Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular Universidad de Granada José L. Oliver...

20
Evolucion Molecular http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/ Universidad de Granada José L. Oliver http://www.ugr.es/~oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Transcript of Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular Universidad de Granada José L. Oliver...

Page 1: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Evolución Molecular

5º de Bioquímica

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Page 2: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

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

Page 3: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

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. (1990-93). Evolución. Omega.

Page 4: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Datos en evolución molecular:

secuencias de genes y proteínas

Page 5: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Page 6: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html

Page 7: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Page 8: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/index.html

Page 9: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

ID HIV2BEN standard; DNA; VRL; 10359 BP.

XX

AC M30502;XXNI g1332355

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 1-10359

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

FT source 1..10359

FT /organism="Human immunodeficiency virus type 2“

FT /proviral

FT /isolate="BEN“

FT /clone="MK[2,6].“

FT LTR 1..855FT /note="5' LTR“

FT primer_bind 859..875

FT /note="primer (Lys-tRNA) binding site“

FT CDS 1103..2668FT /codon_start=1

FT /db_xref="PID:g325648“

FT /db_xref="SWISS-PROT:P18095“

FT /note="gag polyprotein“

FT /translation="MGARNSVLRGKKADELEKVRLRPGGKKKYRLKHIVWAANELDKFG

FT LAESLLESKEGCQKILRVLDPLVPTGSENLKSLFNTVCVIWCLHAEEKVKDTEEAKKLA

FT QRHLVAETGTAEKMPNTSRPTAPPSGKRGNYPVQQAGGNYVHVPLSPRTLNAWVKLVEE

FT KKFGAEVVPGFQALSEGCTPYDINQMLNCVGDHQAAMQIIREIINEEAADWDSQHPIPG

FT PLPAGQLRDPRGSDIAGTTSTVDEQIQWMYRPQNPVPVGNIYRRWIQIGLQKCVRKYNP

FT TNILDIKQGPKEPFQSYVDRFYKSLRAEQTDPAVKNWMTQTLLIQNANPDCKLVLKGLG

FT MNPTLEEMLTACQGVGGPGQKARLMAEALKEAMGPSPIPFAAAQQRKAIRYWNCGKEGH

FT SARQCRAPRRQGCWKCGKPGHIMANCPERQAGFLGLGPRGKKPRNFPVTQAPQGLIPTA

FT PPADPAAELLERYMQQGRKQREQRERPYKEVTEDLLHLEQRETPHREETEDLLHLNSLF

FT GKDQ“

...

Page 10: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

...

XX

SQ Sequence 10359 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 300

...

//

Page 11: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

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.

Page 12: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Estimación de la variación molecular a

escala genómica

Page 13: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Mutación

Recombinación

Variabilidad

genética

Deriva genética

Selección natural

Page 14: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Secuenciación masiva

SOLID Sequencing by Ligation (SBL)

Métodos actuales Second Generation Sequencing

(Secuenciación masiva)

454 Pyrosequencing (PS)

Illumina Reversible Termination (RT)

Page 15: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Secuenciación masiva

APLICACIONES

Re-secuenciación Regulación Epigenómica

• SNVs y CNVs

• Inserciones y

deleciones

• Expresión génica

• ARNs pequeños

• Metilación del ADN

• Histonas

• TFBSs

Page 16: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Page 17: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Page 18: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

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.

Page 19: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/

Page 20: Evolución Molecular 5º de BioquímicaEvolucion Molecular  Universidad de Granada José L. Oliver oliver/ Evolución Molecular 5º de Bioquímica

Evolucion Molecular

http://bioinfo2.ugr.es/EvolMol/

Universidad de Granada

José L. Oliver

http://www.ugr.es/~oliver/