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Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) - FBMC

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programas como el T-Coffee (Notredame y col. 2000) combinan alineami<strong>en</strong>tos múltiples globales y locales, realizando<br />

primero una comparación <strong>de</strong> a pares global utilizando el algoritmo CLUSTAL W y luego una comparación local<br />

utilizando FASTA. Mas reci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te se <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>ron programas como el COBALT (Papadopoulos y Agarwa<strong>la</strong><br />

2007) que realizan una comparación basada <strong>en</strong> dominios conservados <strong>en</strong> una primera etapa y un alineami<strong>en</strong>to múltiple,<br />

<strong>en</strong> una segunda etapa.<br />

Bases <strong>de</strong> dominios y motivos proteicos<br />

Aparte <strong>de</strong> <strong>la</strong>s bases g<strong>en</strong>erales <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias nucleotidicas y proteicas accesibles a través <strong>de</strong> distintos portales<br />

bioinformáticos (por ejemplo NCBI, EBI, DDBJ) y <strong>de</strong> bases especificas por organismos, existe otro conjunto <strong>de</strong> bases<br />

<strong>de</strong> datos d<strong>en</strong>ominadas secundarias porque <strong>de</strong>rivan <strong>de</strong> <strong>la</strong>s bases <strong>de</strong> datos g<strong>en</strong>erales, <strong>en</strong>tre el<strong>la</strong>s <strong>la</strong>s bases <strong>de</strong> motivos<br />

estructurales y funcionales. Estas bases <strong>de</strong> datos introduc<strong>en</strong> el concepto <strong>de</strong> patrones y perfiles <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias. Los patrones<br />

<strong>de</strong>fin<strong>en</strong> secu<strong>en</strong>cias cortas <strong>de</strong> amino ácidos conservados que correspond<strong>en</strong> a sitios activos, sitios <strong>de</strong> unión, etc.<br />

Al ser regiones acotadas, no dan cu<strong>en</strong>ta <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong> <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia adyac<strong>en</strong>te y son muy poco s<strong>en</strong>sibles al mom<strong>en</strong>to <strong>de</strong><br />

<strong>en</strong>contrar secu<strong>en</strong>cias re<strong>la</strong>cionadas que pres<strong>en</strong>t<strong>en</strong> una diverg<strong>en</strong>cia mínima <strong>en</strong> <strong>la</strong> región <strong>de</strong>finida por el patrón. Los perfiles<br />

comp<strong>en</strong>san esta <strong>de</strong>bilidad, dado que cubr<strong>en</strong> áreas más <strong>la</strong>rgas <strong>de</strong> <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> repres<strong>en</strong>tación numérica<br />

<strong>de</strong> los posiciones conservadas <strong>en</strong> un alineami<strong>en</strong>to múltiple. En otras pa<strong>la</strong>bras, los perfiles repres<strong>en</strong>tan <strong>la</strong>s posiciones<br />

comunes y características <strong>de</strong> aminoácidos <strong>de</strong><br />

una colección particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias, frecu<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te<br />

<strong>de</strong> una familia <strong>de</strong> proteínas.<br />

Usando perfiles es posible <strong>en</strong>contrar miembros<br />

muy diverg<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> familias <strong>de</strong> proteínas que<br />

pres<strong>en</strong>t<strong>en</strong> muy baja id<strong>en</strong>tidad <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cia<br />

(Mudler y Apweiler 2001)<br />

D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> bases <strong>de</strong> datos que<br />

prove<strong>en</strong> información para <strong>la</strong> búsqueda <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias<br />

con similitud remota utilizadas para<br />

<strong>la</strong> predicción <strong>de</strong> función se incluy<strong>en</strong> Prosite,<br />

PRINT-S, Pfam, SMART , TIGRfam y Blocks,<br />

<strong>en</strong>tre otras.<br />

Exist<strong>en</strong> asimismo programas que permit<strong>en</strong><br />

id<strong>en</strong>tificar motivos conservados para un conjunto<br />

<strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias proteicas. Un ejemplo es<br />

el programa MEME<br />

(http://meme.nbcr.net/meme4/cgibin/meme.cgi)<br />

Buscadores <strong>de</strong> bases integradas<br />

El buscador Entrez <strong>de</strong>l portal NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/ ) permite realizar búsquedas avanzadas ya<br />

que incorpora re<strong>la</strong>ciones lógicas o nexos <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s <strong>en</strong>tradas individuales <strong>de</strong> datos <strong>en</strong> distintas bases <strong>de</strong> datos públicas.<br />

De esta forma es posible re<strong>la</strong>cionar información <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias nucelotidicas, proteicas, g<strong>en</strong>ómicas, alineami<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> a<br />

pares y múltiples, localización génica, variantes alélicas, dominios, motivos conservados, secu<strong>en</strong>cias homologas, expresión<br />

génica, estructura proteica, etc.<br />

DESARROLLO DEL TRABAJO PRÁCTICO<br />

Los alumnos trabajarán <strong>en</strong> grupos <strong>de</strong> dos o tres personas y cada grupo dispondrá <strong>de</strong> una computadora con conexión a<br />

INTERNET. Los alumnos analizarán 6 secu<strong>en</strong>cias proteicas correspondi<strong>en</strong>tes a g<strong>en</strong>es <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia (R) a patóg<strong>en</strong>os,<br />

tres <strong>de</strong>l grupo TIR y 3 <strong>de</strong>l grupo No TIR o CC, ais<strong>la</strong>dos <strong>de</strong> A. thaliana y una secu<strong>en</strong>cia proteica <strong>de</strong>ducida <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma<br />

especie con similitud a proteínas R.<br />

Las secu<strong>en</strong>cias están disponibles <strong>en</strong> <strong>la</strong> carpeta <strong>de</strong> <strong>la</strong> materia, <strong>en</strong> el TP <strong>de</strong> alineami<strong>en</strong>to múltiple. Las mismas están organizadas<br />

<strong>en</strong> tres archivos <strong>de</strong> texto <strong>en</strong> formato FASTA, con los nombres:<br />

Secu<strong>en</strong>cias Grupo A (No TIR o CC)<br />

Secu<strong>en</strong>cias Grupo B (TIR)<br />

Secu<strong>en</strong>cia incógnita<br />

Alineami<strong>en</strong>to múltiple y búsqueda <strong>de</strong> motivos conservados<br />

a. Realizar el alineami<strong>en</strong>to múltiple <strong>de</strong> todas <strong>la</strong>s secu<strong>en</strong>cias utilizando el programa CLUSTAL W<br />

(http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2/in<strong>de</strong>x.html)<br />

b. Analizar <strong>la</strong> similitud <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s secu<strong>en</strong>cias evaluadas, <strong>en</strong> base a <strong>la</strong>s id<strong>en</strong>tidad y similitud <strong>de</strong> aminoácidos conservados<br />

Figura 2 (adaptada <strong>de</strong> Meyers et al 2003)<br />

Lista <strong>de</strong> motivos conservados id<strong>en</strong>tificados utilizando el programa MEME, para cada dominio <strong>de</strong> proteínas R analizadas para<br />

Arabidopsis.<br />

c. Id<strong>en</strong>tificar motivos conservados <strong>en</strong>tre todas <strong>la</strong>s secu<strong>en</strong>cias analizas, resaltando los mismos con distintos colores<br />

d. Id<strong>en</strong>tificar con que secu<strong>en</strong>cias, <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia incógnita, pres<strong>en</strong>ta mayor similitud<br />

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