INFORME Nº5 FILOGENIA MOLECULAR DE GENES RIBOMALES Y CONSTRUCCIÓN DE UN DENDOGRAMA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
2022
FILOGENIA MOLECULAR DE
GENES RIBOMALES Y
CONSTRUCCIÓN DE UN
DENDOGRAMA

Facultad de ingenierías:
Escuela Profesional de
Ingeniería Ambiental
INFORME Nº5 :” FILOGENIA MOLECULAR DE GENES RIBOMALES Y
CONSTRUCCIÓN DE UN DENDOGRAMA”ALUMNOS:
Quispe Durand, Sahury Jellitza
Hancco Larota, Diego Waldir
Curso:
Biotecnología
Profesor:
Soto Gonzales, Hebert Hernan
VII CICLO – 2022
Ilo – Perú

Contenido
1. INTRODUCCION……………………………………………………………………………….4
2. OBJETIVOS……………………………………………………………………………………..4
a. General…………………………………………………………………………………………4
b. Específicos……………………………………………………………………………………..4
3. MARCO TEORICO……………………………………………………………………………….4
3.1. Bases teóricas…………………………………………………………………………………..4
3.1.1. ADN………………………………………………………………………………………..4
3.1.2. Gen…………………………………………………………………………………………5
3.1.3. Filogenia molecular………………………………………………………………………...5
3.1.4. Bacterias……………………………………………………………………………………5
3.1.5. Dendograma………………………………………………………………………………..6
4. METODOLOGIA…………………………………………………………………………………6
4.1. Materiales y Programas………………………………………………………………………..6
4.2. Software MEGA DNA…………………………………………………………………………6
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS………………………………………...9
6. CONCLUSIONES………………………………………………………………………………11
7. RECOMENDACIONES………………………………………………………………………..11
8. BBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………12
9. ANEXOS…………………………………………………………………………………………12
10. CUESTIONARIO……………………………………………………………………………….13

1. INTRODUCCION
Antes del desarrollo de diferentes tecnologías para obtener secuencias de ADN , la
reconstrucción filogenética era considerada para describir relaciones entre especies ,
hoy en día con la reconstrucción se plantea para resolver problemas que van desde
relaciones hasta el origen y propagación de infecciones asi como patrones de
migración entre otros .Por lo que en las dos últimas décadas se han desarrollado
algoritmos probabilísticos implementados en numerosos programas que permiten
interpretar información y a su vez procesar a partir de los datos de secuencia ,es
decir diversos software que nos proporcionan herramientas para estos analisis como
por ejemplo el software es MEGA .
El software Molecular Evolutionary Genetic Analysis incluye muchos programas
para ensamblar alineaciones de secuencias, inferir arboles evolutivos , estimar
distancias y diversidades genéticas, inferir secuencias ancestrales, computar árboles
temporales y probar la selección.
2. OBJETIVOS
a. General
● Análisis de microorganismos seleccionados y construcción de un
dendograma a través del software MEGA DNA
b. Específicos
● Selección de microorganismos a través del banco de genes NCBI.
● Elaboración de un dendograma utilizando el software MEGA DNA
● Interpretación del dendograma filogenético, generado por el software
MEGA DNA
3. MARCO TEORICO
3.1. Bases teóricas
3.1.1. ADN
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el código genético único que
se encuentra en la mayoría de las células de todos los seres vivos, ya
sean bacterias, parásitos, animales o plantas, incluido el hombre;

también es el material genético de muchos virus. Desde el punto de
vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, una
larga estructura molecular compuesta por unidades llamadas
nucleótidos (polinucleótido). Cada nucleótido está formado a su vez
por una base nitrogenada, un azúcar (la desoxirribosa) y un grupo
fosfato. Las bases nitrogenadas que pueden formar parte del ADN son
cuatro: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Los
nucleótidos se unen entre sí formando cadenas largas que se
diferencian unas de otras por las secuencias de sus bases.
3.1.2. Gen
Unidad física y funcional básica de la herencia, formados por ADN.
Algunos genes actúan como instructores para producir moléculas
denominadas proteínas. Los genes varían en tamaño desde unos pocos
cientos de bases de ADN hasta más de 2 millones de bases. Tras una
investigación denominada proyecto de genoma humano, determinó la
secuencia del genoma humano e identificar los genes que contiene,
estimando que los humanos tienen entre veinte mil y veinticinco
genes.
3.1.3. Filogenia molecular
Analiza las diferencias moleculares hereditarias en las secuencias de
ADN, ARN y proteínas, es decir, realiza una comparativa de
secuencias homologadas mediante el alineamiento de secuencias
múltiples. Actualmente es muy utilizado para la comparación de
genomas y la clasificación de meta genomas.
3.1.4. Bacterias
Organismos microscópicos unicelulares. Se encuentran entre las
formas de vida más antiguas conocidas.

3.1.5. Dendograma
Representación gráfica de los datos en forma de árbol que los organiza
en subcategorías que se van dividiendo hasta llegar al nivel de detalle
deseado. Se elabora a través de observaciones en cada paso y sus
niveles de similitud. El nivel de solicitud se mide en el eje vertical, y
las diferentes observaciones se especifican en el eje horizontal.
4. METODOLOGIA
4.1.Materiales y Programas
4.1.1. Laptop
4.1.2. MEGA DNA Software
4.2. Software MEGA DNA
4.1.3. La interfaz principal del software nos muestra una pantalla de
fondoblanca con opciones, depende de lo que queremos
realizar. En este caso nos dirigimos a la opción de agregar el
buscador en el banco degenes NCBI usando “ALIGN->Show
web browser”
Imagen: Interfaz principal

Imagen: Interfaz NCBI
4.1.4. Al estar en el banco de genes, realizamos la búsqueda de los
microorganismos para seleccionarlos, y de manera seguida
agregar unmicroorganismo a un listado para luego realizar el
alineado de las secuencias obtenidas por los genes, en el
Banco NCBI.
Imagen: Búsqueda de Bacterias

4.1.5. Al tener los microorganismos seleccionados, se procede a
utilizar unaherramienta denominada “MUSCLE” el cual sirve
para alinear las secuencias, aunque no todo es perfecto, para
tratar de alinear correctamente las secuencias se requiere la
intervención, eliminado zonas que no coincidan, para que el
alineado sea casi perfecto.
Imagen: Alineación de secuencias
4.1.6. Para finalizar, tenemos el listado con las alineaciones de las
secuencias, se procede a elaborar el dendograma con ayuda
del software, el cual lo hace de manera automática. En la
pantalla principal, está la opción de Phylogeny, siendo la
opción para realizar el dendograma. Entonces daremos click
a “PHYLOGENY->Construct/Test UPGMA Tree”, donde nos
aparecerá una ventana con el dendograma formado.
Imagen: Dendograma

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Siguiendo la metodología en el paso anterior se presenta la alineación y elaboración de
los dendogramas en las siguientes tablas:
Imagen: Alineación
Imagen: Dendograma con los 5 tipos de bacterias escogidas

En el dendograma que se muestra se quiere crear conglomerados de observaciones en cada
paso y sus niveles de similitud.
El ancestro de los tipos de bacteria Pseudomonas y Salmonella y el ancestro de los tipos
Bacilus y Enterococcus tienen un ancestro en común el cual tiene mucha distancia
evolutiva y con respecto a las características no son tan similares y se alejan genética y
morfológicamente
La bacteria de tipo Pseudomonas y Salmonella tienen un ancestro en común, pero con
pocas características similares y también vemos que su distancia evolutiva es demasiado
amplia, asimismo estos ambos ancestros tienen uno, pero también con mucha distancia
evolutiva por lo que significa que paso demasiado tiempo.
La bacteria de tipo Bacilus y Enterococcus su ancestro en común tienen mucha distancia de
evolución y también tienen pocas características similares.
Con respecto a las distancias evolutivas de la bacteria tipo pseudomona vemos que tienen
poca distancia evolutiva a excepción de la pseudomona aeruginosa que tiene más distancia
evolutiva, asimismo tienen mucha similitud genética y características generales están
relacionadas estrechamente ya que salen de la misma rama de Pseudomonas.
Por consiguiente, la bacteria de tipo Salmorella vemos que los 5 microorganismos
escogidos casi tienen nula distancia evolutiva y que entre las 5 tienes características
similares.
Para el tipo de bacteria bacilus vemos que el tipo F-133 y Cicurug tiene un ancestro en
común, así como poca distancia evolutiva, ST51 y 17-2 también tienen un ancestro en
común, y ambos ancestros tienen un ancestro en común con el tipo HB2 que tiene más
distancia evolutiva, todos estos comparten características similares, así como similitud
genética.
Finalmente, con el tipo de bacteria Enterococcus vemos que el tipo SMC-1 Y C61 tienen un
ancestro en común y que su distancia evolutiva es mayor que las anteriores, también se

deduce que el tipo SMC y K-4 tienen un ancestro en común y este ancestro en común tiene
el mismo ancestro que N1-33.
6. CONCLUSIONES
▪ Los 5 tipos de bacterias: tanto como Pseudomonas, Salmonella ,
Bacilius y Enterococcus representa que las relaciones evolutivas entre
estos organismos son pocas debido a su baja similitude asimismo como
una amplia distancia evolutiva.
▪ Los 5 microorganismo escogidos para cada tipo de bacteria tienen
características similares debido a que son de la misma rama.
▪ El software MEGA DNA es intuitivo de usar, para la clasificación de los
microorganismos a partir de sus secuencias de genes, utilizando como
base de información el NCBI banco de genes.
▪ El NBCI constituyo a ser una importante fuente de información de
biología molecular para la elaboración del dendograma ya que almacena
y constantemente actualiza la información referente a secuencias
genómicas
▪ La importancia del dendrograma para el análisis, en cuanto a la similitud
o relaciones que existe en los microorganismos que deseemos estudiar.
▪ El árbol filogenético muestra las relaciones evolutivas entre varias
especies u otras entidades que se cree que tienen una ascendencia
común.
7. RECOMENDACIONES
▪ Se recomienda tener una base de conocimiento, para el análisis de los
dendogramas, a pesar de que el procedimiento es sencillo, el software
contempla otras funciones, por ello, aprender todas las funciones que ofrece,
puede ser significativo si se desea realizar estudios de diferentes
microorganismos.
▪ Es importante conocer los componentes que incluye un árbol filogenético
como las puntas o nodos terminales que son los organismos de interés que se
pretende estudiar

8. BBLIOGRAFIA
● Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A., & Kumar, S. (2013).
MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Molecular
Biology and Evolution, 30(12), 2725–2729.
https://doi.org/10.1093/molbev/mst197
● MEGA. (2019). Home. Retrieved from Megasoftware.net website:
https://www.megasoftware.net/
● Arenas, N., Gutiérrez, A., Salazar, L., Polanco, J., & Gómez, A. (2009).
Construction of a molecular phylogeny for klebsiella and Raoultella SP
based on rRNA 165 and RNA polimarase subunit genes. Retrieved from
http://www.scielo.org.co/pdf/recis/v7n2/v7n2a4.pdf
● ARN ribosomal 5S. (2022). Hmn.wiki.
https://hmn.wiki/es/5S_ribosomal_RNA
9. ANEXOS
ANEXO 1:Arbol filogenetico
ANEXO 2: Interfaz NBCI

10.CUESTIONARIO
10.1. ¿Qué es el MEGA DNA?
Es un programa gratuito que permite realizar una exploración visual de datos
y resultados, ejecutándose por lotes o secuencias y para la elaboración de
dendogramas que nos sirvan en la interpretación de los genes analizados.
10.2. ¿En la ingeniería ambiental para que nos servirá el MEGA DNA?
Para la rama de la ingeniería ambiental, el presente programa es útil el análisis
de diferentes genes, dando información para interpretar visualmente, las
secuencias de los genes, y la clasificación de los genes mediante la formación
de un dendograma, siendo una función importante que nos brinda el
programa MEGA DNA.
10.3. ¿El programa muscle, que función tiene?
Este programa es capaz de crear múltiples alineaciones de secuencias
múltiples de secuencias de proteínas y nucleótidos. Los elementos del
algoritmo incluyen una estimación rápida de la distancia usando kconteo de
mer, alineación progresiva usando una nueva función de perfil que llamamos

puntaje de expectativa de registro y refinamiento usando particiones
restringidas dependientes de árboles, este programa es veloz y eficiente .
10.4. En base al artículo: Actividad antifúngica e identificación molecular decepas nativas de
Bacillus subtilis elabore un mapa

10.5. Indicar y conceptualizar cuales son los genes que se utilizan en
taxonomía molecular
Los genes de RNA se consideran una herramienta ideal para la clasificación
taxonómica ya que son genes altamente conservados y evolutivamente
estables, algunos seres utilizados son los siguientes:
• 16S rRNA: El rRNA es el componente estructural central de la
subunidad ribosomal 30S de bacterias y arqueas y es necesario para
el inicio de la síntesis de proteínas y la estabilización del
emparejamiento codón-anticodón correcto en el sitio A del ribosoma
durante la traducción del ARNm, debido a la constancia funcional y

la naturaleza altamente conservada del gen 16S rRNA, ha sido un
importante marcador filogenético y se utilizó para definir los tres
dominios de la vida.
• 5S rDNA: Esta es una molécula de ARN ribosomal de
aproximadamente 120 nucleótidos de largo con una masa de 40 kDa .
Es un componente estructural y funcional de la gran subunidad del
ribosoma en todos los dominios de la vida, con la excepción de los
ribosomas mitocondriales de hongos y animales . La designación 5S
se refiere a la velocidad de sedimentación de la molécula en una
ultracentrífuga, en procariotas se encuentra normalmente en los
operones de rRNA corriente abajo de la subunidad pequeña y grande
del rRNA, y se cotranscribe en un precursor policistrónico .

• 23S rDNA: Es un gen de aproximadamente 3,000 nucleótidos de
longitud que se localiza en la subunidad grande de los ribosomas en
procariotas. Este gen presenta inserciones y deleciones más grandes
que el gen 16S rRNA. Las inserciones estables y deleciones de
algunas bases en el gen 23S rDNA son características comunes en
algunas clases y subclases de bacterias. El gen 23S rDNA se ha
utilizado en conjunto con el 16S rRNA para la clasificación
taxonómica de bacterias no cultivables. Además se ha utilizado el
espaciador intergénico (ITS) localizado en la región 16S-23S, la cual
es una región muy variable para diferenciar entre dos cepas
pertenecientes a la misma subespecie.

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