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Código de barras del ADN
Dra. Analía A. LanteriDivisión Entomología- Museo de La Plata
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CÓDIGO DE BARRAS DEL ADN
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Los genes están formados por EXONES (traducen a proteínas) y los INTRONES (no codificantes)
Tanto las zonas codificantescomo no codificantes puedenser utilizadas en sistemática
No pueden utilizarse zonas hipervariables o de ADN altamente repetitivo
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ADN altamente repetitivo
ADN “Fingerprinting”
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Genes de copia única (nucleares)
Genes de copia múltiple
Ribosomales (conservados: plantas18S, 26S; animales 18S, 28 S) Taxones superiores
Mitocondriales (tasa mutación rápida en animales: COI, COII) → Especies próximas
Estudios de FilogeografiaEspecies partenogenéticas
Cloroplasto (ADN muy conservado: rbcL, rbcS) → Taxones superiores
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En el genoma humano hay 65% de genes de copia única pero sólo el 20% es codificante para proteínas.
En los procariotas la mayor parte del ADN es codificante.
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Caracteres obtenidos a partir de las secuencias del ADN
Las secuencias de ADN deben ser alineadas para establecer una homología posicional.
Cada posición es un posible carácter con cuatro estados posibles: A, T, C, G.
Puede haber sustituciones de bases nitrogenadas: transiciones (cambios de purina a purina o de pirimidina a pirimidina) o transversiones (cambios de purina a pirimidina o viceversa). Bases púricas (A,G) y pirimídicas (C,T).
Puede haber mutaciones indel: inserciones o deleciones (pérdidas) de bases.
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Datos de secuencias de ADN
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ADN mitocondrial
Herencia materna
No recombinaen cada generación
Homoplasmia = todas las mitocondrias son iguales en su ADN
Alta tasa de sustituciónnucleotídica
Hay pocas regiones no codificantes
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Proyecto código de barras del ADN
2000- Conferencia internacional sobre “Barcoding life”, Londres.
2002- Workshop sobre “DNA Taxonomy”, Munich.
2003- Identificador Universal: gen mitocondrial COI (Citocromo Oxidasa I). University of Guelph, Canadá.
2004- Secretaría del “Barcode of life”, National Museum of Natural History, Washingon D.C, USA.
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1 .Identificacióntaxonómica
2 . Similitud dela secuencia conla sec. dereferencia
3. Link a la página de laespecie
4 .Identificación sobreel árbol de los 100taxones más próximos
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Repositorio de los codigos de barras y herramientas
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ProyectoFish- Bol
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Gen Bank
Es la base de datos de secuencias genéticas del NIH (National Institutes of Health) de los Estados Unidos, de disponibilidad pública. Realiza una puesta al día cada dos meses.
Es parte de la International Nucleotide Sequence Database Collaboration , que está integrada por la base de datos de ADN de Japón, (DNA DataBank of Japan), el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (European Molecular Biology Laboratory) y el Gen Bank del National Center for Biotechnology Information.
Al recepcionar una secuencia, el personal de GenBank asigna un número de acceso a la secuencia y realiza controles de calidad.
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Crecimiento de secuencias en GeneBank
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TAXONOMIASp. identificadas No identificadas
“BARCODE of LIFE”Secuencia standard
Acceso bibliotecaInformación adicional
Identificación porcomparación con labiblioteca BOLD
Construcción de labiblioteca BOLD
Genética dePoblaciones
Filogeniasmoleculares
Archivo de ADN y tejidos
PROYECTO“Barcode of Life”
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Los filogrupos A y B se hallan separados por un “gap” de numerosos pasos mutacionales
Cada filogrupo presenta un haplotipo ancestral del cual derivan los demás, separados por uno o unos pocos pasos mutacionales.
Filograma de haplotipos mitocondriales
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Razas de Heliconius erato
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Astraptes fulgerator
Lepidoptera: HesperoideaReserva de Guanacaste- Costa Rica
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Especies gemelas
Saturnidae
Daniel Jansen
Cosa Rica
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Método de Neighbor JoiningSaitou and Nei (1987
Une los OTU's más cercanos tratando de minimizar la longitud total del árbol. El método se inicia a partir de una estrella en la cual todas los OTU's están enlazados a un nodo central.
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A B C D E
B 5 . . . .
C 4 7 . . .
D 7 10 7 . .
E 6 9 6 5 .
F 8 11 8 9 8
Topología correcta del árbol para los OTU's de la tabla 1.
Matriz de sustitución para un grupo de seis OTU's
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Secuencias ISSR de variedades de porotos del NOA
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UPGMA
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Grupo 1
Grupo 2
Grupos 3
Grupo 4Neighbor Joining