Comparación respecto a análisis filogenético mediante caracteres morfológicos externos.

Análisis filogenético-molecular de la familia leporidae.

Introducción

La aplicación de la informaciónsobre los ácidos nucleicos ala Biología Sistemática hatenido un desarrolloespectacular a partir de ladécada de los 90 en todo elmundo.

Los datos moleculares hanrevolucionado la forma enque la Sistemática establecerelaciones de parentesco.

• En principio se asume que los organismos queposeen el mismo estado del carácter están másemparentados entre sí que los organismos queposeen un estado diferente del carácter, pero nosiempre es así. La Biología Sistemática tiene quelidiar con dos fantasmas que oscurecen lainformación filogenética: las reversiones y lasconvergencias. En las reversiones, un estado delcarácter vuelve a un estado ancestral. En lasconvergencias, dos especies no emparentadas,por eventos de mutaciones independientes,terminan por poseer el mismo estado delcarácter.

Marco teórico

• Los lepóridos (Leporidae, dellatín lepus, liebre), conocidospopularmente como conejos yliebres, son una familia demamíferos del orden de loslagomorfos que engloba a unacincuentena de especiesagrupadas en 11 génerosdistribuidos en casi todos lospuntos del mundo.

Los lepóridos habitan todo el mundo salvoalgunas islas oceánicas y la Antártida, yson una plaga alóctona en Australia,Nueva Zelanda y otros lugares. Sonanimales herbívoros de gran plasticidadecológica y que se reproducen a granvelocidad.

En todo el mundo, podemos encontrar unaextensa distribución de estos organismos,considerándolos cosmopolitas (aexcepción de algunas islas oceánicas y laAntártida), albergando un númeroaproximado de 56 especies agrupados enonce géneros (Chapman y Ceballos, 1990).

• Debido a que la herenciadel genoma mitocondriales exclusivamente a travésde vía materna y que hayun fragmento en estegenoma de 400pb (paresde bases) que sonaltamente polimorfico,podemos considerar queeste ADN permaneceinalterable por esta víadurante muchísimos años.

Planteamiento del problema• Con base a la reciente tecnología

aplicada a la sistemáticamoderna, los análisis moleculareshan logrado determinar la cercanía(parentesco) entre organismos queantes se pensaban distantes oviceversa.

• Los lepóridos mejor conocidos comoliebres o conejos, son un gruposingular y especial en cuanto a suestudio taxonómico serefiere, puesto que son organismoscosmopolitas que presentan un ciclobiológico-reproductivorelativamente corto.

Justificación • Debido a la poca información concentrada respecto a

la filogenia de esta familia de lagomorfos en el mundo,así como en el país, es necesario dirigir investigacionesque se enfoquen al estudio de estos organismos tanpeculiares.

• Las liebres del género Lepus tienen un fenotipocaracterístico que las distingue claramente de losotros géneros de leporidos, aunque filogenéticamentese encuentres muy emparentada. Es por ello que seplantea observar el grado de cercanía entre estosorganismos.

• Desafortunadamente, ningún estudio cladístico hacomparado a toda la variedad de conejos, lo cualdelimita mucho el estudio filogenético y evolutivo deesta familia en particular.

Antecedentes Durante treinta años la mayor parte de la

secuenciación de ADN se llevó a cabo conel método de terminación de la cadenadesarrollado por Frederick Sanger ycolaboradores en 1975.Antes deldesarrollo de métodos rápidos desecuenciación del ADN a principios de los70 por Sanger en Inglaterra y WalterGilbert y Allan Maxam en Harvard, seutilizaban varios métodos de laboratorio.Por ejemplo, en 1973. Gilbert y Maxampublicaron una secuencia de 24 pares debases utilizando un método conocidocomo "de punto corrido" (wanderingspot).

• La secuenciación delARN, que por razonestécnicas es más sencilla dellevar a cabo que la delADN, se desarrolló conanterioridad a la del ADN.

• El mayor hito en lasecuenciación del ARN, quedata de la era previa al ADNrecombinante, es lasecuencia del primer gencompleto y del genomacompleto del BacteriófagoMS2, identificado ypublicado por Walter Fiers ycolaboradores de laUniversidad de Gante.

Hipótesis

• Las relaciones filogenéticas entre los distintos géneros de la familia Leporidae son más notables (cercanas) en cuanto más cercanas sean las áreas geográficas compartidas.

• Los cladogramas en cuestión presentan pocas variaciones.

Objetivos

• Elaborar un cladograma enbase a referenciasmoleculares y establecerrelaciones filogenéticas deparentesco en los 11 génerosque conforman a la familialeporidae.

• Comparar un cladogramamolecular y un cladogramamorfológico y establecer lasdiferencias.

Metodología

• Seleccionamos al grupo a analizar: Familia Leporidae(Conejos y liebres).

• GENBANK. Buscamos secuencias nucleotídicas (Regiónconstante) que correspondan a los 11 géneros analizadosmás el grupo externo: 12 s Gen RNA Ribosomal.

• Con ayuda del programa CLUSTALX se hicieron lasalineaciones de los nucleótidos correspondientes a losorganismos analizados.

• Mediante la aplicación del programa GENEIOUS se elaboróun cladograma correspondiente a las regiones codificadaspara el gen 12 S RNA Ribosomal.

• Comparar el cladograma obtenido con un cladogramaelaborado en HENING86 en base a caracteres morfológicosexternos.

ESPECIES ANALIZADAS

FAMILIA LEPORIDAE

• Pronolagus rupestris

• Nesolagus netscheri

• Romerolagus diazi

• Lepus americanus

• Sylvilagus floridanus

• Brachylagus idahoensis

• Pentalagus furnessi

• Caprolagus hispidus

• Bunolagus multicularis

• Oryctolagus cuniculus

• Poelagus marjorita

GRUPO EXTERNO

• Ochotona princeps

• Liebre (Lepus)

• Conejo

• Ochotona

Sección nucleotídica analizada• Gen 12s RNA ribosomal. Secuencia parcial;

Gen mitocondrial.

• Las mitocondrias tienen su propio aparatode síntesis proteica que incluyeribosomas, ARNt y ARNm. Los ribosomasmitocondriales de las células animalescontienen dos tipos de ARN ribosómicos, el12S y 16S, que se transcriben a partir degenes del ADN mitocondrial, y sontranscritos por una ARN polimerasamitocondrial específica. Todas las proteínasque forman parte de los ribosomasmitocondriales están codificadas por genesdel núcleo celular, que son traducidos en elcitosol y transportados hasta lasmitocondrias.

Resultados

• Tras el análisis de las secuenciasnucleotídicas procesadas con losprograma CLUSTALX y GENEIOUS seobtuvo un cladograma que muestrade forma concreta las afinidades deparentesco entre los 11 géneros dela familia Leporidae y el grupoexterno, denotando clarasrelaciones filogenéticas en base algen 12 S RNA Ribosomal(Mitocondria).

Alineación de secuencias

Distancias medias

Comparación de CLADOGRAMAS

• Tras la comparación de cladogramas seobserva que no hay una relación directa.Tanto el cladograma basado en caracteresmorfológicos, como el realizado consecuencias moleculares distan mucho uno deotro, lo cual denota que no es convenienteclasificar únicamente mediante estructuras ocaracteres externos.

GRACIAS