Análisis filogenético molecular leporidae.
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Este documento presenta un análisis filogenético molecular de la familia Leporidae (conejos y liebres) utilizando secuencias del gen 12S RNA ribosomal mitocondrial. Se comparan los resultados con un análisis filogenético basado en caracteres morfológicos. El análisis molecular generó un cladograma que muestra las relaciones de parentesco entre los 11 géneros de Leporidae y el grupo externo. Sin embargo, este cladograma molecular difiere del cladograma morfológico, lo que indica que los
Análisis filogenético molecular leporidae.
- 1. Análisis filogenético-molecular de la familia leporidae.Comparación respecto a análisis filogenético mediante caracteres morfológicos externos.IntroducciónLa aplicación de la información sobre los ácidos nucleicos a la Biología Sistemática ha tenido un desarrollo espectacular a partir de la década de los 90 en todo el mundo. Los datos moleculares han revolucionado la forma en que la Sistemática establece relaciones de parentesco.
- 2. En principio se asume que los organismos que poseen el mismo estado del carácter están más emparentados entre sí que los organismos que poseen un estado diferente del carácter, pero no siempre es así. La Biología Sistemática tiene que lidiar con dos fantasmas que oscurecen la información filogenética: las reversiones y las convergencias. En las reversiones, un estado del carácter vuelve a un estado ancestral. En las convergencias, dos especies no emparentadas, por eventos de mutaciones independientes, terminan por poseer el mismo estado del carácter.
- 3. Marco teóricoLos lepóridos (Leporidae, del latín lepus, liebre), conocidos popularmente como conejos y liebres, son una familia de mamíferos del orden de los lagomorfos que engloba a una cincuentena de especies agrupadas en 11 géneros distribuidos en casi todos los puntos del mundo.
- 4. Los lepóridos habitan todo el mundo salvo algunas islas oceánicas y la Antártida, y son una plaga alóctona en Australia, Nueva Zelanda y otros lugares. Son animales herbívoros de gran plasticidad ecológica y que se reproducen a gran velocidad.En todo el mundo, podemos encontrar una extensa distribución de estos organismos, considerándolos cosmopolitas (a excepción de algunas islas oceánicas y la Antártida), albergando un número aproximado de 56 especies agrupados en once géneros (Chapman y Ceballos, 1990).
- 5. Debido a que la herencia del genoma mitocondrial es exclusivamente a través de vía materna y que hay un fragmento en este genoma de 400pb (pares de bases) que son altamente polimorfico, podemos considerar que este ADN permanece inalterable por esta vía durante muchísimos años.
- 6. Planteamiento del problemaCon base a la reciente tecnología aplicada a la sistemática moderna, los análisis moleculares han logrado determinar la cercanía (parentesco) entre organismos que antes se pensaban distantes o viceversa. Los lepóridos mejor conocidos como liebres o conejos, son un grupo singular y especial en cuanto a su estudio taxonómico se refiere, puesto que son organismos cosmopolitas que presentan un ciclo biológico-reproductivo relativamente corto.
- 7. Justificación Debido a la poca información concentrada respecto a la filogenia de esta familia de lagomorfos en el mundo, así como en el país, es necesario dirigir investigaciones que se enfoquen al estudio de estos organismos tan peculiares.Las liebres del género Lepustienen un fenotipo característico que las distingue claramente de los otros géneros de leporidos, aunque filogenéticamente se encuentres muy emparentada. Es por ello que se plantea observar el grado de cercanía entre estos organismos.Desafortunadamente, ningún estudio cladístico ha comparado a toda la variedad de conejos, lo cual delimita mucho el estudio filogenético y evolutivo de esta familia en particular.
- 8. Antecedentes Durante treinta años la mayor parte de la secuenciación de ADN se llevó a cabo con el método de terminación de la cadena desarrollado por Frederick Sanger y colaboradores en 1975.Antes del desarrollo de métodos rápidos de secuenciación del ADN a principios de los 70 por Sanger en Inglaterra y Walter Gilbert y Allan Maxam en Harvard, se utilizaban varios métodos de laboratorio. Por ejemplo, en 1973. Gilbert y Maxam publicaron una secuencia de 24 pares de bases utilizando un método conocido como "de punto corrido" (wandering spot).
- 9. La secuenciación del ARN, que por razones técnicas es más sencilla de llevar a cabo que la del ADN, se desarrolló con anterioridad a la del ADN. El mayor hito en la secuenciación del ARN, que data de la era previa al ADN recombinante, es la secuencia del primer gen completo y del genoma completo del Bacteriófago MS2, identificado y publicado por Walter Fiers y colaboradores de la Universidad de Gante.
- 10. HipótesisLas relaciones filogenéticas entre los distintos géneros de la familia Leporidae son más notables (cercanas) en cuanto más cercanas sean las áreas geográficas compartidas. Los cladogramas en cuestión presentan pocas variaciones.
- 11. ObjetivosElaborar un cladograma en base a referencias moleculares y establecer relaciones filogenéticas de parentesco en los 11 géneros que conforman a la familia leporidae.Comparar un cladograma molecular y un cladograma morfológico y establecer las diferencias.
- 12. MetodologíaSeleccionamos al grupo a analizar: Familia Leporidae (Conejos y liebres).GENBANK. Buscamos secuencias nucleotídicas (Región constante) que correspondan a los 11 géneros analizados más el grupo externo: 12 s Gen RNA Ribosomal.Con ayuda del programa CLUSTALX se hicieron las alineaciones de los nucleótidos correspondientes a los organismos analizados.Mediante la aplicación del programa GENEIOUS se elaboró un cladograma correspondiente a las regiones codificadas para el gen 12 S RNA Ribosomal. Comparar el cladograma obtenido con un cladograma elaborado en HENING86 en base a caracteres morfológicos externos.
- 13. ESPECIES ANALIZADASFAMILIA LEPORIDAEPronolagusrupestrisNesolagusnetscheriRomerolagusdiaziLepusamericanusSylvilagusfloridanusBrachylagusidahoensisPentalagusfurnessiCaprolagushispidusBunolagusmulticularisOryctolaguscuniculusPoelagusmarjoritaGRUPO EXTERNOOchotona princeps
- 15. Sección nucleotídica analizadaGen 12s RNA ribosomal. Secuencia parcial; Gen mitocondrial.Las mitocondrias tienen su propio aparato de síntesis proteica que incluye ribosomas, ARNt y ARNm. Los ribosomas mitocondriales de las células animales contienen dos tipos de ARN ribosómicos, el 12S y 16S, que se transcriben a partir de genes del ADN mitocondrial, y son transcritos por una ARN polimerasa mitocondrial específica. Todas las proteínas que forman parte de los ribosomas mitocondriales están codificadas por genes del núcleo celular, que son traducidos en el citosol y transportados hasta las mitocondrias.
- 16. ResultadosTras el análisis de las secuencias nucleotídicas procesadas con los programa CLUSTALX y GENEIOUS se obtuvo un cladograma que muestra de forma concreta las afinidades de parentesco entre los 11 géneros de la familia Leporidae y el grupo externo, denotando claras relaciones filogenéticas en base al gen 12 S RNA Ribosomal (Mitocondria).
- 17. Alineación de secuenciasDistancias medias
- 22. Tras la comparación de cladogramas se observa que no hay una relación directa. Tanto el cladograma basado en caracteres morfológicos, como el realizado con secuencias moleculares distan mucho uno de otro, lo cual denota que no es conveniente clasificar únicamente mediante estructuras o caracteres externos.
- 23. GRACIAS