Comparación De Pan Troglodytes Troglodytes Isolate Golfi Mitochondrion. ORFfinder Vs Geneious

METODOLOGÍA

1. Una vez obtenida la secuencia a trabajar, entrar a la página de NCBI BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) y realizar un alineamiento in silico para conocer el origen de la secuencia.

2. Con la herramienta ORFfinder de NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/gorf.html) buscar los posibles marcos de lectura abiertos (ORF’s). Asegurar que las secuencias estén a partir de 50 nucleótidos para no omitir secuencias cortas y con el código genético del organismo correcto.

3. Corroborar la identidad de cada ORF alineando en BLAST la identidad de cada uno de ellos.

4. En el software GENtle acomodar cada marco de lectura desde el inicio hasta el final de cada uno para diseñar el modelo del organelo, tomando en cuenta la dirección de cada uno. Si es necesario usar el software Geneious para importar la secuencia reportada en GeneBank y comparar ambas construcciones.

5. Realizar tabla con los valores encontrados de ORFfinder y los reportados en la literatura de las características de cada ORF encontrado.

6. Realizar búsqueda de pseudogenes y promotores.

Figura1. Se observa la construcción del mapa de la secuencia brindada la cual pertenece a Pan troglodytes troglodytes isolate Golfi mitochondrion en la cual se encontraron 51 marcos de lectura abierto tomando en cuenta que los exones pueden ser desde 50 nucleótidos pero no a todos se les localizo una función, la secuencia no tiene intrones, las regiones intergénicas son muy chicas, se localizó la presencia de un pseudogen y se identificaron los 3 promotores reportados en la literatura.

Figura2. Se muestra la construcción del mapa de la secuencia mitocondrial reportada en NCBI, la imagen se extrajo después de importar el estudio en el software Geneious.

DISCUSIÓN

La mitocondria es un organelo muy importante energética y metabólicamente del que, a pesar de los grandes avances en el conocimiento sobre su morfología, dinámica y composición y su función metabólica y energética, aún quedan muchas incógnitas por resolver. En esta ocasión se realizó la construcción del mapa estructural del genoma mitocondrial del chimpancé Pan troglodytes troglodytes realizando búsquedas de los marcos de lectura abiertos (ORF’s) en ORFfinder , el cual identifico 13 genes, 22 RNA de transferencia, 2 RNA ribosomales y un posible pseudogen, entre los genes se encuentran los COX1, COX2 y COX3 que codifican al citocromo C, los genes ND1, ND2, ND3, ND4, ND4L, ND5 y ND6 que codifican al NADH deshidrogenasa, el gen ATP6 y ATP8 que codifica a la ATPsintasa y el gen CYTB que codifican al citocromo B; además se localizaron en base a los estudios de Fischer[2] que dicha mitocondria cuenta con 2 secuencias de RNA ribosomal y 22 RNA de transferencia. Cabe mencionar que dichos estudios contaban con algunas deficiencias en la caracterización de las secuencias, en su mayoría fueron aislados los genes de sus regiones 3’ por lo que no siempre coincidían las regiones 5’ pues no todas estaban completas, por lo que vario un poco con los resultados obtenidos in silico con ORFfinder.

La mayoría de las secuencias obtenidas varían en unas cuantas bases, pero hay otros como el ND2 que varía en ~100 pb con las obtenidas en la literatura, este exceso de bases lo presenta la región 5’ de los estudios de Fischer, esto posiblemente por algún error durante la anotación pues las 6 primeras bases se repiten 100 nucleótidos antes en la misma secuencia, considerando correcta la secuencia localizada por ORFfinder, esta secuencia adicional no presento mayor información pues tampoco se le encontró algún promotor, la herramienta Alibaba2.1 localizo un factor transcripcional pero este pertenencia a secuencias nucleares del humano, se sabe que la mitocondria y la secuencia de los organismos no llevan sus procesos de transcripción con los mismos motivos[1]. Otras secuencias como la del ND3 presenta un incremento en las bases incluidas en las secuencias de Fischer de ~350 pb, esto haría creer que la unión de algún factor terminador de como el mTERF de los humanos [4].

Se comparó la secuencia de la mitocondria contra la del homo sapiens pues son genomas muy similares, teniendo similitud de ~98% pero con la gran diferencia que de la secuencia del humano hay vasta información [3], mediante alineamientos de los ORF’s se observó que contaban con muchos genes iguales, teniendo solo variación en los RNA de transferencia, gracias a esta comparación se pudo localizar la presencia de un pseudogen, localizado en las bases 15538-15885 referentes a una secuencia llamada COX2-D-Loop, la cual se cree es una huella evolutiva de grandes deleciones que se llevaron en el genoma mitocondrial[8], esta secuencia se encuentra muy presente en todos los humanos y la mayoría de los primates[5], estas deleciones que ha tenido la mitocondria pudiera explicar la sencillez del genoma, optando principalmente por economizar el gasto energético, por lo que ahora se encuentra en una fase muy estable y ya no le es permitido la acumulación de mutaciones, ya que muchas de ellas producen efectos muy desfavorables al organismo, desarrollando muchos tipos de canceres[6], en su gran mayoría dependientes de tejido[7]. Hay estudios que confirman que la secuencia de D-loop junto con el RNA ribosomal 12S son las secuencias con mas variación entre diferentes primates encontrando ~12 indeles en las secuencias creando la posibilidad de tomar esas regiones como marcador genético evolutivo [9]. Por otra parte, alguna de la información del genoma mitocondrial se ha perdido gracias a que hay otros genes con secuencias relacionadas en el genoma nuclear que realizan funciones muy similares o idénticas. Tal caso de pérdida o transferencia de genes al núcleo puede ser los genes de proteínas ribosomales y los genes del succinato

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