SISTEMÁTICA MOLECULAR

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1 SISTEMÁTICA MOLECULAR Dra. Sabina Irene Lara Cabrera esde 6º Sem. 6 h/semana unes 8-11hrs. (Teoría) iércoles 8-11hrs. (Lab. o cumputo) 9 créditos 5 a 15 alumnos FILOGENIAS Next Generation Sequencing MARCADORES MOLECULARES ESPECIACION CLADISMO TAXONOMÍA

2 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE BIOLOGÍA PROGRAMA DE LA MATERIA DE SISTEMATICA MOLECULAR Área académica: Evolución Semestre: Octavo semestre No. de horas: 6 (3 de teoría y 3 de práctica) No. de créditos: 9 créditos Profesores: Dra. Sabina Irene Lara Cabrera. INTRODUCCION: En la sistemática moderna se ha visto que el uso de datos morfológicos y moleculares combinados provee de las ventajas intrínsecas de utilizar cada uno, y ventajas adicionales de la combinación de ambas. La taxonomía vegetal clásica ofrece la utilidad inmediata de claves de identificación, cambios nomenclaturales y descripciones taxonómicas y las técnicas moleculares proveen de la capacidad de proponer hipótesis filogenéticas en un marco cladístico. El amplio uso de marcadores moleculares no solo ha promovido el desarrollo de nuevas técnicas, sino que han alcanzado un sitio de primer orden en las investigaciones de taxonomía moderna. Entre las principales ventajas de usar marcadores moleculares se encuentran que no son afectados por factores ambientales, que son selectivamente neutros, de cuantificación sencilla y objetiva, y por último, porque se prestan para comparar grupos de datos independientes. En este curso se hará una revisión actualizada de estudios en los que se utiliza la taxonomía clásica y las técnicas moleculares, para poder apreciar las ventajas y limitaciones que cada método presenta. Con este curso se sientan las bases de la sistemática moderna para responder preguntas de especiación, hibridización, hipótesis filogenéticas, poliploidización, así como en ramas afines como la ecología y la biología de conservación. OBJETIVO GENERAL: Conocer los principios de sistemática, desde las fuentes de evidencia morfológicas hasta las moleculares, incluyendo las técnicas de secuenciación de siguiente generación. OBJETIVOS PARTICULARES: Al finalizar el curso el alumno deberá ser capaz de: a) Conocer la sistemática moderna, fuentes de evidencia, tipos de análisis y aplicaciones en otros campos. b) Realizar análisis básicos filogenéticos. CONTENIDOS: UNIDAD 1. Fuentes de evidencia de la sistemática. OBJETIVO PARTICULAR: Que el alumno conozca la importancia de utilizar diferentes fuentes de evidencia para el estudio sistemático de los seres vivos Introducción al curso

3 1.2. Morfología 1.3. Anatomía 1.4. Palinología 1.5. Cariología 1.6. Ecología 1.7. Marcadores moleculares Hibridización DNA-DNA RFLP ( del inglés Restriction Fragment Length Polymorphism) o Polimorfismo de longitud de fragmentos de resticción Métodos basados en la reacción en cadena de la polimerasa Marcadores de banda, RAPD, AFLP, SSR, ISSR, etc. Estudios de caso. UNIDAD 2. Secuenciación de ADN Sanger, High-Throughput y HybSeq Secuenciación, rbcl, ITS, rps2, ndhf, matk, atpb, trnl-trnf, etc. Estudios de caso. 2.2 Secuenciación de siguiente generación Transcriptomas High-Throughput y HybSeq UNIDAD 3. Genomas y filogenómica 3.1 Genomica plasmatica 3.2 Transcriptomas 3.3. Genomica nuclear UNIDAD 4. Análisis filogenético 4.1 Filosofía fenética o numericista Análisis de similitud 4.2 Filosofía cladista o filogenética Análisis de Parsimonia 4.3. Máxima Verosimilitud 4.4 Métodos Bayesianos 4.3. Análisis de NGS UNIDAD 5. Aplicaciones 5.1 Filogenética 5.2 Conservación BIBLIOGRAFIA BÁSICA: Archibald,J. K., Morton, M.E. y Crawford, D.J Bayesian inference of phylogeny: a non-technical primer. Taxon 52: Avise, J.C Phylogeography. The history and formation of species. Harvard University Press. USA De Queiroz, K., y Gauthier, J Phylogeny as a central principle in taxonomy: Phylogenetic definitions of taxon names. Syst. Zool. 39: Felsenstein, J Inferring phylogenies. Sinauer Associates Inc. USA. Godden,G.T., Jordon-Thaden, I. E., Chamala,S., Crowl, A. A., García,N., Germain-Aubrey,C. C., Heaney, J. M., Latvis, M., QiX, y Gitzendanner, M. A Making next-generation sequencing work for you: approaches and practical considerations for marker development and phylogenetics. Plant Ecology & Diversity Vol. 5, No. 4,

4 GROVER C. G., SALMON A. y J. F. WENDEL TARGETED SEQUENCE CAPTURE AS A POWERFUL TOOL FOR EVOLUTIONARY ANALYSIS. American Journal of Botany 99(2): Judd, W. S., Campbell, C.S., Kellogg, E. A. y Stevens, P. F Plant Systematics, a phylogenetic approach. Sinauer Associates Inc. USA. Hillis, D. M., Moritz, C. y Mable, B. K Molecular systematics. 2a edición. Sinauer Associates. Sunderland, Massachusetts USA. Huelsenbeck, J.P., Ronquist, F., Nielsen, R. y Bollback, J.P Bayesian Inference of Phylogeny and Its Impact on Evolutionary Biology. Science 294(5550): Lemmon E.M. Lemmon A.R High-Throughput Genomic Data in Systematics and Phylogenetics. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst : Rieseberg, L. H. y Ellstrand, N. C What can molecular and morphological markers tell us about plant hybridization?. Critical Reviews in Plant Sciences 12: Soltis D. E., Soltis, P. S. y Doyle, J.J Molecular systematics of plants II DNA sequencing. Kluwer Academic Press. USA. Soltis D. E., Soltis, P. S. Endress, P.K. and Chase, M.W Phylogeny and evolution of Angisperms. Sinauer Associates. USA.

5 Dra. Sabina Irene Lara Cabrera Datos académicos. Nivel Máximo de estudios: Doctorado. Datos Profesionales. Profesora Investigadora Titular C. Facultad de Biología. UMSNH. Investigador Nacional Nivel I. Cursos impartidos. Introducción a la sistemática, genética, propagación y restauración de recursos vegetales. Sistemática molecular de plantas. Utilización de especies nativas como indicadores de perturbación. Introducción a la sistemática molecular de plantas. Taxonomía. Biogeografía. Botánica III. Sistemática molecular -licenciatura y posgrado. Estudiantes tutorados: 2 de doctorado, 5 de maestría, 6 de licenciatura. Publicaciones (2008 a la fecha) -S. I. Lara-Cabrera y M. García Peña Lectotypification of Salvia elegans Vahl. (Lamiaceae). Rev Mex Biodiv 79: Lara-Cabrera, S.I., Alejandre-Melena, N., Medina-Sánchcez, E.I. y Lindig.Cisneros, R Genetic diversity in populations of Lupinus elegans Kunth.; implications for ecological restoration. Rev Fitotecnia Mex 32(2): D. Gil-Solórzano, S- Lara-Cabrera y R-Lindig-Cisneros Effects of organic matter added to sand deposits of volcanic origin on seedling recruitment. Southw Nat. 54 (4): Y. Escutia-Lara, S- Lara-Cabrera y R- Lindig-Cisneros Efecto del fuego y dinámica de las hidrófi tas emergentes en el humedal de la Mintzita, Michoacán, México. Rev Mex Biodiv 80: Bedolla- García, B.Y., Lara-Cabrera, S- I. y S. Zamudio Dos nuevas especies de Salvia (Lamiaceae) del centro occidente de México. Acta Bot. Mex. 95: Escutia-Lara. Y., Lara-Cabrera, S., Gómez-Romero, M. y Lindig-Cisneros, R Common reed (Pharagmites australis) harvest as a control method in a Neotropical wetland in Western México. Hidrobiológica. 22(2): (ISSN ) - Sáenz-Romero, C., Aguilar-Aguilar, S., Silva-Farías, M.A., Madrigal-Sánchez, X., Lara-Cabrera, S. y López-Upton, J Variación morfológica altitudinal entre poblaciones de Pinus devoniana Lindl. y la variedad putativa cornuta Martínez en Michoacán. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 3(13): (ISSN ). - Lara-Cabrera, S. I., Bedolla-García, B. Y. y Zamudio, S Salvia tonaticensis (Lamiaceae), a rare new species from Mexico. Brittonia 65 (1): 1-7. (ISSN: X). - Ruiz-Talonia, L. F., Sánchez-Vargas N. M., Bayuelo-Jiménez, J. S., Lara-Cabrera, S. y Sáenz-Romero, C Altitudinal genetic variation among native Pinus patula provenances: performance in two locations, seed zone delineation and adaptation to climate change. Silvae Genetica 63, 4: (ISSN, ). -Lara-Cabrera, S.I., B. Y. Bedolla-García, S. Zamudio y G. Domínguez-Vázquez Diversidad de Lamiaceae en el estado de Michoacán. Acta Botánica Mexicana. En rev. -Olvera-Mendoza, E.I., Lara-Cabrera, S. I., Sáenz-Romero, C. and Lindig-Cisneros, R AFLP polymorphism in restored provenances of Ceiba aesculifolia within an urban heat island. Phyton, International Journal of Experimental Botany. Aceptado.