1 / 16

SIMULACIÓN DE ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAROSA UTILIZANDO EL PROGRAMA SNAPGENE

SIMULACIu00d3N DE ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAROSA UTILIZANDO EL PROGRAMA SNAPGENE

Liz13
Download Presentation

SIMULACIÓN DE ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAROSA UTILIZANDO EL PROGRAMA SNAPGENE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. “AÑO DE LA UNIDAD, LA PAZ Y EL DESARROLLO” “UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA” Escuela Profesional De Ingeniería Ambiental Biotecnología Informe encargado: Simulación de electroforesis en Gel de Agarosa usando el artículo científico y el Software SnapGene con cepas Bacterianas “Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui – Amazonas – Perú” Presentado por: Flor de Liz Karito Apaza Mayta Docente Dr. Hébert Hernán Soto Gonzales Ciclo VII Ilo – Moquegua 02 de mayo del 2023 P á g i n a 1 | 16

  2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL ÍNDICE INTRODUCCION ............................................................................................... 3 1. OBJETIVOS ......................................................................................................... 3 2. 2.1.Objetivo General ............................................................................................... 4 2.2.Objetivos Específicos ....................................................................................... 4 MARCO TEORICO ............................................................................................. 4 3. 3.1.Software SnapGene .......................................................................................... 4 3.2.Electroforesis .................................................................................................... 5 3.3.Gel de Agarosa.................................................................................................. 6 3.4 Electroforesis en Gel de Agarosa………………….....………………………….7 3.5.Centro Nacional para la Investigación Biotecnológica (NCBI) ....................... 8 3.6.Gen 16S ............................................................................................................ 8 METODOLOGÍA ................................................................................................ 9 4. 4.1.Materiales ......................................................................................................... 9 4.2.Métodos ............................................................................................................ 9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 115 6. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 16 7. P á g i n a 2 | 16

  3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL 1.INTRODUCCIÓN La electroforesis es una de las principales técnicas para analizar la estructura e interacción macromolecular. Su capacidad depende de la sensibilidad y especificidad de los métodos de tinción. Entre ellos, la más común es la electroforesis en gel de agarosa. Durante los últimos 20 años, la electroforesis bidimensional en gel de agarosa, combinada con otras técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa, el ensayo de la helicasa y la microscopía electrónica, han ayudado a caracterizar la replicación y la topología del ADN plasmidico. También, la electroforesis en gel nativo de agarosa se ha desarrollado para separar proteínas y complejos proteicos en estado nativo. Este método se ha desarrollado también en forma de simulaciones computacionales, aún no son capaces de igualar al método práctico, sin embargo, los resultados son realistas. Se puede visualizar exactamente lo que verá en el laboratorio gracias a los algoritmos computacionales de gran precisión. SnapGene es un software que permite este tipo de simulación y a diferencia de otros este tiene ciertas características que permite una mejor interpretación de los resultados, entre ellas: configuración flexible de todos los elementos del gel, incluyendo el número de carriles, el porcentaje de agarosa, el tiempo de ejecución y un conjunto completo de marcadores de MW. Esta práctica busca entender el funcionamiento de la electroforesis en gel de agarosa y para ello se realizó una simulación con el software SnapGene. Se analizaron las trece muestras seleccionadas del artículo científico: "Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades bacterianas de zona impactada por petróleo en Condorcanqui- Amazonas - Perú" para la práctica. P á g i n a 3 | 16

  4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL 2.OBJETIVOS 2.1.Objetivo General Elaborar la simulación de electroforesis en gel de agarosa utilizando el software SnapGene con los datos establecidos de cepas bacterianas aisladas de aguas y suelos contaminados del Artículo Científico. 2.2.Objetivos Específicos Identificar y conocer la importancia del gen agarosa. Conocer y manejar el software SnapGene para poder realizar la práctica en clase. Analizar las secuencias de las bandas de nucleótidos del articulo científico con la asimilación del gen agarosa en el programa “SnapGene”. 3.MARCO TEORICO 3.1.Software SnapGene SnapGene proporciona herramientas que le permiten planificar, visualizar y documentar todos sus procedimientos de biología molecular. La herramienta de clonación In-Fusión del programa simula fusiones de genes de sus fragmentos de ADN seleccionados. Mientras trabaja, SnapGene resalta los sitios de restricción del ADN, marcando automáticamente los sitios bloqueados por metilación, y le permite elegir o definir conjuntos de enzimas personalizados. SnapGene puede importar y exportar una variedad de formatos de archivos de secuenciación de ADN comunes, como ApE, Gene Construction Kit, GenBank, DNASTAR Lasergene y MacVector. La aplicación le permite explorar grandes secuencias de ADN y navegar rápidamente por los cromosomas con la ayuda de controles inteligentes de búsqueda y zoom. Mientras realiza todas estas funciones, SnapGene registra automáticamente cada paso de su proyecto de clonación, cada vez que edita una secuencia o realiza una simulación, el procedimiento se registra en un historial gráfico. P á g i n a 4 | 16

  5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL SnapGene es una aplicación impresionante para manejar los procedimientos de biología molecular. Proporciona una serie de útiles herramientas de análisis de secuencias de ADN y soporta una variedad de formatos de archivo comunes. GSL Biotech SnapGene es un gran recurso de laboratorio que le ayudará en su visualización y análisis de secuencias de ADN. SnapGene es el software y la herramienta de clonación preferida por los lectores científicos de hoy y de mañana. SnapGene hace que sus manipulaciones de ADN de mañana. SnapGene hace que sus manipulaciones de ADN sean fáciles de visualizar y simular, le advierta de los errores antes de que sucedan y automáticamente documenta cada paso a lo largo del camino. 3.2Electroforesis La electroforesis es una técnica que emplean los científicos en el laboratorio utilizado para separar el ADN, el ARN, o moléculas o proteínas en base a su utilizado para separar el ADN, el ARN, o moléculas o proteínas en base a su tamaño y carga eléctrica. Se utiliza una corriente eléctrica para mover los tamaños y carga eléctrica. Se utiliza una corriente eléctrica para mover las moléculas y que se separen a través de un gel. Los poros del gel actúan como un colador, permitiendo que las moléculas más pequeñas se muevan más rápido que las grandes. Las condiciones usadas durante la electroforesis se pueden ajustar para separar moléculas en el rango de tamaño que se desee. Existen varios tipos de electroforesis, dependiendo del modo en el que se realicen: Electroforesis en acetato de celulosa: se trata de un tipo de electroforesis en las que el soporte es un papel, que se coloca horizontalmente en un medio hidratado. Su utilización permite la separación de proteínas de una forma rápida. Electroforesis en gel de agarosa: en este caso, se utiliza como soporte sólido un gel preparado con agarosa. Normalmente se utiliza para separar moléculas de gran tamaño, como ácidos nucleicos. P á g i n a 5 | 16

  6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Electroforesis en gel de poliacrilamida: en este tipo de electroforesis, se utiliza gel de poliacrilamida como soporte. Este gel es considerado como uno de los mejores soportes para electroforesis, pero tiene una desventaja: es neurotóxico, por lo que debe ser utilizado con precaución. Electroforesis capilar: en la electroforesis capilar, el soporte es un fino tubo de sílica fundida. Al contrario que en el resto de los tipos, la electroforesis capilar requiere de un dispositivo que permita detectar la migración de las moléculas en el soporte y que transmita los resultados a un ordenador. Esta técnica es bastante eficiente y requiere unos niveles menores de muestra y de reactivos que el resto de la electroforesis. Isoelectroenfoque: se trata de una técnica que separa las moléculas por la acción de un campo eléctrico y un gradiente de pH. Esta particularidad aumenta la resolución de la técnica, que permite separar mejor las moléculas. Electroforesis bidimensional: es la combinación de una isoelectroenfoque y una electroforesis en gel de poliacrilamida. Permite separar mejores soluciones con una gran cantidad de proteínas diferentes. 3.3Gel de Agarosa Como su nombre lo indica, en la electroforesis en gel participa un gel: un bloque de material similar a la gelatina. Los geles para separar ADN suelen estar hechos de un polisacárido llamado agarosa, que se consigue como hojuelas secas pulverizadas. Cuando la agarosa se calienta en una solución amortiguadora (agua mezclada con algunas sales) y deja enfriar, se forma un gel sólido ligeramente blando. A nivel molecular, el gel es una matriz de moléculas de agarosa que se mantienen unidas por puentes de hidrógeno y que forman pequeños poros. P á g i n a 6 | 16

  7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL En un extremo, el gel tiene muescas en forma de ranuras llamadas pozos, que son donde se colocarán las muestras de ADN: Figura 1. Pozos del Gel de Agarosa Fuente: KhanAcademy Antes de agregar las muestras de ADN, el gel debe colocarse en una cámara. Uno de los extremos de la cámara se conecta a un electrodo positivo y el otro extremo se conecta a un electrodo negativo. El cuerpo principal de la cámara, donde se coloca el gel, se llena con solución amortiguadora con sales que puede conducir la corriente. Aunque tal vez no puedas verlo en la imagen superior (gracias a mis fabulosas habilidades artísticas), la solución amortiguadora llena la cámara hasta un nivel en el que apenas cubre el gel. El extremo del gel que tiene los pozos se coloca hacia el electrodo negativo. El extremo sin pozos (hacia donde migrarán los fragmentos de ADN) se coloca hacia el electrodo positivo. 3.4.Electroforesis en Gel de Agarosa La electroforesis en gel de agarosa es de las más utilizadas para analizar y caracterizar ácidos nucleicos de distintas procedencias. Los geles se comportan como un tamiz molecular y permiten separar moléculas cargadas en función de su tamaño y forma. Así, moléculas de DNA de diferente tamaño van a emigrar de forma distinta en una electroforesis en gel de agarosa. Además, si en dicha electroforesis se aplican marcadores de peso molecular P á g i n a 7 | 16

  8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL (fragmentos de DNA de tamaño conocido) se puede calcular el tamaño aproximado del DNA en estudio. 3.5.Centro Nacional para la Investigación Biotecnológica (NCBI) El Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI) es parte de la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos, una rama de los institutos nacionales de Salud. Está localizado en Bethesda (Maryland) y fue fundado el 4 de noviembre de 1988 con la misión de ser una importante fuente de información de biología molecular. Almacena y constantemente actualiza la información referente a secuencias genómicas en GenBank, un índice de artículos científicos referentes a biomedicina, biotecnología, bioquímica, genética y genómica en PubMed, una recopilación de enfermedades genéticas humanas en OMIM, además de otros datos biotecnológicos de relevancia en diversas bases de datos. Todas las bases de datos del NCBI están disponibles en línea de manera gratuita y son accesibles usando el buscador Entrez. El NCBI ofrece además algunas herramientas bioinformáticas para el análisis de secuencias de ADN, ARN y proteínas, siendo BLAST una de las más usadas. NCBI alberga genoma secuenciado en GenBank, y un índice de los artículos biomédicos de investigación en PubMed Central y PubMed, así como otra información relevante a la biotecnología. Todas estas bases de datos son accesibles en línea con el motor de búsqueda de Entrez. 3.6.Gen 16S El ARNr 16S o 16S es una técnica útil y ampliamente utilizada para la identificación de cepas bacterianas como mínimo a nivel de género, y muchas veces a nivel de especie. En la CECT se secuencian aproximadamente los primeros 1000 nucleótidos del gen, que incluyen zonas hipervariables donde se acumulan la mayoría de diferencias nucleotidicas entre especies. P á g i n a 8 | 16

  9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL El ARNr 16S es un polirribo nucleótido de aproximadamente 1500 nucleótidos codificado por el gen rrs, también denominado ADN ribosomal 16S. Como cualquier secuencia nucleotídica de cadena sencilla, el ARNr 16S se pliega y adquiere una estructura secundaria que se caracteriza por tener segmentos de doble cadena que permiten la formación de asas y hélices. Esta molécula ha sido reconocida como un poderoso marcador universal debido a que se encuentra en todos los organismos conocidos. Su estructura parece mantenerse por largos periodos de tiempo y, como su función no ha cambiado, los cambios en la secuencia probablemente son aleatorios referencia de relación de procariotas fácilmente organizada en bases de datos dinámicas que compilan y curan los datos de todas las secuencias accesibles del gen ARNr 16S. 4.METODOLOGÍA 4.4.Materiales NCBI Software SnapGene Articulo Científico con las cepas Bacterianas Carpeta de archivos Laptop 4.5.Métodos Proceso para realizar la simulación de electroforesis mediante el gel de agarosa utilizando el software SnapGene: Figura 02. Tabla con la lista de cepas bacterianas del articulo P á g i n a 9 | 16

  10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Fuente: Articulo Científico Paso 01. Buscar cada una de las cepas bacterianas en el NCBI. Paso 02. Descargar la informacion del NCBI encontrada en formato FASTA. Lista de cepas descargada en el NCBI y guardadas en una carpeta de archivo P á g i n a 10 | 16

  11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Paso 03. Abrir los archivos descargados de las cepas en el software SnapGene. Paso 04. Procedemos a guardar el archivo desde el SnapGene en formato “SnapGene DNA”. P á g i n a 11 | 16

  12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Paso 05. Nos dirigimos a Herramientas “Tools” y seleccionamos Simular Gel de Agarosa “Simulate Agarose Gel”. Paso 06. Abrimos una nueva ventana que mostrará el resultado de la simulación de la cepa bacteriana al Gel de Agarosa. P á g i n a 12 | 16

  13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Paso 07. Repetimos los pasos con las demás cepas y obtenemos el siguiente resultado, el cual nos permite analizar y caracterizar ácidos nucleicos de distintas procedencias. Paso 08. Resultado final al completar todas las secuencias en gel de agarosa. P á g i n a 13 | 16

  14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL P á g i n a 14 | 16

  15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL 5.CONCLUSIÓN Podemos concluir que se logró realizar una simulación de electroforesis en gel de agarosa utilizando el programa SnapGene con los datos del listado de las cepas bacterianas del artículo científico proporcionado, el cual resulto sencillo de manejar además de ser una herramienta muy útil para cualquier bioinformático. Así mismo no hubo ningún error en la identificación de las cepas bacterianas aisladas en el Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI). P á g i n a 15 | 16

  16. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL 6.BIBLIOGRAFIA https://genotipia.com/electroforesis/ https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and- regulation/biotechnology/a/gel-electrophoresis P á g i n a 16 | 16

More Related