Evolución Molecular 5º de Bioquímica José L. Oliver Evolucion Molecular Universidad de Granada

Transcripción

1 Evolución Molecular 5º de Bioquímica

2 Dinámica de los genes en las poblaciones Evolución del tamaño y de la complejidad de los genes Evolución del número de genes Evolución genómica Evolución de los patrones epigenéticos Evolución molecular y bioinformática Comparación de secuencias de ADN y proteínas Evolución de secuencias de proteínas Evolución de secuencias de DNA El reloj molecular Evolución del código genético Filogenia molecular La evolución humana a nivel molecular

3 AYALA, F.J. & VALENTINE. (1983). La evolución en acción. Alhambra. De DUVE, C. (2004) La vida en evolución. Drakontos, Crítica, Barcelona. DAWKINS, R. (2004) The ancestor's tale. A pilgrimage to the dawn of life. Weindenfeld & Nicolson. DOBZHANSKY, T.H., AYALA, F.J., STEBBINS, G.L. & VALENTINE, J.W. (1980). Evolución. Omega. FONTDEVILA, A. & MOYA, A. (1999). Introducción a la genética de poblaciones. Editorial Síntesis, Madrid. FONTDEVILA, A. & MOYA, A. (2003). Evolución. Origen, adaptación y divergencia de las especies. Editorial Síntesis, Madrid. FREEMAN, S. y J.C. HERRON (2002) Análisis evolutivo. Prentice-Hall, Madrid. HARTL, D.L. & CLARK, A.G. (1989). Principles of population genetics. 2nd. Ed. Sinauer Ass. GOULD, S.J. (1991). La vida maravillosa. Crítica. HALLIBURTON, R. (2004). Introduction to population genetics. Pearson Prentice-Hall, USA. HIGGS, P. & T.K. Attwood (2005). Bioinformatics and molecular evolution. Blackwell Publishing. LEWONTIN, R.C.L. (1980). La base genética del cambio evolutivo. Omega. LI, W-H. & GRAUR, D. (2000). Fundamentals of Molecular Evolution. Sinauer Associates Inc., Massachusetts, 2nd Ed. LÓPEZ-FANJUL, C. & TORO, M.A. (1987). Polémicas del evolucionismo. Eudema. Madrid. NEI, M. (1987). Molecular Evolutionary Genetics. Columbia University Press, New York. NEI, M., KUMAR, S. (2000) Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, New York. RIDLEY, Matt (2004). Qué nos hace humanos? Taurus, Madrid. RIDLEY, Mark (1987). La evolución y sus problemas. Pirámide. RIDLEY, Mark (1993). Evolution. Blackwell. SAMPEDRO, J. (2002). Deconstruyendo a Darwin. Drakontos, Crítica, Barcelona. SKELTON, D.(ed.). (1993). Evolution. A biological and palaeontological approach. Addison Wesley. STEBBINS, G.L. (1971). Chromosomal evolution in higher plants. Edward Arnold. STRACHAN, T. (1992). The Human Genome. Bios S.P. STRICKBERGER, M.W. ( ). Evolución. Omega.

4 Datos en evolución molecular: secuencias de genes y proteínas

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9 ID HIV2BEN standard; DNA; VRL; BP. XX AC M30502;XXNI g XX DT 04-AUG-1990 (Rel. 25, Created) DT 28-MAY-1996 (Rel. 47, Last updated, Version 3) XX DE Human immunodeficiency virus type 2 (HIV-2), complete proviral DE genome. XX KW complete genome. XX OS Human immunodeficiency virus type 2 OC Viruses; Retroid viruses; Retroviridae; Lentivirus; OC Primate lentivirus group. XX RN [1] RP RA Kirchhoff F., Jentsch K., Bachmann B., Stuke A., Laloux C., Lueke W., RA Stahl-Henning C., Schneider J., Nieselt K., Eigen M., Hunsmann G.; FH Key Location/Qualifiers FH source /organism="human immunodeficiency virus type 2 /proviral /isolate="ben /clone="mk[2,6]. LTR /note="5' LTR primer_bind /note="primer (Lys-tRNA) binding site CDS /codon_start=1 /db_xref="pid:g /db_xref="swiss-prot:p18095 /note="gag polyprotein /translation="mgarnsvlrgkkadelekvrlrpggkkkyrlkhivwaaneldkfg LAESLLESKEGCQKILRVLDPLVPTGSENLKSLFNTVCVIWCLHAEEKVKDTEEAKKLA QRHLVAETGTAEKMPNTSRPTAPPSGKRGNYPVQQAGGNYVHVPLSPRTLNAWVKLVEE KKFGAEVVPGFQALSEGCTPYDINQMLNCVGDHQAAMQIIREIINEEAADWDSQHPIPG PLPAGQLRDPRGSDIAGTTSTVDEQIQWMYRPQNPVPVGNIYRRWIQIGLQKCVRKYNP TNILDIKQGPKEPFQSYVDRFYKSLRAEQTDPAVKNWMTQTLLIQNANPDCKLVLKGLG MNPTLEEMLTACQGVGGPGQKARLMAEALKEAMGPSPIPFAAAQQRKAIRYWNCGKEGH SARQCRAPRRQGCWKCGKPGHIMANCPERQAGFLGLGPRGKKPRNFPVTQAPQGLIPTA PPADPAAELLERYMQQGRKQREQRERPYKEVTEDLLHLEQRETPHREETEDLLHLNSLF GKDQ...

10 ... XX SQ Sequence BP; 3506 A; 2132 C; 2598 G; 2123 T; 0 other; TGCAAGGGAT GTTTTACAGT AGGAGGAGAC ATAGAATCCT AGACATATAC CTAGAAAAAG 60 AGGAAGGGAT AATACCAGAT TGGCAGAATT ATACTCATGG GCCAGGAGTA AGGTACCCAA 120 TGTACTTCGG GTGGCTGTGG AAGCTAGTAT CAGTAGAACT CTCACAAGAG GCAGAGGAAG 180 ATGAGGCCAA CTGCTTAGTA CACCCAGCAC AAACAAGCAG ACATGATGAT GAGCATGGGG 240 AGACATTAGT GTGGCAGTTT GACTCCATGC TGGCCTATAA CTACAAGGCC TTCACTCTGT //

11 Codificación de secuencias de DNA en las bases de datos Por convención, las secuencias de DNA se escriben en el sentido en que se transcriben, es decir desde el extremo 5 (a la izquierda, aguas arriba) hasta el 3 (a la derecha, aguas abajo). Por convención también, la hebra que se suele almacenar en las bases de datos es la que NO se transcribe (en el caso de que se conozca), por la sencilla razón de que tiene la misma secuencia que el RNA mensajero (T U). La longitud se expresa en bp (pares de bases en el DNA y en el RNA de doble cadena, y bases en el RNA de cadena sencilla), Kb y Mb.

12 Estimación de la variación molecular a escala genómica

13 Mutación Deriva genética Variabilidad genética Recombinación Selección natural

14 Secuenciación masiva Métodos actuales Second Generation Sequencing (Secuenciación masiva) 454 Pyrosequencing (PS) Illumina Reversible Termination (RT) SOLID Sequencing by Ligation (SBL)

15 Secuenciación masiva APLICACIONES Re-secuenciación Regulación Epigenómica SNVs y CNVs Inserciones y deleciones Expresión génica ARNs pequeños Metilación del ADN Histonas TFBSs

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18 Trio project: whole-genome shotgun sequencing at high coverage (average 42 X) of two families (one Yoruba from Ibadan, Nigeria (YRI); one of European ancestry in Utah (CEU)), each including two parents and one daughter. Low-coverage project: whole-genome shotgun sequencing at low coverage (2 6 X) of 59 unrelated individuals from YRI, 60 unrelated individuals fromceu, 30 unrelated Han Chinese individuals in Beijing (CHB) and 30 unrelated Japanese individuals in Tokyo (JPT). Exon project: targeted capture of 8,140 exons from 906 randomly selected genes (total of 1.4 Mb) followed by sequencing at high coverage (average >50 X) in 697 individuals from 7 populations of African (YRI, Luhya inwebuye, Kenya (LWK)), European (CEU, Toscani in Italia (TSI)) and East Asian (CHB, JPT, Chinese in Denver, Colorado (CHD)) ancestry.

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