RECONSTRUCCIÓN FILOGENÉTICA

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RECONSTRUCCIÓN FILOGENÉTICA

Vergara Zuluaga Laura Nathaly¹ Lopez Zambrano Juan Mateo²

Estudiante de biología¹, Universidad Central; lvergaraz@ucentral.edu.co Estudiante de biología², Universidad Central; jzambranol1@ucentral.edu.co Biología Evolutiva 2022-1

RESUMEN

En este laboratorio se llevaron a cabo diferentes procedimientos que nos permitieron entender más a profundidad procesos de reconstrucción filogenética y cómo se pueden realizar teniendo en cuenta la elección de diferentes caracteres tanto morfológicos cómo genéticos por ejemplo: como carácter morfológico el ojo y por otro lado los cambios en las secuencias genéticas. Se utilizaron diferentes herramientas tanto manuales como algunos programas para elaborar este laboratorio, En cuanto a la visualización y descarga de las secuencias genéticas se utilizó GenBank y para alinear las secuencias se utilizó BIOEDIT entre otros programas para realizar la reconstrucción filogenética. Se evidencio que los árboles filogenéticos y los

cladogramas son herramientas muy útiles que nos permiten comprobar y revisar los procesos evolutivos a través del tiempo.

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INTRODUCCIÓN

Un cladograma es un diagrama ramificado que indica las relaciones filogenéticas al interior de un grupo biológico, este contiene un número n de taxones terminales y estos formarán el grupo de estudio o grupo interno y hay un taxón que es el grupo externo y sirve para enraizar el árbol ( Castillo-Cerón & Goyenechea. , 2007).

El término filogenia hace referencia a las relaciones evolutivas entre los organismos (especies, géneros, familias). El estudio de las relaciones entre las especies ha formado implícitamente parte en los estudios de taxonomía clásica desde el siglo XVI. (Virginia Valcárcel. , S.F)

Una secuencia de ADN es conocido cómo el orden en el que se encuentran los nucleótidos de Adenina (A), Guanina (G), Timina (T) y Citosina (C) y un grupo fosfato, la diferencia fundamental entre todas las moléculas de ADN que forman el material genético de los seres vivos es la secuencia de estas cuatro bases nitrogenadas (Márquez Valdelamar et al. , S.F)

El gen mitocondrial citocromo oxidasa I (COI) es la subunidad principal del complejo

citocromo C oxidasa (complejo proteico transmembrana o complejo respiratorio IV) este se encuentra en bacterias y en la mitocondria de eucariotas, es la última enzima en la cadena de

transporte de electrones respiratorios y en muchas ocasiones se usa como un código de barras de ADN para identificar especies animales debido a que tiene una alta tasa de

sustitución, presentando variación de la secuencia entre especies del mismo género (Hebert et al., 2003).

La reconstrucción filogenética busca resolver diversos problemas de la disciplinas de la biología, desde las relaciones entre especies y sus genes hasta el origen y propagación de agente virales, esto analizando desde genes y proteínas, hasta genomas completos. ( Sara Ceccarelli & Andrés Martínez Aquino. , 2015)

METODOLOGÍA

En esta práctica el objetivo principal fue establecer relaciones entre organismos por medio de cladogramas o filogenias en el que se emplearon caracteres morfológicos y secuencias de

ADN. El laboratorio se dividió en cuatro partes las cuales fueron:

Parte 1: Reconocimiento de caracteres, estados y construcción manual de un cladograma Se realizó una lista con los caracteres y los estados de las ocho especies hipotéticas de

turbelarios comensales (Platyhelminthes), se utilizó el taxón A para establecer la polaridad de los caracteres y se realizó en una matriz de datos con la información posteriormente se desarrolló un cladograma teniendo en cuenta la regla de inclusión y exclusión, asimismo se reconocieron los grupos monofiléticos, las homoplasias, autapomorfías y sinapomorfias del mismo

Parte 2. Se elaboró una alineación manual de secuencias de ADN y se construyó un cladograma a partir de la siguiente secuencia de nucleótidos:

Taxon 1 T G G T T G A C A A C C A T G A A Taxon 2 T G G A T T G A C A A C C A T G Taxon 3 T G G A T T G A C A A C C G T A Taxon 4 T T G A C A A C C G T

Taxon 5 T C G A C T C A A T T G T G 1.

Posteriormente se propusieron tres alineamientos diferentes de las secuencias

correspondientes a los taxones 2-5, con respecto a la secuencia del taxón 1. 2. Se tuvieron en cuenta los criterios para la asignación de costos a las sustituciones y gaps, y se eligió una de las opciones de alineamiento para luego proponer tres cladogramas para los taxones teniendo en cuenta los cambios en las secuencias.

Parte 3. Se utilizaron siete especies de Cestodea (Platyhelminthes) del género Taenia (Tabla 6), se ingresó al recurso virtual GenBank y se bajaron las secuencias de (COI) de cada una de las especies, se visualizaron y se descargaron en la opción Fasta después se ingresó al

programa BIOEDIT el cual nos permitió realizar una matriz con todas las secuencias y luego alinearlas (alineamiento múltiple de las secuencias con el programa CLUSTALW).

Posteriormenete se crearon dos arboles filogeneticos en el recurso “simple fliogeny” Link: http://www.ebi.ac.uk/Tools/phylogeny/clustalw2_phylogeny/ en donde ajustamos parametros tales como: Default, Distance correction: off, Exclude gaps: off, Clustering y ya con esto se realizaron dos metodos los cuales fueron Neighbor joining (NJ) y UPGMA.

Parte 4.

Este paso se realizó de acuerdo a lo que habíamos practicado en la parte 3. Se escogieron cinco especies de aves del orden passeriformes de la familia Turdidae (Figura 7) de los

cuales se seleccionó el marcador: gen mitocondrial COI, Posteriormente se ingresó al recurso de GenBank donde se descargaron las secuencias con la opción de Fasta, luego se realizó el

alineamiento (alineamiento múltiple de las secuencias con el programa CLUSTALW) en el programa BIOEDIT. Por ultimo se crearon dos arboles filogeneticos en el recurso “simple fliogeny” Link: http://www.ebi.ac.uk/Tools/phylogeny/clustalw2_phylogeny/ en donde

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