Unha Práctica En-liña Sobre Evolución:
Elaboración Dunha Árbore Filoxenética.
Carlos
de Paz
Hipótese de
traballo:
O ADN
e as proteínas
proporcionan un rexistro molecular fósil
que pode servir para estudia-la evolución da vida na
Terra.
Resumo:
O
seguinte exercicio actuará
como un trampolín que proporcionará a posibilidade de plantexar cuestións evolutivas que
poden ser resoltas mediante a análise
de datos moleculares. Para poder contestar estas cuestións, é preciso
dispoñer dun entorno de uso amigable que permita
acceder á bases de datos de ADN e proteínas, realizar aliñamentos e producir matrices de distancias
e árbores filoxenéticas. O
Biology Student Workbench (a partir de eiquí sinxelamente BSW), desenvolvido por NCSA, proporciona ese entorno amigable.
Procedementos de uso de BSW[1]:
Procuras, aliñamentos e árbores
1.
Entrar
en Biology Student Workbench:
a.
Abri-lo navegador e ir á seguinte dirección URL:
http://bsw.ncsa.uiuc.edu/cgi-bin/sib.py . (Os usuarios experimentados,
e con coñecementos máis profundos de Bioloxía Molecular, poden acceder
a Biology Workbench (BW), que permite manipular moitos parámetros de
procura:
http://workbench.sdsc.edu/)
b.
Se xa abriches unha conta de usuario de BW, salta este paso. Se é
a primeira vez que utilizas BSW fai clic no hiperenlace [REGISTRATION] para abrir unha conta. Enche os campos de información
solicitados e fai clic en
[Register].
2.
Empezando
unha
nova sesión ou recuperando
unha sesión previa:
a.
Antes de que podas utiliza-lo espacio de traballo, precisas comezar
unha nova sesión ou reanudar unha previa, do mesmo xeito que para traballar
co procesador de texto tes que crear un novo documento ou abrir un previamente creado.
Noutras palabras, non se poden usa-las ferramentas de proteínas, de ácidos nucleicos ou de
aliñamentos ([Protein Tools], [Nucleic
Tools], e
[Alignment Tools])
ata que se teña reanudado unha sesión de traballo ou aberto unha nova.
Resumo
das operaciones restantes:
Como non temos nenguhna secuencia de aminoácidos para compara- la enolasa,
imos á procura dalgunha. Unha vez que a teñamos, faremo-lo seguinte: (1)
xerar unha lista de proteínas con secuencias semellantes
mediante unha procura de secuencias similares;
(2) selecciona-las secuencias que queremos aliñar e realizar un
aliñamento;
(3) finalmente, construiremos unha árbore filoxenética e unha matriz de
distancias en base ó aliñamento.
3.
Seleccionando unha
secuencia:
a. Agora que estás na fiestra de ‘Ferramentas de proteínas’ (‘Protein Tools’), Utilizaremo-lo motor de procura [Ndjinn], co que é posible procurar secuencias de proteínas —no noso caso da enolasa— en múltiples bases de datos.
Antes de poder procurar rexistros con secuencias semelantes, temos que importar ó espacio de
traballo o rexistro seleccionado. Para facelo, fai clic no botón [Import
Sequence(s)]. Estaremos entón preparados para procurar proteínas usando como
criterio a similitude nas súas secuencias de aminoácidos.
4.
Procurando
rexistros con
secuencias semellantes:
a.
Fai clic
na caixa situada diante do rexistro que desexamos
utilizar como criterio de procura. Neste caso diante de
SWISSPROT.ENOB_HUMAN BETA ENOLASE …
(A secuencia está ó final da páxina, despois do cadro que contén
as ferramentas de proteínas.)
1)
Selecciona SWISSPROT
no listado
"Select one or more Databases
(maximum of 8)".
5. Seleccionando rexistros para o aliñaminto:
a.
Localiza o listado Sequences
producing significant alignments (secuencias con aliñamentos
significativos). Nesa relación, queremos
selecciona-las secuencias que imos aliñar coa humana. Despois de facer clic
na primeira das secuencias temos que manter premida a
tecla Control (Tecla Apple nos Mac) mentres facemos seleccións adicionais
(Control+clic sobre outras secuencias). Para a actividad da
enolasa, seleccionaremos os seguintes 5
rexistros (o humano sería o sexto rexistro):
ENO_DROME
(Drosophila melanogaster)
ENO_YEAST
ENO_METJA
(Methanococcus jannaschii)
ENO_ECOLI
(Escherichia coli)
ENO_BACSU
(Bacillus subtilis)
b.
Agora faremos clic no botón [Import
Sequences] . Esta acción importará os datos para poder realiza-los
aliñamentos.
6. Realizando o aliñamento de secuencias:
a.
Facemos clic
nas caixas de tódolos rexistros que desexemos aliñar —no caso da enolasa facémolo nas caixas dos 6 rexistros.
b.
Facemos clic no botón [CLUSTALW
– multiple sequence alignment].
c.
Desplaza a páxina cara abaixo e verás os aliñamentos. Continúa
o desprazamento ata o final da páxina e fai clic no botón [Import
Alignments], entón estaremos listos para lanza-la aplicación
que constrúe as árboles filoxenéticas.
7. Construcción da árbore:
a.
O sistema remítenos automáticamente á fiestra de ferramentas de aliñamentos:
"Alignment Tools with Current Session: enolasa".
b.
Fai clic no botón [DRAWGRAM], que xenera unha árbore filoxenética “enrutado”.
|
|
|
c.
Se queres obter unha matriz de distancias, fai clic no
botón [Return] situado
ó final da páxina actual para ir á fiestra de ferramentas de aliñamentos
e fai clic no botón
[CLUSTALDIST]. |
|
[1]
Ó longo de todo o guión aparecerán entre corchetes aquelas hiperligazóns susceptibles de ser
pulsados (fai clic sobre eles).
[2]
A enolasa é unha enzima da glucólise presente en tódolos seres
vivos.
Esta práctica está basada nun traballo de Garry Duncan.
Foi adaptada ó galego e ó novo interface do Biology Student Workbench (Abr.2002)
Dr. Carlos de Paz
Dpto. de Bioloxía e Xeoloxía.
IES "A Sardiñeira". 15007- A Coruña.
© bioxeo.com