talk 01- identificacion de nuevas especies - aspectos breves del analisis genetico
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Aspectos Breves:Aspectos Breves:Identificación de Identificación de Especies mediante Especies mediante análisis genético.análisis genético.
Antonio E. Serrano PhD. MT
11 Agosto 2011@Xideral
xideral.com
SumarioSumario Taxonomía :
Identificación de especies y su asignación a un nivel en la taxa.
Filogenia: Determinación de las relaciones evolucionarias entre organismos.
DNA Taxonomy:◦ Fuerte invaluable de información para la filogenética
◦ Proveer identificación mas que su resolver su nivel en la evolución.
Sistemática Molecular
TaxonomíaTaxonomía Disciplina de mas de 250 años
Linnaeus introdujo el sistema binominal
Fines del S.XIX se introdujeron reglas◦ Constante monitoreo◦ Evitar confusion◦ Evitar dobles nombres.
Para identificar una nueva especie, es necesario identiifcar un tipo de especimen que servirá de referencia.
Al identificar una nueva especie es necesario depositar la especie en colecciones de grandes museos
TaxónomosTaxónomos Especialistas dedicados a la clasificacion y conocimiento de un tipo particular de especies.
Sin embargo, muchas veces era conocimiento empírico que moría al fallecer el taxónomo.
Tecnología basada en Internet. Permite◦ Mayor accesibilidad
◦ Universalidad
Taxonomía basada en Taxonomía basada en DNADNA Nueva estructura para la taxonomia universal
Conveniente nueva herramienta para la identificaciond e especies
No constituye una crítica o competencia a la taxonomia basada en la morfologia (clasica)
La taxonomia del DNA debe intersectar con la txonomia morfologica.
DNA TaxonomyDNA Taxonomy
Ventajas/LimitacionesVentajas/Limitaciones Cuando la identificación
genetica es lo suficentemente exaustiva incluyendo subgrupos de especies, y los datos son suficientemente completos es posible realizar un análisis filogenético.
Secuencia de DNA es digital
No es influenciada subjetivamente.
Reproducible Universal Informacion disponible
para cualquier usuario
Dificil de trabajar en grupos de especies de nuevo origen. Su exito se basa en cuan certera es la información de la especie patrón.
Especial dificultad en DNA mitocondrial o cloropástico
Altamente sensible a mutaciones ambientales que no necesariamente conllevan a la identificaicon de una nueva especie
Informacion dura de dificil compension
Problemas con la calidad y certeza de la informacion agregada por los usuarios
Secuencias usadasSecuencias usadasRna ribosomal 16s
BacteriasCitocromo B Mitocondrial Vertebrados
RNA ribosomal 32s Vertebrados (Partidores universales)
DNA Taxonomy DNA Taxonomy Partnership for Enhancing
Expertise in Taxonomy (PEET): http://web.nhm.ukans.edu/peet/
Integrated Taxonomic Information System (ITIS): http://www.itis.usda.gov/
Species2000:http://www.usa.sp2000.org/
Convention on Biological Diversity: http://www.biodiv.org/
Bionet International: http://www.bionet-intl.org/
The Tree of Life Web Project: http://tolweb.org/tree/
All Species Foundation: http://www.all-species.org/
Global Biodiversity Information Facility: http://www.gbif.org/
Codes of Nomenclature: http://www.biosis.org.uk/zrdocs/codes/codes.htm.
Sistemas de alto Sistemas de alto desempeñodesempeño Secuanciador automático Termociclador
Laboratorio de Laboratorio de TaxonomíaTaxonomía
Filogenética MolecularFilogenética Molecular Es el analisis de las diferencias hereditarias ,
principalmente secuencias de DNA para obtener informacion de las relaciones evolutivas entre organismos
Como resultado del análisis filogenético, se obtiene un Árbol Filogenético
chicken PLVSS---PLRGEAGVLPFQQEEYEKVKRGIVEQCCHNTCSLYQLENYCNxenopus ALVSG---PQDNELDGMQLQPQEYQKMKRGIVEQCCHSTCSLFQLESYCNhuman LQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNmonkey PQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNdog LQVRDVELAGAPGEGGLQPLALEGALQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNhamster PQVAQLELGGGPGADDLQTLALEVAQQKRGIVDQCCTSICSLYQLENYCNbovine PQVGALELAGGPGAGG-----LEGPPQKRGIVEQCCASVCSLYQLENYCNguinea pig PQVEQTELGMGLGAGGLQPLALEMALQKRGIVDQCCTGTCTRHQLQSYCN * . * *****:*** . *: .**:.***
Alineamiento de Alineamiento de Secuencias Múltiples Secuencias Múltiples (MSA)(MSA)
Generacion de Generacion de AlineamientoAlineamiento
Generación de Generación de AlineamientoAlineamiento
Selección de Selección de PlataformaPlataforma
Software de Software de AlineamientoAlineamiento
Name Algorithm URL
MSA Exact http://www.ibc.wustl.edu/ibc/msa.html
DCA (requires MSA) Exact http://bibiserv.techfak.uni-biefield.de/dca
OMAIterative DCA
http://bibiserv.techfak.uni-biefield.de/oma
ClustalW, ClustalX Progressive ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/clustalW or clustalX
MultAlign Progressive http://www.toulouse.inra.fr/multalin.html
DialaignConsistency-
based http://www.gsf.de/biodv/dialign.html
ComAlign Consistency-
based http://www.daimi.au.df/~ocaprani
T-Coffee Consistency-
based/progressive
http://igs-server.cnrs-mrs.fr/~cnotred
Praline Iterative/progressive
Iterative/progressive
IterAlign Iterative Iterative http://giotto.Stanford.edu/~luciano/iteralign.html
Prrp
Iterative/Stochastic
ftp://ftp.genome.ad.jp/pub/genome/saitama-cc/
SAM Iterative/
Stochastic/HMM [email protected]
HMMER
Iterative/Stochastic/HMM
http://hmmer.wustl.edu/
SAGAIterative/
Stochastic/GA http://igs-server.cnrs-mrs.fr/~cnotred
GA Iterative/
Stochastic/GA [email protected]
ClustalWClustalW(interlaced)(interlaced)
CLUSTAL W (1.74) multiple sequence alignment
chiins BALWIRSLPLLALLVFSGPGTSYAAANQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYSPKARRDVEQxenins BALWMQCLPLVLVLFFSTPNTE-ALVNQHLCGSHLVEALYLVCGDRGFFYYPKVKRDMEQhumins BALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDmonins BALWMRLLPLLALLALWGPDPVPAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKTRREAEDdogins MALWMRLLPLLALLALWAPAPTRAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKARREVEDhamins MTLWMRLLPLLTLLVLWEPNPAQAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKSRRGVEDbovins MALWTRLRPLLALLALWPPPPARAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKARREVEGguiins MALWMHLLTVLALLALWGPNTGQAFVSRHLCGSNLVETLYSVCQDDGFFYIPKDRRELED
chiins PLVSS---PLRGEAGVLPFQQEEYEKVKRGIVEQCCHNTCSLYQLENYCNxenins ALVSG---PQDNELDGMQLQPQEYQKMKRGIVEQCCHSTCSLFQLESYCNhumins LQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNmonins PQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNdogins LQVRDVELAGAPGEGGLQPLALEGALQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCNhamins PQVAQLELGGGPGADDLQTLALEVAQQKRGIVDQCCTSICSLYQLENYCNbovins PQVGALELAGGPGAGG-----LEGPPQKRGIVEQCCASVCSLYQLENYCNguiins PQVEQTELGMGLGAGGLQPLALEMALQKRGIVDQCCTGTCTRHQLQSYCN
Visualización de Arbol Visualización de Arbol FilogenéticoFilogenético Phylodendron Phylogenetic http://iubio.bio.indiana.edu/treeapp/treeprint-form.html
TreeTop - http://www.genebee.msu.su/services/phtree_reduced.html
TreeView http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html
NJPLOT (ClustalW)ftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalX
ReferenciasReferencias BAliBASE: a benchmark alignment database for the
evaluation of multiple alignment programs Thompson JD, Plewniak F, Poch O. Bioinformatics. 1999 Jan;15(1):87-8.
A comprehensive comparison of multiple sequence alignment programs JD Thompson, F Plewniak, and O Poch Nucleic Acids Res. 1999 27: 2682-2690.
Quality assessment of multiple alignment programs FEBS Letters Volume 529, Issue 1 , T. Lassmann and E Sonnhammer 2 October 2002, Pages 126-130
Recent progress in multiple sequence alignment: a survey. Notredame C. Pharmacogenomics. 2002 Jan;3(1):131-44. Review.
Strategies for multiple sequences alignmentHB Nicholas Jr, AJ Ropelewski and DW Deerfield II, BioTechniques 32:572-591
A plea for DNA taxonomyDiethard Tautz et al. TRENDS in Ecology and Evolution Vol.18 No.2 February 2003
Gracias!Gracias!