múltiple donde los asteriscos del final de

cada base hace referencia a una base consenso, es decir en ese lugar hay

ausencia de polimorfismo (SNPs)


Esta imagen hace referencia al jalview, el cual identifica a cada nucleótido

con un color facilitando la identificación de SNPs y STRs, además de esto

posee en la parte inferior una secuencia consenso luego del alineamiento

que es la siguiente:

Este formato ayuda a comprender mucho más el alineamiento, para un posterior

análisis.

¿Para qué se podría utilizar las regiones variables y las regiones

constantes?

Los SNPs y los STRs (no presente en el alineamiento) son regiones variables que

facilitan la identificación de organismos diferentes y así mismo observar la

variabilidad de numerosos organismos al mismo tiempo facilitando el estudio del

linaje evolutivo de un grupo de individuos en base a las diferencias génicas en un

marcador (en este caso COI).

Las regiones conservadas tiene una gran importancia evolutiva ya que permite

identificar similaridad entre individuos, para poderlos identificar en la línea

evolutiva como organismos cercanos o lejanos a la hora de la diversificación.


A partir de las regiones variables y conservadas se puede construir un árbol guía

que relacione de forma evolutiva las secuencias escogidas para trabajar.


CONCLUSIONES

* Las enzimas de restricción permiten identificar polimorfismos entre individuos de

diversas especies, la bioinformática facilita el desarrollo de técnicas moleculares

mediante modelos simulados que facilitan ahorrar dinero en experimentos

*PCR-RFLP permite diferenciar especies usando enzimas de restricción.

*Existen alineamientos binarios y múltiples que permiten localizar polimorfismos

entre especies con ayuda de marcadores moleculares

*A partir de regiones variables y conservadas se pueden realizar arboles guía que

reflejen una hipótesis evolutiva de un grupo específico de estudio

*La bioinformática es una herramienta clave en el desarrollo de las ciencias

biológicas

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