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Genómica Comparada Asignatura de Genómica Vegetal Máster del IBMCP Curso 2009-2010

Genómica Comparada Asignatura de Genómica Vegetal Máster del IBMCP Curso 2009-2010. Relaciones entre genes. Relaciones entre genomas. • Comparaciones de secuencias. • Comparación de organizaciones. • Asignación de funciones. • Confirmación de funciones. • Implicaciones

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Genómica Comparada Asignatura de Genómica Vegetal Máster del IBMCP Curso 2009-2010

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  1. Genómica ComparadaAsignatura de Genómica VegetalMáster del IBMCPCurso 2009-2010

  2. Relaciones entre genes Relaciones entre genomas • Comparaciones de secuencias • Comparación de organizaciones • Asignación de funciones • Confirmación de funciones • Implicaciones evolutivas • Implicaciones evolutivas Genómica comparada

  3. Analogía Homología Genes ortólogos Genes parálogos Conversión génica Relaciones entre genes Similitud causada por convergencia Similitud causada por derivar de un ancestro común El ancestro común precede a un suceso de especiación Derivados de una duplicación en una especie Sustitución de un segmento de DNA de un gen con el segmento homólogo de su parálogo

  4. Especiación Ortólogos Parálogos Ortólogos vs. parálogos

  5. Homología: estructura y función

  6. • Alineamientos múltiples (CLUSTAL) http://www.ebi.ac.uk/clustalw/ • Dendrogramas y árboles filogenéticos ¿Cómo establecer relaciones? Herramientas

  7. Sec1 1 – Sec2 2 .17 – Sec3 3 .59 .60 – Sec4 4 .59 .59 .13 – Sec5 5 .77 .77 .75 .75 – Sec6 6 .81 .84 .73 .74 .80 – Sec7 7 .87 .87 .86 .88 .93 .90 1 2 3 4 5 6 Alineamiento progresivo según árbol guía Alineamientos por parejas Sec1 Árbol guía Sec2 (Matriz de distancias) Sec3 Sec4 Sec5 Sec6 Sec7 CLUSTAL

  8. Problemas •Mínimo local (errores en los primeros alineamientos no pueden corregirse) • Elección de parámetros (Matriz de sustitución de aminoácidos, y GAP/GEP) CLUSTAL

  9. Dendrogramas Árboles filogenéticos •Relaciones evolutivas •Máxima parsimonia •Bootstrap http://sdmc.krdl.org.sg:8080/~lxzhang/phylip/ Confección de árboles •Resumen de porcentajes de similitud • Distancias

  10. Principio de máxima parsimonia Simplicidad: los cambios más fáciles son más probables. Hay que minimizar el número de sucesos de un punto a otro. A C G T Phe Leu A - 5 1 5 C 5 - 5 1 G 1 5 - 5 T 5 1 5 - UUU UGA Lys Arg AAA AGA UGU Parsimonia

  11. Grandes familias • Algunas son únicas de plantas • Animales y plantas han reclutado familias distintas para determinadas funciones ¿Qué hemos aprendido?

  12. 119 140 85 104 79 98 104 48 144 48 72 156 91 96 8 156 104 91 48 48 72 323 2328 83 1036 95 117 97 Evolución de genomas Observación •Conservación de estructura exón-intrón en especies alejadas AtRab1c OsRab1c

  13. Duplicaciones en Arabidopsis

  14. Duplicaciones en Arabidopsis

  15. Duplicaciones en Brassica / Arabidopsis

  16. Colinearidad en leguminosas

  17. Duplicaciones en géneros distantes

  18. Aplicaciones de la sintenia •Clonación en especies relacionadas Arroz: (http://probe.nalusda.gov:8300) •Ayuda en la asignación de funciones

  19. Asignación de funciones usando sintenia At1g67720 At2g37050

  20. Predicción de genes usando sintenia

  21. Filogenómica de secuencias reguladoras Hong RL et al (2003) “Regulatory elements of the floral homeotic gene AGAMOUS identified by phylogenetic footprinting and shadowing” Plant Cell 15:1296-1309

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