Presentación del grupo 5501 - 2009-2.

Semestre 2009-2

Horario: Martes 15-17hrs. salón B006, Facultad de Ciencias. Miercoles y Viernes 15-17 hrs. Auditorio del Instituto de Ecología.

Temario:

I. Introducción a la Evolución Molecular:

a) La variación en sistemas biológicos: qué es, sus niveles y porqué importa.

b) Un poco de historia sobre los orígenes de la Evolución Molecular.

c) Principios y patrones. árboles, relojes, neutralidad y genética de poblaciones.

2.- Fuentes de Variación Genética

a) Mutación

b) Recombinación

c) Conversión Génica

d) Duplicación Génica,

e) Duplicación Cromosómica/Genómica

f) Transposición

g) Trasferencia horizontal (Horizontal Gene Transfer, HGT)

Laboratorio informático I: Bases de Datos

3.- Genética de poblaciones molecular y la teoría de la coalescencia

a) La mutación como fuerza evolutiva: modelos y tasas.

b) Deriva génica vs. selección natural.

c) Estimadores de variación genética a nivel de molecular.

d) El modelo neutro de Kimura y anexos: los modelos de alelos y sitios infinitos.

e) Revisando la selección balanceadora: Dobzhansky, Müller, Haldane y Kimura

f) Las pruebas de selección estilo Tajima, HKA, McDonald–Kreitman, etc.

g) Comparaciones de cambios sinónimos y no sinónimos.

h) La teoría de la coalescencia y sus usos en la genética de poblaciones molecular.

Laboratorio informático II: Alineación de Secuencias de ADN y proteínas

4.- Cambio evolutiva en secuencias de ADN

a) El modelo de Jukes-Cantor.

b) El modelo de Kimura dos parámetros

c) Otros modelos.

d) La estimación de las tasas de substitución sinónimas y no sinónimas.

e) Evolución de secuencias no- codificantes (IS, pseudogenes, ITS, microsatélites)

f) Patrones de substitución, heterogeneidad en las tasas,el “relative-rate test”y posibles causas de la hetreogeneidad

g) Otros modelos y métodos para estimar las diferencias en tasas de substitución

h) La calibración del reloj molecular.

i) Críticas y metodologías alternativas para el análisis del reloj molecular.

Laboratorio informático III: Estimación tasas de substitución.

5.-La reconstrucción filogenética.

a) Introducción a los árboles filogenéticos: ideas básicas, principios generales y terminología.

b) Conceptos: Homología (definición, homología a nivel molecular, homología posicional), Monofilia y Coalescencias: árboles de genes vs. árboles de especies. Ortólogos, parálogos, xenólogos, pseudogenes.

c) Métodos de distancia.

d) Métodos de parsimonia.

e) Maximum likelihood y Métodos bayesianos.

f) Bootstrap, jackknife y comparaciones estadísticas entre árboles

g) Comparaciones entre métodos y filosofías, limitaciones y perspectivas.

h) Superáboles: perspectivas y críticas.

i) Árboles Genómicos (gene content, concatenados, phylogenomics).

Laboratorio informático IV: Reconstruccion Filogenética

6.-Evolución de familias génicas.

a) Teoría básica; el fenómeno de la duplicación y el de la conversión génica.

b) El destino de las secuencias duplicadas: Neofuncionalización y Subfuncionalización

c) Ejemplos: ITS como ejemplo de su evolución compleja; la evolución de los alelos de incompatibilidad: teoría y patrones de evolución.

d) Elementos móviles en genomas: teoría y patrones

7.-Uso no aleaotrio de los codones (Codon bias), la recombinación y la transferencia horizontal (HGT)

a) El codon bias y sesgos composicionales en las secuencias: índices e historia natural

b) Controversias sobre el origen y relevancia del codon bias: “ameliorización” y transferencia horizontal.

c) Evolución molecular de la recombinación y del ligamiento.

d) Muller's Ratchet y las evolución de sexo HGT: definición mecanismos y detección

e) Historia natural de la HGT: datos y patrones.

f) Modelos evolutivos del HGT

8.- Genómica evolutiva:

a) Tamaños de los genomas, complejidad, contenidos y organización de los genomas en bacterias plantas y animales y plantas

b) Costo Metabólico del ADN

c) Patrones: contenido GC, familias génicas, pseudogenes, silenciación, poliploidias y elementos móviles.

d) Presiones selectivas sobre genomas completos y análisis poblacionales y filogenéticos usando genomas completos.

e) Relevancia del Tamaño efectivo de las poblaciones : selección vs. deriva a nivel de especie y la evolución de la complejidad del genoma

f) La mutación como fuerza selectiva débil: Degradación Genómica en organelos yendosimbiontes y relevancia para el HGT.

g) Expansión de genomas: el concepto de Pangenoma y y la evolución de los genomas nucleares.

h) Metagenómica evolutiva.

9.- Perspectivas en la Evolución Molecular y Bioinformática