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V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica
XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica
VI Jornadas Científicas de Biomedicina y
Biotecnología Molecular
Clave: (702677)
ANÁLISIS FILOGENÓMICO
HOMÓLOGOS
DE
BACTERIAS
A
Fecha: (2/20/2008)
PARTIR
DE
GENES
Flores-Cortes, Perla; Casique-Almazán Janet; Méndez-Tenorio, Alfonso; Maldonado-Rodríguez,
Rogelio
Laboratorio de Biotecnología y Bioinformática Genómica. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
(IPN). Prol. de Carpio y Plan de Ayala s/n. 11340. D.F. México.
e-mail: per39_bthv@yahoo.com.mx
Los genes altamente conservados incluidos en un extenso grupo de bacterias pueden ser
usados para reconstruir la historia evolutiva de estos organismos, debido a la importancia que
estos genes han tenido durante la sobrevivencia de las bacterias. Más del 50% de las proteínas
que forman a una bacteria pertenecen a algún grupo de los conjuntos ortólogos (COG, Cluster of
Orthologous Groups) reportados en el GenBank, las funciones de estas proteínas han sido
identificadas y reportadas, como relacionadas en reacciones indispensables para la bacteria.
Generalmente los árboles filogenéticos bacterianos son construidos por el análisis de un
solo gen, si embargo, en este trabajo tratamos de construir un árbol filogenético a partir de un
amplio grupo de genes. Mediante el análisis de distintos COGs contenidos en la mayoría de las
bacterias pretendemos reconstruir la línea evolutiva de las bacterias y arqueobacterias con
genomas completamente secuenciados. Para esto, es necesario identificar las proteínas
homólogas contenidas en un amplio grupo de bacterias y arqueobacterias, basándonos en los
alineamientos de COGs reportados en la base de datos CDD (Conserved Domain Database). En
este trabajo se describe el desarrollo de un software capaz de buscar e identificar aquellas
proteínas con puntajes altos de similitud (potencialmente genes ortólogos) mediante la
construcción de Modelos Ocultos de Markov (HMM, Hidden Markov Models) y, finalmente calcular
un árbol filogenómico bacteriano a partir de las secuencias de nucleótidos alineadas con base al
alineamiento de las secuencias de aminoácidos en que se traducen. En análisis anteriores hemos
observado que con búsquedas mediante los HMM aproximadamente el 10% del total de COGs
están contenidos en más del 50% de las bacterias cuyos genomas han sido totalmente
secuenciados.
Los genes codificantes para proteínas de importancia farmacológica, biotecnológica y
antibioterrorista podrían mostrar su relación con otros organismos, revelar su evolución y resaltar
aquellas zonas altamente conservadas que son indispensables para un correcto funcionamiento,
además de proporcionar información para estudios posteriores en los que se podría promover o
anular la síntesis de estas proteínas.
Palabras clave: genómica; filogenética; filogenómica; Modelos Ocultos de Markov
Área: Bioinformática
Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F.
Tel. y Fax: 5623 3088 email: colegioibq@hotmail.com, colegioibq@yahoo.com.mx