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Presentation Transcript

  1. CURSO: CURSO: Biotecnología INFORME: INFORME: DOCENTE: DOCENTE: USO DEL SOFTWARE USO DEL SOFTWARE Dr. Hebert Hernan Soto Gonzales MEGA11 MEGA11 PRESENTADO POR: PRESENTADO POR: Juan José Manzano Laura 2024 2024

  2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL CURSO: BIOTECNOLOGÍA TEMA: USO DEL SOFTWARE MEGA 11 PRESENTADO POR: Juan José Manzano Laura DOCENTE: Dr. Hebert Hernan Soto Gonzales CICLO: VII SEMESTRE 2024 II ILO-PERÚ 2024 1

  3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 3 OBJETIVO ..................................................................................................................... 4 METODOLOGÍA .......................................................................................................... 4 RESULTADOS ............................................................................................................ 10 INTERPRETACIÓN DEL RESULTADO .................................................................. 10 CONCLUSIONES ....................................................................................................... 12 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 13 2

  4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 INTRODUCCIÓN El software MEGA (Molecular Evolutionary Genetics Analysis) es una herramienta informática ampliamente utilizada en el campo de la evolución molecular y la genética. Desde su lanzamiento en 1993, MEGA ha evolucionado continuamente para integrar una amplia gama de métodos estadísticos y herramientas para el análisis comparativo de secuencias. Es compatible con sistemas operativos como Windows, Linux y macOS, ofreciendo tanto una interfaz gráfica de usuario como versiones de línea de comandos para facilitar el uso en diferentes entornos computacionales. MEGA permite a los investigadores realizar análisis filogenéticos, estimar tiempos de divergencia evolutiva, y seleccionar los mejores modelos de sustitución para estudios de evolución molecular(Tamura et al, 2021). Una de las funciones más destacadas de MEGA es la construcción de árboles filogenéticos, que permite a los usuarios inferir relaciones evolutivas entre especies o genes basados en secuencias de ADN, ARN o proteínas. Para esto, MEGA ofrece métodos como la Máxima Parsimonia, Máxima Verosimilitud y Bayesianos, que pueden adaptarse según las necesidades del investigador. Además, MEGA facilita la calibración de relojes moleculares y la creación de "timetrees", que representan las líneas de tiempo evolutivas. La interfaz también proporciona herramientas visuales avanzadas, como el "Tree Explorer", para personalizar, visualizar y exportar los resultados filogenéticos de manera interactiva (msab120). El Banco Genético del NCBI es una base de datos pública que proporciona acceso a secuencias de ADN y proteínas, facilitando la investigación genética y filogenética. Los investigadores pueden buscar secuencias utilizando números de acceso específicos, lo que permite la recuperación rápida y precisa de información genómica. Estas secuencias pueden alinearse y analizarse mediante software como MEGA para construir árboles filogenéticos que revelan relaciones evolutivas. Este sistema estandarizado garantiza la reproducibilidad y accesibilidad global de los datos, acelerando los análisis y contribuyendo al avance de la biología evolutiva. El presente informe brinda la metodología para la construcción del árbol filogenético con el código de acceso al banco genético del NCBI. 3

  5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 OBJETIVO Alinear secuencias de ADN y construir un árbol filogenético usando el software MEGA. Interpretar el correspondiente ARBOL FILOGENÉTICO generado. METODOLOGÍA Primeramente, elegimos el artículo del cual se desea extraer los códigos de acceso para poder descargar las secuencias ADN. Identificamos los códigos en el árbol filogenético. Nota: Árbol del artículo Tipeamos los códigos en un Word o bloc de notas, lo guardamos y vamos a la plataforma del NCBI. 4

  6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 Interfaz NCBI En el buscador copias el código y buscas pulsando “Search”. Búsqueda por código Le damos click en “FASTA”, cuando aparezca la secuencia, nos dirigimos al apartado “send to” (1°), luego a “file” (2°), después a “Format” (3°) y finalmente lo descargamos pulsando “Create file” (4°). Seguimos el proceso hasta descargar todos las secuencias en formato FASTA. 5

  7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 Descarga de secuencias Abrimos el software “MEGA” y hacemos click a “align” para alinear nuestra secuencia, luego a “Edit/Build alignment”, creamos nuevo alineamiento, y seleccionamos que queremos construir un alineamiento del tipo DNA. Importado de secuencias al MEGA Damos click al “icono de insertar secuencias de” 6

  8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 Icono “Inser sequences from..” Seleccionamos e importamos todas nuestras secuencias, luego eliminas los espacios en blanco que no poseen información. Secuencias importadas en MEGA Luego damos click en el siguiente icono para alinear las secuencias. Después vamos a “Data”, “Export alignment” y seleccionamos el formato “Mega” y exportamos, nos pedirá el título de la data que vamos a generar y colocamos “árbol filogenético”. 7

  9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 Alineación Insertar nombre Minimizamos la ventana y nos vamos a la ventana principal, seleccionamos “phylogeny”, “Construct/ Text UPGMA Tree”, seleccionamos nuestro archivo mega guardado anteriormente y lo abrimos, y finalmente se generará nuestro árbol filogenético. 8

  10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 Y la podemos editar para su presentación final. 9

  11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 RESULTADOS Nota: Resultado final del árbol filogenético INTERPRETACIÓN DEL RESULTADO De acuerdo a la información del artículo científico “Diversidad de rizobios y fijación biológica de nitrógeno en aislados de Clitoria brachystegia, en remanentes de bosque seco tropical de Ecuador y Perú”del cual se extrajeron los códigos de acceso para descargar las secuencias, el árbol filogenético final fue generado por el software MEGA, pero de la Versión 7 (MEGA7). Al comparar los dos árboles filogenéticos generados por los softwares MEGA7 y MEGA11, se pueden observar ciertas similitudes y diferencias clave que merecen discusión. Similitudes: 10

  12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 •Ambos árboles presentan una estructura filogenética que agrupa las secuencias de acuerdo con las relaciones evolutivas, y varias de las mismas secuencias están agrupadas en clados similares. Esto sugiere que ambos análisis reconocen las relaciones evolutivas principales entre las especies o cepas de Rhizobium y Agrobacterium. •Los grupos principales, como los relacionados con Rhizobium miluonense y R. multihospitium, están bien soportados en ambos árboles. Esto indica que los algoritmos de alineación y construcción de árbol utilizados en MEGA7 y MEGA11 son consistentes en cuanto a su capacidad para identificar agrupaciones significativas. Diferencias: •En la primera imagen (árbol de MEGA7), se observan valores de soporte bootstrap más altos en algunos nodos, lo que indica mayor confianza en la agrupación de ciertas ramas en comparación con la segunda imagen (árbol generado con MEGA11). Esto puede deberse a variaciones en los algoritmos de construcción de árboles entre las versiones del software, o incluso a diferencias en la configuración de los parámetros. •El árbol generado con MEGA11 parece tener más resolución en los clados inferiores, lo que podría indicar que la versión más reciente del software ha mejorado en la precisión de la construcción de árboles, permitiendo identificar subgrupos que no eran evidentes con MEGA7. En términos generales, ambos análisis reflejan la robustez del software MEGA para generar filogenias con secuencias de genes ribosomales 16S, aunque las diferencias en la precisión y el nivel de detalle entre las versiones sugieren que MEGA11 proporciona resultados más precisos, posiblemente debido a mejoras en los algoritmos o mayor flexibilidad en la configuración de los parámetros. 11

  13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 CONCLUSIONES El uso del software MEGA permitió realizar una alineación precisa de secuencias de ADN, proporcionando una herramienta eficiente para identificar relaciones evolutivas entre diferentes especies o cepas. Tanto en la versión MEGA7 como en MEGA11, se pudieron generar árboles filogenéticos consistentes, aunque la versión más reciente, MEGA11, mostró una mayor capacidad para resolver clados con mayor detalle y precisión. Esto sugiere que MEGA es un software confiable y versátil para estudios filogenéticos, ya que facilita tanto el análisis de datos genómicos como la interpretación visual de las relaciones filogenéticas. El árbol filogenético generado permitió identificar grupos taxonómicos bien definidos, revelando las relaciones evolutivas entre las secuencias analizadas. Los valores de soporte bootstrap ofrecieron confianza en la agrupación de ciertos clados, aunque se observó que los resultados pueden variar ligeramente dependiendo de la versión del software utilizada. El análisis filogenético mostró que las secuencias relacionadas con Rhizobium y Agrobacterium están bien diferenciadas, confirmando las relaciones filogenéticas propuestas en estudios previos. 12

  14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – SEDE ILO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL ASIGNATURA BIOTECNOLOGÍA Semestre 2024 2 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Soto-Valenzuela, Javier, Ormeño-Orrillo, Ernesto, & Zúñiga-Dávila, Doris. (2021). Diversidad de rizobios y fijación biológica de nitrógeno en aislados de Clitoria brachystegia, en remanentes de bosque seco tropical de Ecuador y Perú. Revista mexicana de biodiversidad, 92, e923426. Epub 25 de octubre de 2021.https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2021.92.3426 National Center for Biotechnology Information (NCBI). (2021). GenBank Overview. NCBI. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ 13

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