Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental
SIMULACION DE ELECTROFOROSIS EN GEL AGAROSA
UTILIZANDO EL PROGRAMA SNAP GENE CON DATOS DEL
ARTICULO CIENTIFICO
“Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de
comunidades bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en
Condorcanqui – Amazonas - Perú”
ASIGNATURA:
BIOTECNOLOGÍA
DOCENTE:
Dr. SOTO GONZALES, HEBERT HERNAN
INTEGRANTES:
COAPAZA CHAMBILLA, KAREN JULISSA
ILO – PERÚ
2021
29 de Octubre 2021

2
INDICE
I. INTRODUCCION............................................................................................................... 3
II. OBJETIVOS.................................................................................................................... 4
2.1. Objetivo General ........................................................................................................... 4
2.2. Objetivo Especifico....................................................................................................... 4
III. MARCO TEORICO ....................................................................................................... 5
3.1. ¿Qué es el SnapGene?....................................................................................................... 5
3.2. Electroforesis................................................................................................................. 5
3.3. Centro Nacional para la Información Biotecnológica NCBI ........................................ 6
3.4. Secuenciador de Gen 16S rRNA................................................................................... 7
IV. METODOLOGIA Y MATERIALES............................................................................ 8
4.1. Materiales...................................................................................................................... 8
4.2. Metodología .................................................................................................................. 8
V. CONCLUSIONES............................................................................................................. 13
VI. CUESTINARIO............................................................................................................. 14
6.1. Indique Diferencias Entre El ADN Y ARN ................................................................ 14
6.2. ¿Qué Es El SnapGene Y Como Nos Serviría En Ingeniería Ambiental?.................... 15
6.3. ¿Qué Es El Gen 16s Y Para Que Tipos De Microrganismos Sería Útil?.................... 15
6.4. ¿Describir El Proceso De Electroforesis Para ADN?.................................................. 17
6.5. ¿Qué Es La Agarosa?.................................................................................................. 18
6.6. ¿Qué Es Un Marcador De Peso Molecular, Cuáles Son Sus Tipos?........................... 18
BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................... 20

3
I. INTRODUCCION
La comunidad científica que realiza investigación dentro del área biológica, en el afán de
encontrar respuestas a estudios de la estructura molecular y las secuencias de ADN, día a
días enfrenta a mayores retos que implican el manejo de enormes volúmenes de datos que
crecende manera exponencial en tamaño y complejidad, debido a los avances
tecnológicos que permiten hacer cálculos más precisos. Afortunadamente, el desarrollo
tecnológico tanto en el ámbito de la electrónica como el desarrollo de software y las
telecomunicaciones han permitido un avance significativo en las técnicas para el
procesamiento y análisis inteligente de los datos, beneficiando los estudios científicos que
permiten conocer mejor las estructuras de los organismos vivos. La complejidad que
conlleva el manejo de grandes volúmenes de datos exige de procesos computacionales
con alto nivel de desempeño en cuanto a espacio y tiempos de respuesta.
La electroforesis es una técnica que se utiliza de forma generalizada en la que,
fundamentalmente, se aplica corriente eléctrica a moléculas biológicas, ya sean ADN,
proteínas o ARN..., y se separan en función de si son más grandes o más pequeñas. Se
utiliza en una granvariedad de aplicaciones... como en medicina forense para determinar
la identidad de las personas que puedan haber participado en un delito, mediante la
vinculación de su patrón de ADN -su patrón de electroforesis- a uno que esté en una base
de datos. El proyecto genomahumano se llevó a cabo con algo que se llama electroforesis
capilar, mediante la separación de ADN en piezas más cortas y su separación en geles de
electroforesis que permite a los patrones de A, C, T y G ser caracterizados. También son
muy importantes en la investigación de proteínas, y en la investigación de mutaciones
genéticas, porque cuando las proteínas o el ADN están mutados, son con frecuencia más
o menos largos, y por lo tanto, aparecen en un gel de electroforesis de manera diferente
de lo normal. Las pruebas de diagnóstico para muchos casos todavía se realizan mediante
electroforesis

4
II. OBJETIVOS
2.1. Objetivo General
• Realizar una simulación de electroforesis en gel agarosa utilizando el
programa SnapGene con datos del articulo científico “aislamiento de
bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades
bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui
– amazonas - Perú”
2.2. Objetivo Especifico
• Analizar las secuencias de las 13 bandas de nucleótidos de la página web
NCBI con la asimilación del gen agarosa en el programa “SnapGene”.
• Identificar y seleccionar las enzimas de restricción de cada muestra
• Realizar en el grafico las separaciones de las enzimas de restricción para
cada secuencia.

5
III. MARCO TEORICO
3.1. ¿Qué es el SnapGene?
SnapGene proporciona herramientas que le permiten planificar, visualizar y
documentar todos sus procedimientos de biología molecular. La herramienta de
clonación In-Fusion 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.
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, 2015)
3.2. Electroforesis
La electroforesis es una técnica que emplean los científicos en el laboratorio
utilizada 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 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 utilizadas durante la electroforesis se pueden ajustar
para separar moléculas en el rango de tamaño que se desee. (Christopher P. Austin,
2018)

6
3.3. Centro Nacional para la Información Biotecnológica NCBI
El Centro Nacional para la Información Biotecnológica (en inglés: National
Center for Biotechnology Information [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. (Wikipedia)
Figura1. Programa de NCBI

7
3.4. Secuenciador de Gen 16S rRNA
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
nucleotídicas entre especies.
En el caso de que el resultado obtenido no sea suficientemente discriminatorio
para llegar a la identificación a nivel de especie, el personal de la CECT contactará
con el cliente para informarle del resultado y de la posibilidad de mejorar la
identificación completando la secuencia del gen 16S rRNA o si es necesario
abordar otro tipo de técnicas.

8
IV. METODOLOGIA Y MATERIALES
4.1. Materiales
• Software SnapGene
• NCBI
• Computadora
4.2. Metodología
1. Para comenzar abrimos el articulo científico “Aislamiento de bacterias con potencial
biorremediador y análisis de comunidades bacterianas de zona impactada por
derrame de petróleo en Condorcanqui – Amazonas – Perú” donde encontraremos
la Tabla de Identificación molecular de las cepas Bacterianas aisladas la cual Indicia
N° de Accesión

9
2. Ingresamos a la Pagina del NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Donde iremos
buscando cada N° de Accesion para las 13 codigos de la 1er tabla
3. Descargamos cada una de las 13 secuencias SENT TO – FILE – FASTA y por
ultimo CREATE FILE asi con cada secuencia

10
4. Una ves descargada todas las secuencias Creamos una Carpeta exclusiva para los 13
archivos en este caso la carpeta se llama SNAPGENE ARCHIVOS
5. Una vez organizado los archivos procedemos a abrir el programa SnapGene con cada
una de las secuencias
OPEN – OPEN FILE

11
6. Una vez abierto el programa nos dirijimos a la barra de Herramientas TOOLS
seleccionamos SILUMATE AGAROSE GEL
7. En cada celda vamos colocado cada secuencia asi hasta la secuencia 13 pero
observamos que solo hay 9 maximo asi que nos dirigimos a LANES y aumentamos
el numero

12
8. Después de insertar todos los 13 nucleótidos podemos observar el comportamiento
que estos mismos tienen

13
V. CONCLUSIONES
Como primer resultado de la práctica si se puedo aprender a utilizar esta aplicación de
SnapGene, con nucleótidos extraídos del NCBI donde sacamos las muestras de todos los
genes seleccionados s16 en su mayaría con una secuenciación de 1500 en promedio
La investigación sobre ADN y electroforesis se tiene muy bien estos conceptos.
Se considera que las aplicaciones web en biotecnología colaboran y esto ha revolucionado
la investigación biológica
Se considera indispensable el acompañamiento del docente en esta práctica para que se
pueda hacer el uso más correcto y que se pueda aprovechar al máximo la práctica

14
VI. CUESTINARIO
6.1. Indique Diferencias Entre El ADN Y ARN
COMPARACION ADN ARN
Nombre completo Ácido desoxirribonucleico Ácido ribonucleico
Función
el ADN se replica y almacena
información genética. Es un plano
de toda la información genética
contenida en un organismo.
El ARN convierte la información
genética contenida en el ADN a un
formato que se utiliza para construir
proteínas y luego la traslada a las
fábricas de proteínas ribosómicas.
Estructura
El ADN consta de dos hebras,
dispuestas en una doble hélice.
Estas hebras están formadas por
subunidades llamadas
nucleótidos. Cada nucleótido
contiene un fosfato, una molécula
de azúcar de 5 carbonos y una
base nitrogenada.
El ARN solo tiene una hebra, pero al
igual que el ADN, está formado por
nucleótidos. Las hebras de ARN son
más cortas que las de ADN. El ARN a
veces forma una estructura secundaria
de doble hélice, pero solo de forma
intermitente.
Longitud
El ADN es un polímero mucho
más largo que el ARN. Un
cromosoma, por ejemplo, es una
molécula de ADN única y larga,
que tendría varios centímetros de
longitud cuando se
desenmarañara.
Las moléculas de ARN son de longitud
variable, pero mucho más cortas que
los polímeros de ADN largos. Una
molécula de ARN grande puede tener
solo unos pocos miles de pares de
bases de largo.
Azúcar
El azúcar en el ADN es
desoxirribosa, que contiene un
grupo hidroxilo menos que la
ribosa del ARN.
El ARN contiene moléculas de azúcar
ribosa, sin las modificaciones
hidroxílicas de la desoxirribosa.
Bases
Las bases en el ADN son adenina
'A', timina 'T', guanina 'G' y
citosina 'C'.
El ARN comparte adenina 'A', guanina
'G' y citosina 'C' con el ADN, pero
contiene uracilo 'U' en lugar de timina.
Paredes de bases
➢ pareja de adenina y timina
AT
➢ par de citosina y guanina
CG
➢ pareja de adenina y uracilo AU
➢ par de citosina y guanina CG
Ubicación
El ADN se encuentra en el
núcleo, con una pequeña cantidad
de ADN también presente en las
mitocondrias.
El ARN se forma en el nucleolo y
luego se mueve a regiones
especializadas del citoplasma según el
tipo de ARN formado.
Debido a su azúcar desoxirribosa,
que contiene un grupo hidroxilo
que contiene menos oxígeno, el
El ARN, que contiene un azúcar ribosa,
es más reactivo que el ADN y no es
estable en condiciones alcalinas. Las

15
Reactividad ADN es una molécula más estable
que el ARN, que es útil para una
molécula que tiene la tarea de
mantener segura la información
genética.
ranuras helicoidales más grandes del
ARN significan que es más fácil de
atacar por las enzimas.
Sensibilidad
Ultravioleta UV
El ADN es vulnerable al daño de
la luz ultravioleta.
El ARN es más resistente al daño de la
luz ultravioleta que el ADN.
6.2. ¿Qué Es El SnapGene Y Como Nos Serviría En Ingeniería Ambiental?
SnapGene Es un software de clonación que ayudas en planear y simulando
manipulaciones de ADN. El cual ofrece la forma más rápida y sencilla para
planificar, visualizar y documentar sus procedimientos de biología molecular.
La interfaz optimizada admite una variedad de manipulaciones de clonación
y PCR. Las herramientas de visualización clave de SnapGene le permite hacer
mapas de ADN y diseñar cebadores. Los archivos de secuencia anotados se
pueden compartir alrededor de todo el mundo.
En el ámbito de la ingeniería ambiental sería útil en la simulación de
producción o clonación de microorganismos con potencial de remediación o
en procesos de lixiviación por mencionar algunos.
6.3. ¿Qué Es El Gen 16s Y Para Que Tipos De Microrganismos Sería Útil?
El ARNr 16S es un polirribonucleótido 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. En su contraparte eucariota, el
ARNr 18S, las mutaciones son adquiridas lentamente, y es posible obtener
información acerca de todos los organismos en una escala evolutiva. Sin
embargo, los ARNr poseen suficiente variabilidad para diferenciar no sólo los

16
organismos más alejados, sino también los más próximos, y es posible
diferenciar especies, cepas o variedades. Además, el tamaño relativamente
largo de los ARNr 16S (1500 nucleótidos) minimiza las fluctuaciones
estadísticas, y la conservación de su estructura secundaria favorece el
alineamiento preciso durante la comparación de secuencias (Rodicio &
Mendoza, 2004).
El ARNr 16S contiene nueve regiones (V1-V9) menos conservadas o
hipervariables, que son las que aportan la mayor información útil para estudios
de filogenética y taxonomía. Las regiones conservadas son de gran ayuda para
diseñar iniciadores universales que permitan la amplificación de las diversas
regiones hipervariables de la gran mayoría de los ARNr 16S de los
microorganismos presentes en una comunidad (Baker, Smith, & Cowan,
2003).
El uso de los iniciadores universales ha favorecido la detección y análisis de
secuencias; sin embargo, algunos autores señalan la deficiencia que tienen
para detectar un número considerable de especies bacterianas no cultivadas
provenientes de muestras medioambientales (Baker, Smith, & Cowan, 2003)
(SA Huws & Scollan, 2007).
El gen 16S rRNA se utiliza para estudios filogenéticos ya que su secuencia
está altamente conservada entre las distintas especies de bacterias y arqueas.
Algunas arqueas hipertermófilas contienen intrones en el gen 16S rRNA que
se localizan en regiones altamente conservadas y que pueden influir en la
hibridación con partidores "universales". Los ARN mitocondrial y
cloroplástico también pueden ser amplificados con estos partidores. Además
de contar con sitios de unión para partidores altamente conservados, la
secuencia del gen 16S rRNA contiene regiones hipervariables que pueden
proporcionar secuencias específicas muy útiles para la identificación de
bacterias. Además es uno de los genes que codifican el ARN que constituyen
con las proteínas de los ribosomas procariontes (bacterias y arqueas) (Pereira,
y otros, 2010).

17
6.4. ¿Describir El Proceso De Electroforesis Para ADN?
La electroforesis es una técnica que se utiliza de forma generalizada en la que,
fundamentalmente, se aplica corriente eléctrica a moléculas biológicas, ya
sean ADN, proteínas o ARN..., y se separan en función de si son más grandes
o más pequeñas. Se utiliza en una gran variedad de aplicaciones... como en
medicina forense para determinar la identidad de las personas que puedan
haber participado en un delito, mediante la vinculación de su patrón de ADN
-su patrón de electroforesis- a uno que esté en una base de datos. El proyecto
genoma humano se llevó a cabo con algo que se llama electroforesis capilar,
mediante la separación de ADN en piezas más cortas y su separacion en geles
de electroforesis que permite a los patrones de A, C, T y G ser caracterizados.
También son muy importantes en la investigación de proteínas, y en la
investigación de mutaciones genéticas, porque cuando las proteínas o el ADN
están mutados, son con frecuencia más o menos largos, y por lo tanto,
aparecen en un gel de electroforesis de manera diferente de lo normal. Las
pruebas de diagnóstico para muchos casos todavía se realizan mediante
electroforesis. Es una técnica muy utilizada en la investigación básica, muy
importante para la comprensión de la función de genes y proteínas, pero ahora
ha irrumpido en el área de diagnóstico clínico y forense. Una electroforesis se
realiza generalmente en una especie de caja que tiene una carga positiva en un
extremo y una carga negativa en el otro. Y como todos aprendimos en las
clases de física, cuando se pone una molécula cargada en un entorno así, las
moléculas negativas van a la carga positiva, y viceversa. Al analizar las
proteínas en un gel, en una de estas cajas, por lo general se toma la proteína
completa para ver lo grande que es. Cuanto más corta, más migran en el gel,
de modo que las proteínas pequeñas terminará en la parte inferior del gel,
porque han ido más lejos, y las más grandes terminarán quedándose en la parte
superior. En el caso del ADN, el ADN es una molécula muy larga, así que no
se puede hacer un gel de una molécula entera de ADN de una célula. Es tan
grande que nunca se metería en el gel, así que lo que hacen los científicos es
cortar el ADN con cosas como las enzimas de restricción, que cortan el ADN
en pedazos más manejables, y entonces esas piezas, dependiendo de lo grande
que sean, migran más o menos por el gel y terminan más arriba o más abajo.

18
6.5. ¿Qué Es La Agarosa?
La agarosa es un polisacárido formado por galactosas alfa y beta que se extrae
de las algas de los géneros Gellidium y Gracillaria.
La agarosa es un producto natural que forma una matriz inerte y no tóxica que
implica un instrumento imprescindible en gran proporción de técnicas de
biología molecular, bioquímica y biología celular. Su uso más extendido es
para edificar geles que permitan dividir moléculas de ADN por medio de
electroforesis, además de ser usada para fijar moléculas a su composición
como anticuerpos, antígenos y enzimas. Por igual se usa para el cultivo celular
y en microbiología. Otros usos menos extendidos son la implementación de
dichos geles como matrices en la compostura de tejidos afectados. (Wikipedia,
2018)
6.6. ¿Qué Es Un Marcador De Peso Molecular, Cuáles Son Sus Tipos?
Los marcadores moleculares son biomoléculas que se pueden relacionar con
un rasgo genético. Las biomoléculas que pueden ser marcadores moleculares
son las proteínas (antígenos e isoenzimas) y el DNA (genes conocidos o
fragmentos de secuencia y función desconocida). Cuando varios marcadores
moleculares se asocian inequívocamente con un rasgo genético, se dice que
forman un QTL (loci de rasgos cuantitativos o cuantificables) (Torres, 2018)
TIPOS DE MARCADOR DE PESO MOLECULAR
✓ Marcadores morfológicos
Son los caracteres de un individuo que se expresan en un ambiente
específico y que el hombre identifica con un objetivo determinado
✓ Marcadores moleculares
Corresponden a cualquier gen cuya expresión permite un efecto
cuantificable u observable
✓ Marcadores bioquímicos
Incluyen a las proteínas y las isoenzimas o aloenzimas y constituyen la primera
generación de marcadores moleculares
✓ Marcadores de ADN

19
Constituyen la nueva generación de marcadores moleculares y
solucionaron el problema de la carencia de marcadores que tenían las
isoenzimas, pues son capaces de generar una cantidad virtualmente infinita
de marcadores

20
BIBLIOGRAFIA
Baker, G., Smith, J., & Cowan, D. (2003). Review and re-analysis of domain-specific 16S
primers. Microbiol. Methods , 541-555.
Christopher P. Austin, M. (1 de AGOSTO de 2018). NATIONAL HUMAN GENOME RESEARCH
INSTITUTE. Obtenido de NATIONAL HUMAN GENOME RESEARCH INSTITUTE:
https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Electroforesis
Pereira, F., Carneiro, J., Matthiesen, R., Asch, B. V., Pinto, N., Gusmao, L., & Amorin, A. (2010).
Identification of species by multiplex analysis of variable-length sequences. Nucleic
Acids Research, 38.
Rodicio, M., & Mendoza, M. (2004). Identificación bacteriana mediante secuenciación del ARNr
16S: Fundamento, metodología y aplicaciones en microbiología clínica. Enfermedades
Infecciosas y Microbiología Clínica, 238-245.
SA Huws, J. E., & Scollan, N. (2007). Specificity and sensitivity of eubacterial primers utilized for
molecular profiling of bacteria within complex microbial ecosystems. J. Microbiol.
Meth., 565-569.
SnapGene, G. B. (5 de abril de 2015). Solvusoft. Obtenido de Solvusoft:
https://www.solvusoft.com/es/file-extensions/software/gsl-biotech-
llc/snapgene/#:~:text=SnapGene%20Es%20un%20software%20de,viene%20con%20m
%C3%A1s%20adelantado%20consta.
Torres, L. Y. (25 de Abril de 2018). Ciencia Hombre. Obtenido de Ciencia Hombre :
https://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol18num1/articulos/moleculares/
Wikipedia. (s.f.). Obtenido de Wikipedia :
https://es.wikipedia.org/wiki/Centro_Nacional_para_la_Informaci%C3%B3n_Biotecnol
%C3%B3gica
Wikipedia. (15 de julio de 2018). Agarosa. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Agarosa

Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico

Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico

Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente(20)

Similar a Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico

Similar a Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico(20)

Más de KarenOriflame

Más de KarenOriflame(11)

Último

Último(20)

Simulacion de electroforosis en gel agarosa utilizando el programa snap gene con datos del articulo cientifico