Biología (plan 1997) 2023-1

Quinto Semestre, Taller Nivel 1

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE CIENCIAS

HERRAMIENTAS GENÓMICAS PARA EL ESTUDIO DE LA BIODIVERSIDAD Y EVOLUCIÓN

NIVEL1

Curso presencial. Martes y jueves 10:30 am - 12:30 pm. Instituto de Biología, UNAM. Restantes 2 horas para trabajos y tareas.

● Alejandro Zaldívar Riverón: (azaldivar@ib.unam.mx). Coordinador del taller.

● Dra. María del Pilar Benites (pilarbenites@gmail.com).

● Dra. Rubi Nelsi Meza Lázaro (rubi.meza@gmail.com).

● Dr. Vladimir Salvador de Jesús Bonilla (kmaxtli@gmail.com).

● Dr. Rubén Castañeda Osorio (ruben.castaos@gmail.com).

NIVEL 1

Objetivo general

● Que el alumno conozca los conceptos básicos en sistemática y evolución molecular, así como las principales herramientas genómicas para el estudio de la biodiversidad.

Objetivo particulares

● Conocer los conceptos básicos en el estudio de la biodiversidad, sistemática y evolución molecular.

● Comprender las tecnologías actuales de secuenciación masiva, así como las estrategias de muestreo del genoma y los pasos principales para la preparación de genotecas.

● Conocer las herramientas más usadas para el análisis bioinformático de datos genómicos (control de calidad, filtrado y edición de datos).

● Escribir el planteamiento del problema y objetivos del proyecto de investigación que el alumno llevará a cabo en el taller.

PROGRAMA DE ACTIVIDADES NIVEL 1

MÓDULO 1. Introducción al estudio de la biodiversidad, sistemática y evolución molecular: conceptos, métodos de estudio y análisis. Ejemplos de aplicaciones y diferentes aproximaciones para el estudio de la biodiversidad. Panorama actual de la biodiversidad, en su contexto evolutivo, ecológico y ambiental. Su importancia y su problemática.

MÓDULO 2. Introducción a la genómica. Conceptos básicos en filogenómica. Técnica de Secuenciación Sanger. Tecnologías actuales de secuenciación de nueva generación. Principales tecnologías de secuenciación masiva en paralelo: tecnologías SOLiD, Illumina MySeq-HiSeq-NextSeq, Roche 454, Ion Torrent, PacBio SMRT, Nanopore. Costos y calidad de las secuencias producidas de cada plataforma.

MÓDULO 3. Diseño experimental y requerimientos para la preparación de bibliotecas genómicas. Extracción, cuantificación y fragmentación del ADN. Museómica. Extracción de ADN degradado. Extracción de ARN total. Métodos de preservación del ADN. Secuenciación de genomas completos. Transcriptómica. Métodos de representación reducida del genoma para estudios filogenómicos.

A) Métodos basados en sitios de restricción asociada a secuenciación de ADN: RADseq, double-digest RAD (ddRAD), 3RAD.

B) Métodos y técnicas de secuenciación “Shotgun”: desnatado de genoma (“genome skimming”), secuenciación completa del genoma (“whole genome sequencing”), secuenciación del ARN.

● Métodos basados en captura de secuencias específicas (“target enrichment”): elementos ultraconservados (UCEs), Anchor Hybrid enrichment (AHE).

MÓDULO 4: Introducción al análisis bioinformático de datos de secuenciación masiva en paralelo. Introducción a Unix. Prácticas: instalación y comandos básicos, ejercicios en Unix. Introducción a los diferentes programas de análisis de datos:

A) Control de calidad, filtrado y ensamble de datos (Plataforma Galaxy: Trimmommatic, FASTQC).

B) Captura de secuencias específicas (Phyluce).

C) Sitios de restricción asociada a secuenciación de ADN (iPyrad).

D) Ensamble y anotación de genomas de organelos citoplasmáticos (Getorganelle, Geneious, MITOS).

PRESENTACIONES Y EVALUACIÓN FINAL

● 4 horas.

Criterios para la evaluación

● 80 % de asistencia para ser aprobado.

● Tareas y prácticas. 40%

● Participación en seminarios. 10%

● Presentación del proyecto. Entregar un título tentativo, objetivos y planteamiento del problema de su proyecto de investigación a desarrollar. 50%. Se espera que este proyecto derive en la tesis de liceciartura del alumno.