Download Introducción a la genética de poblaciones: entendiendo la teoría y
Transcript
Introducción a la genética de poblaciones: entendiendo la teoría y aprendiendo a analizar los datos. Breve justificación La genética de poblaciones es una disciplina que integra a la ecología, la genética y la evolución y se encarga de analizar las bases de la evolución. Es una herramienta poderosa para estudiar aspectos relacionados con la ecología, como aspectos demográficos y de parentesco, de biología general, por ejemplo, para la descripción de los sistemas reproductivos y para la evolución, ya que permite cuantificar procesos de divergencia y especiación. Adicionalmente, el uso conjunto de datos ecológicos y de genética de poblaciones es una herramienta crítica para la conservación y el manejo de las especies. Por lo tanto, es importante para el biólogo moderno tener una noción de los conceptos básicos de genética de poblaciones así como saber la manera de aplicarlos e integrarlos a distintos análisis ecológicos. El presente curso es una introducción a los conceptos básicos de genética de poblaciones y al uso de distintas plataformas de análisis de datos de genética de poblaciones que permitan realizar análisis e interpretar la información de manera que se logre integrar ecología y evolución. Profesores Dra. Gabriela Castellanos Morales (FES-Iztacala/IE, UNAM; gcastellanos@iecologia.unam.mx), M en C. Enrique Scheinvar Gottdiener (IE, UNAM; escheinvar@gmail.com); Dr. Luis E. Eguiarte (IE, UNAM; fruns@unam.mx). Resumen curricular Dra. Gabriela Castellanos Morales I. Datos personales: Correo electrónico: gcastellanos@iecologia.unam.mx Dirección del sitio web personal: https://scholar.google.es/citations?user=1mG3xIAAAAJ&hl=es II. Datos Laborales: Institución de adscripción: UBIPRO, FES Iztacala e Instituto de Ecología, UNAM Nombramiento académico: Asociado postdoctoral de proyecto III. Líneas de investigación: Ecología evolutiva, genética de poblaciones, filogeografía y genética de la conservación. IV. Actividad reciente: Producción Científica: 5 artículos científicos indexados de circulación internacional, 1 artículo arbitrado de circulación nacional, 2 capítulos de libro. Tesis terminadas: 1 de licenciatura. M en C. Enrique Scheinvar Gottdiener I. Datos personales: Correo electrónico: esg@ecologia.unam.mx Dirección del sitio web personal: https://www.researchgate.net/profile/Enrique_Scheinvar https://unam.academia.edu/EnriqueScheinvar II. Datos Laborales: Institución de adscripción: Instituto de Ecología UNAM Nombramiento académico: Prof. Asignatura A, Fac. Ciencias, UNAM. III. Líneas de investigación: Ecología evolutiva, genética de poblaciones y filogeografía. IV. Actividad reciente: Producción Científica: 8 artículos internacionales indexados, 3 capítulos de libro y 3 tesis de licenciatura dirigidas. Dr. Luis E. Eguiarte I. Datos personales: Correo electrónico: fruns@unam.mx Dirección del sitio web personal: https://scholar.google.com.mx/citations?user=rddAc6cAAAAJ&hl=en II. Datos Laborales: Institución de adscripción: Instituto de Ecología, UNAM Nombramiento académico: Investigador Titular C tiempo completo III. Líneas de investigación: Ecología evolutiva, genética de poblaciones, filogeografía, evolución molecular y evolución experimental IV. Actividad reciente: Producción Científica: 157 artículos científicos indexados de circulación internacional, 14 artículos arbitrados no indexados, 44 capítulos de libros. Tesis dirigidas terminadas: 29 de licenciatura, 7 de maestría, 11 de doctorado. Objetivo Que el alumno comprenda la teoría básica detrás de conceptos de genética de poblaciones, conozca el manejo de algunas herramientas bioinformáticas modernas para la obtención de información genética poblacional y sea capaz de interpretar los datos obtenidos en un contexto ecológico poblacional. Temario/temas generales Unidad 1. Introducción. (día 1) 1.1 Introducción a la genética de poblaciones. (1 hora) 1.2 Equilibrio Hardy Weinberg. (1 hora) 1.3 Marcadores moleculares tradicionales y de nueva generación. (30 min) 1.4 Preparación de los datos: alineamiento de secuencias y construcción de bases de datos de microsatélites. (1 1/2 horas). Unidad 2. Variación y estructura genética (día 1 y 2) 2.1 Medidas de variación molecular. (1 hora) 2.2 Flujo génico y estructura poblacional. (2 horas) 2.3 Estimación de medidas básicas de variación genética: GenePop, Arlequin, DNAsp, R (adegenet, hierfstat, ape, pegas) (1 hora) 2.4 Análisis de estructura genética: Métodos tradicionales (Fst, AMOVA), bayesianos (Structure) y multivariados (discri. de Comps. Prin). de la estructura genética. (1 hora) Unidad 3. Selección natural, neutralidad y demografía (días 2 y 3) 3.1 La mutación, la deriva y el equilibrio Wright-Fisher. (1 hora) 3.2 Selección natural, neutralidad y demografía. (2 horas) 3.3 Estimando la selección y deriva: Medidas de neutralidad y medidas de demografía histórica (R: ape, pegas, DNAsp, Arlequin). (2 horas) Unidad 4. Endogamia, depresión por endogamia y genética de la conservación (día 3) 4.1 Endogamia y depresión por endogamia. (2 horas) 4.2 Estimando la endogamia: Fis (desviaciones del equilibrio de Hardy-Weinberg, f individual, análisis de parentesco). (2 horas) 4.3 La importancia de la genética en la conservación y algunas aplicaciones y ejemplos. (1 hora) Bibliografía básica Dray S, Dufour AB. 2007. The ade4 package: implementing the duality diagram for ecologists. J Stat Software. 22:1-20. Eguiarte Luis E., V. Souza y X. Aguirre (Compiladores). 2007. Ecología molecular. Semarnat, Conabio, Inst. de Ecología UNAM. D. F., México.574 págs. Disponible como pdf sin costo en http://www2.ine.gob.mx/publicaciones/consultaPublicacion.html?id_pub=530 Excoffier L, Lischer HE. 2010. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to preform population genetics analyses under Linux and Windows. Mol Ecol Resour. 10:564-567. Excoffier L, Smouse P, Quattro JM. 1992. Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: application to human mitochondrial DNA restriction data. Genetics. 131:479–491. Hall TA. 1999 BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acid Sym Se. 41:95–98. Hedrick, P.W. 2011. Genetics of populations. Cuarta edición. Jones and Bartlett publishers. Sudbury, Massachusetts. 553 págs. Holsinger KE, Weir BS. 2009. Genetics in geographically structured populations: defining, estimating and interpreting FST. Nature Reviews. 10:639-550. Jombart, T., Devillard, S., Balloux, F., 2010. Discriminant analysis of principal components: a new method for the analysis of genetically structured populations. BMC Genetics 11, 94. Jombart, T., Ahmed, I., 2011. Adegenet 1.3-1: new tools for the analysis of genome-wide SNP data. Bioinformatics 27, 3070-1. doi: 10.1093/bioinformatics/btr521. Librado P, Rozas J. 2009. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinformatics. 25:1451–1452. Metzker M.L., 2010. Sequencing technologies the next generation. Nature Reviews. 11:46 Pritchard JK, Stephens M, Donelly D. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics. 155:945–959. R Development Core Team. 2013. R: a language for environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. [cited: 09 June 2014]. Available from: http://www.R-project.org. Selkoe KA y Toonen RJ. 2006. Microsatellites for ecologists: a practical guide to using and evaluating microsatellite markers. Ecology Letter 9(5):615-629. Duración 3 días, 7 horas diarias, en dos sesiones una de 4 horas (mañana) y otra de 3 (tarde) respectivamente. Cupo máximo 10 personas con computadoras personales para instalar programas (cada quien tiene que conseguir su computadora). Costos (materiales, equipos, reactivos) No se identifican Requerimientos técnicos 1) Cañones y pantallas para proyección 2) Contactos eléctricos para varias computadoras 3) Internet Contacto gcastellanos@iecologia.unam.mx; esg@ecologia.unam.mx; fruns@unam.mx