Práctica de simulación de electroforesis en gel de agarosa utilizando el programa snap gene

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL
1 | P á g i n a
PRÁCTICA DE SIMULACIÓN DE
ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAROSA
UTILIZANDO EL PROGRAMA SNAP GENE
CON DATOS DEL ARTICULO CIENTIFICO
"AISLAMIENTO DE BACTERIAS CON
POTENCIAL BIORREMEDIADOR Y ANALISIS
DE COMUNIDADES BACTERIANAS DE ZONA
IMPACTADA POR PETROLEO EN
CONDORCANQUI - AMAZONAS - PERÚ.
ASIGNATURA:
Biotecnologia
DOCENTE :
Dr. Hebert H. Soto Gonzales
ESTUDIENTE:
Brenda Beatriz Cahuana Sillo
Octubre – 2021
Ilo – Perú

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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION................................................................................................. 3
2. OBJETIVO........................................................................................................... 4
3. MARCO TEORICO.............................................................................................. 4
4. METODOLOGIA.................................................................................................. 5
5. RESULTADO....................................................................................................... 9
6. CONCLUSION................................................................................................... 10
7. CUESTIONARIO ............................................................................................... 10
8. REFERENCIAS ................................................................................................. 15

3 | P á g i n a
1. INTRODUCCION
El hombre y, en este caso, la ciencia, avanza a pasos agigantados con el deseo de
crecer y progresar. Llegados a este punto, la manipulación genética es uno de los
temas más controvertidos del campo científico. Los avances que se están
produciendo en este campo desde hace años, han provocado una gran repercusión
entre la comunidad científica y en la sociedad en general. Pero, ¿qué es exactamente
la manipulación genética? Se trata de una serie de técnicas científicas que permiten
la transferencia programada de genes entre distintos organismos. Es una reunión
artificial de moléculas de ADN con la finalidad de aislar genes o propios fragmentos
de ADN, clonarlos y tener la posibilidad de introducirlos en otro genoma totalmente
diferente para que se desarrollen y se expresen como tales de manera independiente.
Con el tiempo se han ido desarrollando programas bioinformáticos como el SnapGene
que el primer software de biología molecular que es más fácil de usar que el lápiz y el
papel. Ahora, cada estructura de ADN hecha en su laboratorio se puede documentar
en un rico formato electrónico. SnapGene 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.
Por ello en la presente practica realizaremos una simulación de electroforesis en gel
de agarosa utilizando el programa SnapGene con los datos del artículo científico
“Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades
bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui –
Amazonas – Perú”.

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2. OBJETIVO
Realizar una simulación de electroforesis en gel de agarosa utilizando el programa
SnapGene con los datos del artículo científico “Aislamiento de bacterias con
potencial biorremediador y análisis de comunidades bacterianas de zona
impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui – Amazonas – Perú”.
3. MARCO TEORICO
Gel de agarosa
Los geles de agarosa se utilizan para la separación y el análisis de fragmentos de
ADN, 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
(fragmentos de DNA de tamaño conocido) se puede calcular el tamaño aproximado
del DNA. (Carmen Alicia Padilla Peña, 2017).
SnapGene
SnapGene proporciona la forma más fácil y segura de planificar, visualizar y
documentar sus procedimientos diarios de biología molecular. Es por eso que los
científicos de las principales instituciones y empresas de todo el mundo dependen de
SnapGene todos los días.
Cepa
Un cultivo puro que proviene de un progenitor determinado. En microbiología se aplica
el aislamiento de un microorganismo de un medio natural determinado. Ejemplo:
Staphylococcus epidermidis aislado de la piel de una persona. Para su identificación
se pueden emplear técnicas genotípicas y bioquímicas, todo lo anterior no hubiera

5 | P á g i n a
sido posible sin la existencia de bibliotecas de microorganismos también conocidos
como cepario. (Edgar, 2013)
4. METODOLOGIA
La metodología aplicada para la presente practica es la siguiente:
Primeramente, abrimos el articulo proporcionado por el docente titulado:
Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades
bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui –
Amazonas – Perú, en donde identificamos las cepas bacterianas aisladas y el N°
de accesión.
Seguidamente nos dirigimos a la página web del NCBI:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ , escogemos la opción de “gene” luego agregamos
en el buscador en el N° de Accesión “NR_112010.1” y clicamos en “Search”.

6 | P á g i n a
A continuación, se abrirá una nueva ventana en donde se visualiza la descripción
de la bacteria y clicamos en esta.
En esta venta visualizaremos la secuencia de referencia del NCBI y procederemos
a guardar el expediente en formato FASTA de la siguiente manera:
(file > FASTA > créate file)

7 | P á g i n a
Ya guardada la secuencia de la cepa bacteriana aislada, repetimos este
procedimiento para las otras 12.
Abrimos el programa SnapGene y clicamos en “Open” luego en “Open file” ,
seleccionamos la secuencia guardada y finalmente clicamos en “OK”.

8 | P á g i n a
Para añadir las otras secuencias restantes clicamos en “tools”, luego en “Simulate
Agarose Gel…”.
Esto nos llevará a una nueva ventana donde agregaremos las demás secuencias
que son 13 en total.

9 | P á g i n a
Para el presente trabajo usaremos 1.0 % de agarosa. Agregamos las secuencias
restantes clicando en los números, luego en “Choose DNA Sequences”,
seleccionamos la secuencia que sigue y finalmente en Abrir.
5. RESULTADO
Después de insertar las 13 especies, como se observa en la imagen, podemos ver
el comportamiento de los 13 nucleótidos, como también las secuencias. Como
resultado de la presente practica se obtuvo la siguiente información.

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6. CONCLUSION
Podemos concluir que se logró realizar una simulación de electroforesis en gel de
agarosa utilizando el programa SnapGene con los datos 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).
7. CUESTIONARIO
¿Indique diferencias entre el ADN y ARN?
El ARN y el ADN son polímeros formados por largas cadenas de nucleótidos. Un
nucleótido está formado por una molécula de azúcar (ribosa en el ARN o
desoxirribosa en el ADN) unido a un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases
utilizadas en el ADN son la adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). En el
ARN, la base uracilo (U) ocupa el lugar de la timina. Algunas de sus diferencias son:

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¿Qué es el SnapGene y como nos servirá en ingeniería ambiental?
El SnapGene es un software que nos proporciona la forma más fácil y segura de
planificar, visualizar y documentar sus procedimientos diarios de biología molecular.
Es por eso que los científicos de las principales instituciones y empresas de todo el
mundo dependen de SnapGene todos los días. Con una interfaz intuitiva, el software
permite la visualización de secuencias de ADN, la anotación de secuencias, la edición
de secuencias, la clonación, la visualización de proteínas y la simulación de métodos
de clonación comunes. El software también permite la documentación y el intercambio
de datos.
¿Qué es el Gen 16s y para que tipos de microorganismo sería útil?
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 nucleotídicas entre especies.
Ácido desoxirribonucleico (ADN) Ácido ribonucleico (ARN)
Doble cadena helicoidal Una sola cadena, no helicoidal
Glúcido de 5C (pentosa) desoxi-ribosa Glúcidos de 5C (pentosa): ribosa
Bases. A, T, G, C. Bases. A, U, G, C.
Se encuentra en el núcleo en
eucariontes y en el citoplasma de
procariontes.
Se interesa en el núcleo y tiene actividad
biológica en el citoplasma de la célula.
Un solo tipo Hay 3 tipos: ARNm, ARNt, ARNr.
No abandona el núcleo Participa en la síntesis de proteínas,
saliendo del núcleo hacia el citoplasma
en células eucariontes.
En eucariontes está asociada a
proteínas llamadas histonas
Solo en ARNr está asociado a proteínas

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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.
¿Describir el proceso de electroforesis para ADN?
El objetivo del proceso de electroforesis para ADN es separar las moléculas de ADN
de acuerdo a su peso molecular a través de geles de agarosa, el proceso consiste en:
Mezclar cinco volúmenes de solución conteniendo ADN con un volumen del buffer
de muestra 6X. Para realizar la mezcla, añadir 1 volumen de buffer de muestra,
repartidos en alícuotas de acuerdo al número de muestras a cargar, sobre un
pedazo de lámina extensible de parafina. Añadir cinco volúmenes de cada una de
las muestras de ADN sobre las alícuotas de buffer de la muestra y mezclar
totalmente.
Mediante el uso de puntas de 20 µL proceder a cargar cuidadosamente la muestra
en los pocillos, evitando la contaminación del pocillo contiguo.
Considerar el uso de un marcador estándar de ADN para la medición del peso
molecular de la muestra. Dicho marcador también debe ser mezclado con buffer
de la muestra excepto cuando ya se encuentra previamente mezclado con el
buffer.

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Una vez finalizada la colocación del ADN en los pocillos, cubrir el tanque con la
tapa y conectar los cables correspondientes de los electrodos en la fuente de
poder.
Encender la fuente de poder y proceder a seleccionar el voltaje adecuado.
Aplicar un voltaje de acuerdo al peso molecular de las moléculas de ADN que se
va a separar. Para el caso de productos de PCR (entre 100 pb a 1,5 kb), se
recomienda usar voltajes comprendidos entre 75 a 100 voltios. Para muestras de
ADN genómico y plasmídico (>2kb) se recomienda aplicar valores entre 25 y 75
voltios. Los criterios para aplicar un determinado voltaje son explicados en la
sección.
Calibrar el tiempo de electroforesis de acuerdo a la posición adoptada por los
indicadores azul de bromofenol y xilencianol en la matriz de agarosa. Esta posición
permite que el investigador tenga una idea de la ubicación UNIVERSIDAD
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AMBIENTAL aproximada de su muestra de ADN en el gel. Sin embargo, es
importante que el investigador estandarice el tiempo de electroforesis a fin de
conseguir la mejor resolución de ADN.
Luego de seleccionar las condiciones de voltaje iniciar la electroforesis. Durante
el proceso se definen dos frentes de corrida de diferente color y distancia de
migración. Ambos colores, azul y verde corresponden a los colorantes azul de
bromofenol y xilene cianol respectivamente que conforman el buffer de la muestra.
En geles de agarosa dentro del rango de 0,5 a 1,4% el xilene cianol migra de
manera similar a un fragmento de ADN de 4 Kilopares de bases (Kb), mientras
que el azul de bromofenol se comporta como un fragmento de 300 pb.
Detener la electroforesis hasta que ambos frentes de corrida se localicen en la
posición deseada por el investigador.

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Finalizada la electroforesis proceder al desmontaje del equipo empezando con
desconectar los electrodos de la fuente de poder ya apagada y removiendo el
sistema que contiene el gel de agarosa.
El buffer de electroforesis puede ser devuelto a su frasco original para su posterior
uso en un siguiente procedimiento. Limpiar la cámara de electroforesis con chorro
suave de agua destilada. Secar a temperatura ambiente.
¿Qué es la agarosa?
Los geles de agarosa se utilizan para la separación y el análisis de fragmentos de
ADN, 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
(fragmentos de DNA de tamaño conocido) se puede calcular el tamaño aproximado
del DNA. (Carmen Alicia Padilla Peña, 2017).
¿Qué es un marcador de peso molecular, cuales son tus tipos?
El marcador de peso molecular es una herramienta utilizada durante la electroforesis
para conocer el tamaño estimado de un fragmento y es comúnmente usada en
laboratorios de biología molecular, al igual que, en áreas como la medicina, la
agricultura, la industria, entre otras. Existen dos tipos de marcadores de peso
molecular (los marcadores bioquímicos y los marcadores de ADN.)
Marcadores bioquímicos: Los marcadores bioquímicos incluyen a las proteínas
y las isoenzimas o aloenzimas y constituyen la primera generación de marcadores
moleculares.
Marcadores de ADN: Los marcadores de ADN constituyen la nueva generación
de marcadores moleculares y solucionaron el problema de la carencia de

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marcadores que tenían las isoenzimas, pues son capaces de generar una cantidad
virtualmente infinita de marcadores
8. REFERENCIAS
Carmen Alicia Padilla Peña, J. D. (2017). Electroforesis de ácidos nucleicos en geles
de agarosa. Aislamiento y caracterización electroforética de DNA plasmídico.
Cordova: Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Obtenido de
https://www.uco.es/organiza/departamentos/bioquimica-biol-
mol/pdfs/17%20ELECTROFORESIS%20ACS%20NUCLEICOS%20GELES%
20AGAROSA.pdf
Edgar, G. L. (2013). Implementación de un método de conservación de cepas
bacterianas. Mexico: Universidad Nacional Autónoma de México. Obtenido de
https://www.zaragoza.unam.mx/wp-
content/Portal2015/Licenciaturas/qfb/tesis/tesis_garcia_lopez.pdf

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