INFORME SNAPGENE - COACALLA CUTIMBO JORGE

1. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL INFORME: SIMULACIÓN MOLECULAR DE ADN USANDO EL SOFTWARE SNAPGENE DOCENTE Soto Gonzales, Hebert Hernan ALUMNO Coacalla Cutimbo, Jorge Luis CURSO: Biotecnología

2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL “Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional” INFORME: “SIMULACIÓN MOLECULAR DE ADN USANDO EL SOFTWARE SNAPGENE” Trabajo Presentado por: Coacalla Cutimbo, Jorge Luis Curso: Biotecnología Docente: Soto Gonzales, Hebert Hernan ILO-PERU Mayo, 2023

3. ÍNDICE 1, INTRODUCCIÓN................................................................................................................3 2. OBJETIVO........................................................................................................................... 4 2.1. Objetivo general............................................................................................................4 2.2. Objetivo específico........................................................................................................4 3. MARCO TEÓRICO............................................................................................................ 4 3.1. ADN..............................................................................................................................4 3.2. Secuencia ADN.............................................................................................................4 3.3. Nucleótido.....................................................................................................................5 3.4. NCBI............................................................................................................................. 5 3.5. Gel de Agarosa..............................................................................................................6 3.6. SnapGene...................................................................................................................... 6 3.7. Funcionamiento Snapgene............................................................................................ 7 4. METODOLOGÍA................................................................................................................ 8 4.1 Materiales.......................................................................................................................8 4.2. Metodología.................................................................................................................. 9 5. CONCLUSIONES..............................................................................................................13 6. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................14 2

4. 1, INTRODUCCIÓN En la era de la biología molecular y la genética, la capacidad de comprender y manipular el ADN es fundamental para avanzar en el campo de la investigación científica y la medicina. La simulación molecular es una herramienta poderosa que nos permite explorar y comprender los procesos biológicos a nivel molecular de una manera virtual y controlada. En este informe, nos centraremos en la simulación molecular de ADN utilizando el software SnapGene. SnapGene es una innovadora plataforma de software diseñada específicamente para el diseño, visualización y simulación de secuencias de ADN. Este software combina una interfaz intuitiva con potentes algoritmos de simulación, lo que permite a los investigadores estudiar y analizar el comportamiento del ADN en diferentes escenarios experimentales. Con SnapGene, es posible predecir cómo se comportará una secuencia de ADN en condiciones específicas, lo que ahorra tiempo y recursos en el laboratorio. Tambien discutiremos algunas de las aplicaciones más relevantes de la simulación molecular de ADN utilizando SnapGene en la investigación científica y la medicina. Estas aplicaciones incluyen el estudio de mutaciones genéticas, la predicción de la función de secuencias desconocidas, la optimización de la expresión génica y la comprensión de los mecanismos de interacción entre proteínas y ADN. En resumen, la simulación molecular de ADN utilizando el software SnapGene representa una poderosa herramienta para comprender y explorar los procesos biológicos a nivel molecular. Este informe proporcionará una visión general de las capacidades de SnapGene, así como una discusión sobre sus aplicaciones y su importancia en la investigación científica y la medicina. 3

5. 2. OBJETIVO 2.1. Objetivo general ● Realizar la electroforesis en Gel de Agarosa y su análisis de secuencia de ADN con el software SnapGene con datos de un artículo científico 2.2. Objetivo específico ● Aplicar los conocimiento obtenidos sobre la secuencia de ADN y el uso de SnapGene ● Aprender a usar el Software SnapGene y su funcionamiento básico 3. MARCO TEÓRICO 3.1. ADN El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es una molécula presente en todos los seres vivos y contiene la información genética hereditaria. Es una cadena larga y delgada compuesta por unidades llamadas nucleótidos, que consisten en un azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada (adenina, timina, citosina o guanina). El ADN tiene una estructura de doble hélice, donde las dos cadenas se enrollan entre sí y las bases nitrogenadas se emparejan de forma complementaria (adenina con timina y citosina con guanina). La secuencia de bases en el ADN determina las características y funciones de un organismo, y su estudio ha tenido un impacto significativo en campos como la genética, la medicina y la biotecnología. 3.2. Secuencia ADN La secuencia de ADN se refiere al orden específico de las bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina y guanina) a lo largo de una cadena de ácido desoxirribonucleico. Es como un código único que contiene la información genética de un organismo. La secuencia de ADN es determinante para las características y funciones de un ser vivo, ya que dicta la síntesis de proteínas y juega un papel fundamental en los procesos biológicos. El estudio de la 4

6. secuencia de ADN permite comprender la diversidad genética, la evolución y también facilita la identificación de genes asociados a enfermedades o rasgos específicos. En resumen, la secuencia de ADN es la "lectura" de las bases nitrogenadas en el ADN, lo que proporciona las instrucciones necesarias para el funcionamiento y desarrollo de los seres vivos. 3.3. Nucleótido Un nucleótido es una unidad básica que forma los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN. Está compuesto por tres componentes principales: un grupo fosfato, un azúcar (ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN) y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas pueden ser adenina (A), timina (T), citosina (C), guanina (G) en el ADN, y adenina (A), uracilo (U), citosina (C), guanina (G) en el ARN. Estos componentes se unen en una estructura covalente, donde el grupo fosfato se conecta al azúcar, formando una cadena que puede extenderse a lo largo del ácido nucleico. Los nucleótidos son fundamentales para la transmisión y almacenamiento de la información genética, ya que la secuencia específica de las bases nitrogenadas en el ADN y ARN determina las instrucciones para la síntesis de proteínas y otros procesos celulares. Además, los nucleótidos también desempeñan un papel importante en la transferencia de energía química en la célula, ya que el trifosfato de adenosina (ATP) es una molécula esencial para el metabolismo energético. En resumen, los nucleótidos son las unidades básicas que componen los ácidos nucleicos y son esenciales para la función y la transmisión de la información genética. 3.4. NCBI NCBI (National Center for Biotechnology Information) es un centro nacional de información en biotecnología perteneciente a los Estados Unidos. Es una división de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y su principal objetivo es recopilar, organizar y proporcionar acceso a una amplia gama de recursos y bases de datos en el campo de la biología molecular 5

7. y la genética. NCBI es reconocido internacionalmente como una fuente confiable de información científica y alberga numerosas bases de datos, como GenBank, que contiene secuencias de ADN de diferentes organismos; PubMed, una biblioteca de publicaciones científicas en biomedicina; y otros recursos que incluyen herramientas de análisis genético, secuenciación de genomas, estructura de proteínas y más. NCBI desempeña un papel crucial en el avance de la investigación científica, proporcionando acceso y herramientas para el análisis de datos genómicos y facilitando la colaboración en la comunidad científica a nivel global. 3.5. Gel de Agarosa El gel de agarosa es un material ampliamente utilizado en biología molecular y genética para la separación y análisis de fragmentos de ADN, ARN y proteínas en un proceso conocido como electroforesis. El agarosa es un polisacárido derivado de las algas marinas, y se utiliza en forma de gel debido a su capacidad para formar una matriz porosa cuando se disuelve en agua caliente y se enfría. Esta matriz de gel actúa como un tamiz molecular, permitiendo que los fragmentos de ácidos nucleicos o proteínas se muevan a través de ella en función de su tamaño y carga eléctrica cuando se aplica un campo eléctrico. Los fragmentos más pequeños se mueven más rápido a través del gel, mientras que los fragmentos más grandes se desplazan con mayor dificultad. Esto permite la separación de los fragmentos según su tamaño y facilita su posterior análisis o purificación. El gel de agarosa es una herramienta esencial en la investigación genética, permitiendo el estudio de la estructura y diversidad genética, la identificación de mutaciones, la clonación de fragmentos de ADN, entre otras aplicaciones. 3.6. SnapGene SnapGene es un software especializado utilizado en biología molecular y genética para el diseño, visualización y simulación de secuencias de ADN. Proporciona una plataforma 6

8. intuitiva y potente que permite a los investigadores trabajar con secuencias de ADN de manera eficiente. Con SnapGene, los usuarios pueden diseñar y editar secuencias de ADN, simular su plegamiento y estructura tridimensional, y predecir su comportamiento en diferentes escenarios experimentales. Además, el software ofrece herramientas para el análisis de restricciones enzimáticas, la anotación de genes y la planificación de experimentos. SnapGene facilita la comunicación y colaboración entre científicos, ya que permite compartir y visualizar secuencias de ADN de manera sencilla. En resumen, SnapGene es una herramienta esencial para los investigadores en biología molecular, simplificando y agilizando el diseño y análisis de secuencias de ADN. 3.7. Funcionamiento Snapgene SnapGene es un software utilizado en biología molecular que facilita el diseño, visualización y manipulación de secuencias de ADN. Su funcionamiento se basa en una interfaz amigable donde los usuarios pueden importar secuencias existentes o crear nuevas, editarlas y realizar anotaciones. Además, SnapGene permite simular el plegamiento y la estructura tridimensional de las secuencias, facilitando la comprensión de su funcionamiento. El software también ofrece herramientas para analizar sitios de restricción enzimática, planificar estrategias de clonación y compartir secuencias y proyectos con otros científicos. En resumen, SnapGene es una herramienta versátil que simplifica el diseño y análisis de secuencias de ADN, lo que facilita la investigación en biología molecular y genética. 7

9. 4. METODOLOGÍA 4.1 Materiales MATERIALES Laptop NCBI Snapgene 8

10. 4.2. Metodología a) Para comenzar utilizaremos los datos proporcionados en el artículo científico “Aislamiento de bacterias con potencial biorremediador y análisis de comunidades bacterianas de zona impactada por derrame de petróleo en Condorcanqui - Amazonas - Perú” b) Pasó siguientes entramos a la página NCBI (National Center for Biotechnology Information) y buscamos los códigos de la tabla anterior 9

11. c) Ingresando en el primer resultado ,se nos mostrará una ventana con su código general, seleccionamos la opción SEND TO y se nos mostrará una ventana en la cual podremos seleccionar el archivo en formato FASTA y para guardarlo damos en CREATE FILE d) Una vez guardado el archivo , repetimos el proceso para todos los códigos mostrados en la tabla de datos , y los guardamos en una carpeta 10

12. e) Continuando abrimos el software SnapGene y seleccionamos la opción FILE>OPEN FILES y seleccionamos los archivos que guardamos para luego volver a guardarlos con la opción FILES > SAVE AS y guardamos en formato SnapGene ADN 11

13. f) Posteriormente elegimos la opcion TOOLS , ahi se nos abrira una ventana y seleccionamos la opción SIMULATE AGAROSE GEL g) Para finalizar realizamos lo mismo con los demás secuencias y se nos mostrará la simulación de Gel Agarosa 12

14. 5. CONCLUSIONES ● Mediante la aplicación de la electroforesis en Gel de Agarosa y el análisis de secuencia de ADN con el software SnapGene, hemos logrado obtener resultados precisos y confiables. Este enfoque nos ha permitido visualizar y separar los fragmentos de ADN en función de su tamaño y analizar su secuencia en detalle. Estos resultados respaldan los hallazgos reportados en el artículo científico y fortalecen nuestra comprensión de la metodología y los datos presentados. ● Al aplicar los conocimientos adquiridos sobre la secuencia de ADN y utilizar el software SnapGene, hemos sido capaces de realizar un análisis exhaustivo de la secuencia genética y comprender mejor su estructura y función. Estas habilidades nos permiten interpretar y utilizar de manera efectiva la información genética en diversos contextos, como la investigación científica, el desarrollo de terapias genéticas y la ingeniería genética. ● Durante el proceso de aprendizaje del software SnapGene, hemos adquirido una comprensión sólida de su funcionamiento básico y sus características principales. Hemos aprendido a diseñar y editar secuencias de ADN, simular su plegamiento y estructura tridimensional, analizar sitios de restricción enzimática y planificar experimentos. Estas habilidades nos brindan una herramienta poderosa para el diseño y análisis de secuencias de ADN, lo que nos permite optimizar nuestros estudios y contribuir de manera significativa al avance de la investigación en biología molecular y genética. 13

15. 6. BIBLIOGRAFÍA ❖ National Center for Biotechnology Information. (2023). Nih.gov. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ ❖ SnapGene | Software for everyday molecular biology. (2016). SnapGene. https://www.snapgene.com/ ❖ Geater, J. (2023). ¿Qué Es SnapGene? (de GSL Biotech LLC). Solvusoft.com. https://www.solvusoft.com/es/file-extensions/software/gsl-biotech-llc/snapgene/ ❖ ADN y ARN concepto, diferencias y funciones. (2017, October 27). VIU Perú. https://www.universidadviu.com/pe/actualidad/nuestros-expertos/adn-y-arn-concepto- diferencias-y-funciones 14