Congresos NNB-UNAM, Semana Nacional de Bioinformática NNB-2010

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Análisis filogenómico de organismos: El sensor universal de huella genómica y la hibridación virtual, herramientas para la comparación in silico y experimental de organismos
ALFONSO MENDEZ TENORIO

Última modificación: 2010-07-29

Resumen (trabajo de investigación actual y motivos para asistir)


En el labortario de Biotecnología y Bioinformática Genómica de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (IPN), se ha desarrollado herramientas computacionales para el análisis genómico de los organismos. Este proyecto se ha desarrollado en colaboración con la empresa Amerigenics Inc.

El Sensor Universal de Huella Genómica es una colección de secuencias de oligonucleótidos que han sido seleccionadas mediante un proceso que maximiza la variabilidad de las mismas. La longitud de las secuencias se estima en función de la complejidad de los genomas en estudio.

Dicha colección de secuencias o sondas puede hibridar (o alinearse) con la secuencia de un genoma determinado y producir un patrón de hibridación (Huella Genómica) específico para cada organismo.

Aunque este sistema fue planeado inicialmente para llevar a cabo un análisis e identificación experimental de organismos mediante microarreglos,  también se desarrollaron herramientas bioinformáticas para evaluar el sistema in silico. La parte central de estas herramientas bioinformática la ocupa una herramienta computacional denominada hibridación virtual. La hibridación virtual permite simular la reacción de hibridación entre secuencias de oligonucleótidos y secuencias blanco, empleando un modelo termadinámico para estimar la estabilidad de la doble cadena. Además, la hibridación virtual emplea un algoritmo muy rápido, basado en ideas similares a aquellas en las que se basa herramienta BLAST, que permite localizar rápidamente los sitios potenciales de hibridación en un genoma dado.  La hibridación virtual proporciona información detallada de los sitios reconocidos por cada sonda y por lo tanto la huella genómica calculada por esta herramienta   en un mapa de sitios reconocidos a lo largo de todo el genoma, con la cual es posible hacer análisis comparativos completos a nivel genómico.

Mediante esta herramienta ha sido posible llevar a cabo análisis comparativos de genomas completos de viroides, virus, bacterias y organismos eucariótidos.  Prácticamente cualquier genoma del cual se disponga su secuencia puede ser analizado mediante esta herramienta.

En nuestro laboratorio se ha formado un grupo de trabajo en el área bioinformática desde hace varios años. De hecho en el año 2002 se creó la materia Bioinformática: Computación Aplicada a la Biología Molecular, como parte del programa de Maestría y Doctorado en Biomedicina y Biotecnología Molecular, de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN y que es coordinada por investigadores adscritos a dicho laboratorio (http://bioinformatica.homelinux.org/bioinformatica/ ).  El programa de Biomedicina y Biotecnología Molecular forma parte del PNP en CONACyT, por lo que consideramos que nuestra participación en dicho evento sería muy importante ya que desde hace varios años hemos venido participando en la formación de estudiantes de posgrado y además hemos participado en el desarrollo de herramientas bioinformaticas de importancia para su aplicación en biotecnología y en investigación.

 


Citas


1. Página del curso de Bioinformatica: Computación aplicada a la biología molecular (ENCB-IPN). http://bioinformatica.homelinux.org/bioinformatica/.

2. Reyes-Lopez MA, Mendez-Tenorio A, Maldonado-Rodriguez R, Doktycz MJ, Fleming JT, Beattie KL.  Fingerprinting of prokaryotic 16S rRNA genes using oligodeoxyribonucleotide microarrays and virtual hybridization.Nucleic Acids Res. 2003 Jan 15;31(2):779-89.

3. Méndez-Tenorio, Flores-Cortés P, Guerra-Trejo Armando, Jaimes- Díaz Hueman, Maldonado-Rodríguez Arcadio, Espinosa-Lara Mercedes, Maldonado-Rodríguez Rogelio y Beattie Kenneth Loren (2006): In silico evaluation of a novel DNA Chip based fingerprinting technology for viral identification. Rev. Lat-amer. Microbiol. 48: 55-61.

 3.


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