INFORME DE ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAROSA

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL INFORME DE LABORATORIO: “Simulación de gel de agarosa en SnapGene utilizando cepas aisladas con potencial biorremediador de zonas impactadas por derrame de petróleo” CURSO: Biotecnología DOCENTE: Dr. Hebert Soto PRESENTADO POR: Florián Ope, Alanna Sasha ILO - PERÚ 2023

2. ÌNDICE: 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 3 2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4 2.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................................4 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ........................................................................................................................4 3. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 4 3.1 ELECTROFORESIS: .....................................................................................................................................4 3.2 AGAROSA: ....................................................................................................................................................5 3.3 SOFTWARE SNAPGENE: ............................................................................................................................5 3.4 FUNCIONALIDADES DEL SNAPGENE: ...................................................................................................5 4. MATERIALES Y MÉTODOS ..................................................................................................... 6 4.1 MATERIALES ...............................................................................................................................................6 4.2. MÉTODOS ....................................................................................................................................................6 5. RESULTADOS .............................................................................................................................. 8 6. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 8 7. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 9

3. 1. INTRODUCCIÓN Los derrames de petróleo representan una de las mayores amenazas para los ecosistemas acuáticos y terrestres, ya que causan daños ambientales significativos y pueden tener consecuencias devastadoras a largo plazo. Estos incidentes no solo afectan la biodiversidad local, sino que también impactan negativamente en la salud humana y en la economía de las comunidades cercanas. Ante este escenario, la biorremediación se ha destacado como una estrategia prometedora para mitigar los efectos negativos de los derrames de petróleo. Esta técnica se basa en el uso de microorganismos que poseen la capacidad de degradar y metabolizar los contaminantes del petróleo, convirtiéndolos en productos menos tóxicos o incluso inofensivos para el medio ambiente. En este contexto, la presente investigación se enfoca en el estudio de cepas bacterianas aisladas de zonas impactadas por derrames de petróleo en Condorcanqui, con el objetivo de evaluar su potencial biorremediador. Estas cepas microbianas, naturalmente presentes en el entorno afectado, pueden tener la capacidad de degradar los hidrocarburos del petróleo, lo que las convierte en candidatos ideales para su aplicación en procesos de limpieza y restauración ambiental. Para llevar a cabo este estudio, se empleará el software SnapGene, una herramienta versátil y de amplio uso en la biología molecular. SnapGene permite la visualización y simulación de secuencias de ADN, así como la manipulación y clonación virtual de genes. En este caso, se utilizará el software para simular la electroforesis en gel de agarosa, una técnica ampliamente utilizada para analizar y separar fragmentos de ADN de diferentes tamaños. A través de la simulación de la electroforesis en gel de agarosa en SnapGene, se podrán analizar y comparar las diferentes cepas bacterianas aisladas, evaluando su capacidad de degradar los hidrocarburos del petróleo. Esto permitirá identificar las cepas más prometedoras para su potencial aplicación en futuros procesos de biorremediación. El objetivo de este informe es realizar una simulación de electroforesis en gel de agarosa en Snap Gene para la práctica interactiva con el paso de investigación y la aplicación utilizando un software virtual. Para ello se utilizaron cepas con capacidad

4. de biorremediación de las zonas afectadas por el derrame de petróleo de Condorcanqui. 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Simulación de electroforesis en gel de agarosa usando el software SnapGene para analizar aislamientos de áreas afectadas por derrame de petróleo en Condorcanqui. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Obtener aislamientos de las zonas afectadas por el derrame de petróleo en Condorcanqui. Prepare y cargue el gel de agarosa en el software SnapGene. Realice simulaciones de electroforesis utilizando aislados. Analizar los resultados obtenidos y comparar las diferentes cepas según su potencial biomédico. 3. MARCO TEÓRICO 3.1 ELECTROFORESIS: La electroforesis es una técnica ampliamente utilizada en biología molecular para separar y analizar moléculas cargadas, como el ADN y el ARN, en función de su tamaño y carga eléctrica. Consiste en la migración de estas moléculas a través de un gel en respuesta a un campo eléctrico aplicado. El gel actúa como una matriz porosa que retarda el movimiento de las moléculas según su tamaño, lo que permite su separación. En el caso específico de la electroforesis en gel de agarosa, se utiliza un gel formado por agarosa, un polisacárido derivado de algas marinas. La agarosa se disuelve en un tampón adecuado y se calienta para formar un gel cuando se enfría. La concentración de agarosa determina la resolución de la separación, siendo los geles de baja concentración adecuados para separar fragmentos de ADN de mayor tamaño y los geles de alta concentración para fragmentos de menor tamaño.

5. 3.2 AGAROSA: La agarosa es un polisacárido formado por subunidades de agarobiose, que se extrae principalmente de algas rojas. Es ampliamente utilizado en biología molecular debido a su capacidad para formar geles que permiten la separación de moléculas de ADN y ARN según su tamaño. La agarosa se disuelve en un tampón y se calienta para formar un gel que actúa como una matriz tridimensional. La concentración de agarosa utilizada determina la resolución de la separación, ya que los poros formados en el gel son más pequeños en geles de alta concentración y más grandes en geles de baja concentración. 3.3 SOFTWARE SNAPGENE: SnapGene es un software de biología molecular que ofrece diversas funcionalidades para el diseño, visualización y análisis de secuencias de ADN. Permite la representación gráfica de secuencias lineales y circulares, la anotación de genes y características, la simulación de la electroforesis en gel de agarosa, el diseño y análisis de primers, entre otras herramientas. Una de las funcionalidades principales de SnapGene es la simulación de la electroforesis en gel de agarosa. Permite cargar secuencias de ADN en forma de fragmentos y simular su separación en un gel virtual. Además, se pueden agregar marcadores de peso molecular para estimar el tamaño de los fragmentos analizados. Esta simulación permite evaluar la eficacia de la separación de los fragmentos y analizar la distribución de bandas en el gel. 3.4 FUNCIONALIDADES DEL SNAPGENE: SnapGene ofrece varias herramientas y funcionalidades que resultan útiles en el diseño y análisis de experimentos de biología molecular. Algunas de estas funcionalidades incluyen: Diseño de primers y sondas de ADN: SnapGene permite diseñar secuencias de primers y sondas para amplificación de ADN o detección de secuencias específicas. Anotación de secuencias genéticas: El software permite la anotación de genes, regiones promotoras, sitios de unión y otras características relevantes en una secuencia de ADN.

6. Manipulación y clonación virtual de secuencias de ADN: SnapGene permite la manipulación 4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1 MATERIALES Laptop Internet Página NCBI (National Center for Biotechnology Information) Programa SnapGene 4.2. MÉTODOS Ingresamos a la página NCBI (National Center for Biotechnology Information) en donde buscamos cada cepa bacteriana que se aisló para la biorremediación del derrame de petróleo en Condoreanqui.

7. Lo exportamos en formato FASTA y finalmente la almacenamos en una carpeta. Repetimos el proceso con todas las cepas bacterianas aisladas. Luego, abrimos el programa Snap Gene en donde cargaremos el archivo FASTA previamente descargado. Los archivos nuevamente los guardamos, pero en formato de Snap Gene. Después, creamos un gel de agarosa en la barra de herramientas "Tools" y lo guardamos en otra carpeta. Abrimos todos los archivos y automáticamente se crea la simulación de un gel de agarosa.

8. 5. RESULTADOS Se presentan los resultados obtenidos a partir de la simulación de la electroforesis en SnapGene. Se analizó la separación de las diferentes cepas aisladas y se evaluó su potencial biorremediador en función de los patrones de bandas obtenidos en el gel de agarosa virtual. 6. CONCLUSIONES El programa Snap Gene es fácil de usar siguiendo las instrucciones del profesor. Se pueden realizar y concluir satisfactoriamente simulaciones en gel de agarosa para bacterias aisladas durante la biorremediación del derrame de petróleo en Condorcanqui. A través de esta práctica, pudimos descubrir la función de Snap Gene en la generación de simulaciones de gel, además, pudimos observar las secuencias de ADN de cepas bioprocesadas de agarosa aisladas. Es importante señalar que el gel de agarosa tiene diferentes propiedades y especificaciones que lo hacen útil como agente gelificante en muchas aplicaciones, como electroforesis de ácidos nucleicos, técnicas de inmunodifusión, placas de gel o recubrimientos celulares en cultivo de tejidos, medios de cultivo celular, cromatografía en gel, cromatografía de afinidad y cromatografía de intercambio iónico.

9. 7. BIBLIOGRAFÍA Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). Garland Science. Felsenstein, J. (1989). PHYLIP—Phylogeny Inference Package (Version 3.2). Cladistics, 5(2), 164-166. Sanger, F., Nicklen, S., & Coulson, A. R. (1977). DNA sequencing with chain- terminating inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 74(12), 5463-5467. Sambrook, J., Fritsch, E. F., & Maniatis, T. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press. SnapGene. (2023). SnapGene User Manual. [Online]. Disponible en: https://help.snapgene.com/. Accedido el 2 de junio de 2023. Stothard, P. (2000). The sequence manipulation suite: JavaScript programs for analyzing and formatting protein and DNA sequences. Biotechniques, 28(6), 1102- 1104.