Proyecto código de barras del ADN

Código de barras del ADN
Dra. Analía A. Lanteri
División Entomología- Museo de La Plata
CÓDIGO DE BARRAS DEL ADN
Los genes están formados por EXONES (traducen a proteínas) y los
INTRONES (no codificantes)
Tanto las zonas codificantes
como no codificantes pueden
ser utilizadas en sistemática
No pueden utilizarse zonas
hipervariables o de ADN
altamente repetitivo
ADN “Fingerprinting”
ADN altamente repetitivo
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 Filogeografia
Especies partenogenéticas
Cloroplasto (ADN muy conservado: rbcL, rbcS) →
Taxones superiores

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.
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.
Datos de secuencias de ADN
ADN mitocondrial
Herencia materna
No recombina
en cada
generación
Alta tasa de
sustitución
nucleotídica
Homoplasmia = todas las
mitocondrias son iguales
en su ADN
Hay pocas regiones
no codificantes
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.
1 .Identificación
taxonómica
2 . Similitud de
la secuencia con
la sec. de
referencia
3. Link a la
página de la
especie
4 .Identificación sobre
el árbol de los 100
taxones más próximos
Repositorio de los codigos de barras y
herramientas
Proyecto
Fish- Bol
BARCODING CAMPAIGNS
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.
Crecimiento de secuencias en GeneBank
PROYECTO
“Barcode of Life”
TAXONOMIA
Sp. identificadas
Construcción de la
biblioteca BOLD
No identificadas
“BARCODE of LIFE”
Secuencia standard
Genética de
Poblaciones
Acceso biblioteca
Información adicional
Archivo de ADN y tejidos
Identificación por
comparación con la
biblioteca BOLD
Filogenias
moleculares
Filograma de haplotipos mitocondriales
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.
Razas de Heliconius erato
Astraptes fulgerator
Lepidoptera: Hesperoidea
Reserva de Guanacaste- Costa Rica
Especies gemelas
Saturnidae
Daniel Jansen
Cosa Rica
Método de Neighbor Joining
Saitou 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.
Matriz de sustitución para
un grupo de seis OTU's
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.
Secuencias ISSR de variedades de porotos del NOA
UPGMA
Grupo 2
Grupo 1
Grupos 3
Grupo 4
Neighbor Joining