ANÁLISIS DE UN GEN TRUNCADO

 

    El análisis del siguiente gen truncado comienza con la identificación del marco de lectura abierto (ORF) y la predicción de la posible proteína resultante. Luego, se puede realizar una búsqueda en la base de datos de proteínas para identificar cualquier proteína existente con una secuencia similar. También es importante realizar una búsqueda en la base de datos de secuencias de ADN para determinar si la secuencia de ADN es única o si tiene homología con alguna otra secuencia conocida.

ATCTTTTTACCATATATGCCATTTACTTCTGCTCTCTGCACACACTGACCATCTTTGCCTGATGCAAGGG

TACTATCGTAATTAAAGAAGCGAGGCTGGTAAGCTGAAGAAGGCGGAGTGAGAGAGAGCTCCGTCGTACA

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GAGGACGAAACCGTCATTTCAGCGTCTCTTGACAACGTCGGAGGAGGCTGTTGACGTTGTCTTTGGCTTT

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TGGTAGAGATCTGAAGTTGTTTGCTTCTTTGTATCTTATTGACCCATTTGTAGTTTCCTTACCTCTTAGA

    

    Para identificar el ORF (Open Reading Frame), se puede utilizar herramientas de análisis de secuencia como ORF Finder. Estas herramientas identifican la secuencia de ADN que contiene el codón de inicio y finalización del gen. En este caso, la secuencia de ADN es corta, lo que sugiere que se trata de un gen truncado y puede no contener un ORF completo.

    Sin embargo, podemos saber si la secuencia contiene alguna secuencia codificante buscando en la página los codones ATG, que corresponden con codones de inicio de secuencia, o todos los CAT que representen un ATG en la cadena contraria. En total, existen 9 codones de inicio ATG.

    A continuación, para saber si la región codificante está en la cadena (+) o la cadena (-), es decir, para saber si la secuencia está al derecho o al revés debemos obtener el reverso complementario de la secuencia. Es el que se muestra a continuación:

TCTAAGAGGTAAGGAAACTACAAATGGGTCAATAAGATACAAAGAAGCAAACAACTTCAGATCTCTACCAAACTCACACACTGCTGCTTGTAAAACTTCACTCAACAACCCCTCTATCTCTAGAAACCATCCTCACAACAAATCAGCCTCAGTCTTGGAGTCGGAAGATGAACATGGGAACGAGAGAGGTGAAAACGAAAAGAGTTTAAGAATGAGGGGCAAAAGTGGAATTAACACAAAAGTATGCTCACGAGGACACTGGAGACCAACAGAAGATGCTAAACTCAAGGAGCTTGTTGCCCAGTTTGGTCCCCAAAACTGGAACTTGATTTCTAACCACCTTCTTGGTAGATCAGGCAAGAGTTGTAGATTGAGATGGTTTAACCAACTAGACCCAAGGATTAACAAGAGAGCCTTCACGGAGGAAGAAGAGTTTAGGCTGTTAGCAGCTCATCGAGCCTATGGCAACAAGTGGGCTTTGATCTCTCGTCTCTTTCCAGGTCGTACCGATAACGCTGTCAAGAACCATTGGCACGTCATCATGGCTCGACGGACTAGAGAAAGCCAAAGACAACGTCAACAGCCTCCTCCGACGTTGTCAAGAGACGCTGAAATGACGGTTTCGTCCTCTTGCCGCTACAATCAAGGTAAGTTCATCAATGAAGAAGATGACGACGACGATGTGTCAGCTGTCTCTACTTGTACGACGGAGCTCTCTCTCACTCCGCCTTCTTCAGCTTACCAGCCTCGCTTCTTTAATTACGATAGTACCCTTGCATCAGGCAAAGATGGTCAGTGTGTGCAGAGAGCAGAAGTAAATGGCATATATGGTAAAAAGAT

    Luego, se puede utilizar un programa de predicción de proteínas, como el programa ExPASy Translate, para predecir la posible proteína resultante del gen truncado. La proteína resultante se puede utilizar para realizar una búsqueda en la base de datos de proteínas para determinar si existe alguna proteína conocida con una secuencia similar. Para comparar una proteína con sus ortólogos debemos:

1. Identificar los ortólogos, que son proteínas homólogas que se encuentran en diferentes especies y que se han conservado a lo largo de la evolución. Para identificar los ortólogos de una proteína, se pueden realizar búsquedas en bases de datos como UniProt o NCBI utilizando la secuencia de la proteína de interés.
2. Alinear las secuencias de proteína. Una vez identificados los ortólogos, se pueden alinear las secuencias de proteína utilizando herramientas de alineamiento de secuencias como BLAST. El alineamiento de secuencias permite identificar regiones conservadas y no conservadas entre las proteínas, y proporciona información sobre la estructura y función de la proteína.
3. Analizar las diferencias entre las proteínas. Después del alineamiento de secuencias, se pueden analizar las diferencias entre las proteínas, como las variaciones en la longitud de la proteína, la presencia o ausencia de dominios o motivos funcionales, y las mutaciones puntuales en residuos clave. Esta información puede proporcionar pistas sobre cómo ha evolucionado la proteína a lo largo del tiempo y cómo se ha adaptado a diferentes funciones en diferentes especies.
4. Realizar análisis filogenéticos. Finalmente, se pueden realizar análisis filogenéticos para estudiar las relaciones evolutivas entre las proteínas. Estos análisis permiten construir árboles filogenéticos que muestran la relación evolutiva entre las proteínas y las especies que las albergan. La información obtenida de estos análisis puede proporcionar información sobre la historia evolutiva de la proteína y cómo se ha adaptado a diferentes funciones en diferentes especies.

    Utilizando la herramienta BLAST, concretamente Blastx, vamos a determinar si la secuencia de ADN es única o si tiene homología con alguna otra secuencia conocida. La identificación de secuencias homólogas puede proporcionar información sobre la función del gen.

Figura 1. Blastx. 

    

    En la Figura 1  se muestra el resultado de Blastx, concretamente, muestra la proteína a la que más se parece. Además, en letras minúsculas podemos observar las secuencias de baja complejidad. 

    Asimismo, observamos también que la cadena Subject va desde el aminoácido 10 hasta el 288, mientras que la Query va desde el aminoácido 839 hasta el 3. Como vemos, el número de la secuencia ha disminuido 3 veces, y esto es indicador de que la secuencia Query corresponde con las bases, mientras que la Subject que hemos introducido es la proteína y, como ya sabemos, cada codón contiene 3 bases nitrogenadas. Vemos que nucleótido 839 coincide con el aminoácido 10 y que el nucleótido 3 corresponde con el 288, por lo que podemos deducir que nuestra cadena se encuentra al revés.   

    Del mismo modo y también debido al orden de los aminoácidos, observamos que la fase de lectura es de -2. 

    

    Por lo tanto, no hemos clonado todo el gen, es decir, el gen está truncado. Gracias a los datos proporcionados por blastx, podemos inferir que nuestra secuencia contiene un gen que codifica el dominio MYB de la proteína 56 de Arabidopsis thaliana. Sin embargo, en comparación con la secuencia de referencia, se encuentra en la cadena complementaria reversa y los codones comienzan a partir del segundo nucleótido. Además, hemos descubierto que nuestra secuencia no contiene la secuencia completa del gen, sino que representa solo el extremo final y contiene una mutación por escisión de bases, lo que resulta en la ausencia de 24 aminoácidos en comparación con la secuencia de alineamiento.

    En resumen, el análisis del gen truncado implica la identificación del ORF y la predicción de la posible proteína resultante, seguida de la búsqueda en la base de datos de proteínas y la base de datos de secuencias de ADN para determinar si existe alguna proteína conocida con una secuencia similar o si la secuencia de ADN tiene homología con alguna otra secuencia conocida.