Secuencias Alu

Las secuencias Alu es el resultado aparente de un retrotransposición donde en el momento de su inserción la mayoría de los nucleótidos se conservan idénticos. Estas posiciones CONSBI (conserved before insertion) son útiles porque los cambios que hayan ocurrido después de la inserción son reconocibles y la divergencia que resulta de las sustituciones, inserciones y delecciones es informativa. La divergencia de las secuencias Alu en las posiciones CONSBI es una medida del tiempo desde que fueron insertadas. Hago un análisis bioinformático para conocer cuando se insertaron en nuestra especie, cuál ha sido su evolución, y si pueden tener alguna función dentro del genoma como se está debatiendo.

BASE COUNT 97 a 69 c 85 g 46 t ORIGIN

 1 aagaaaatat ttccactttg ggaggccgag gcgggcggat cacgaggtca ggagatcgag 61 accatcccgg ctaaaacggt gaaaccccgt ctctactaaa aatacaaaaa attagccggg 121 cgtagtggcg ggcgcctgta gtcccagcta cttgggaggc tgaggcagga gaatggcgtg 181 aacccgggag gtggagcttg cagtgagccg agatcccgcc actgcactcc agcctgggcg 241 acagagcgag actccgtctc aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaagaaa atatttc

Pairwise Scores:

 CLUSTAL W (1.81) Multiple Sequence Alignments

Sequence format is Pearson
Sequence 1: PantrogloditesCD8         627 bp
Sequence 2: Macacafascicularis       3060 bp
Sequence 3: Papiohamadryasanubis     1374 bp
Sequence 4: GorillagorillaCD8         700 bp
Sequence 5: Babbon                   4762 bp
Sequence 6: Rhesusmonkey            10447 bp
Sequence 7: PongopygmaeusCD8          241 bp
Sequence 8: AluHomoSapiens            297 bp
Start of Pairwise alignments
Aligning...
Sequences (3:4) Aligned. Score:  19
Sequences (1:2) Aligned. Score:  22
Sequences (1:3) Aligned. Score:  21
Sequences (4:5) Aligned. Score:  36
Sequences (2:3) Aligned. Score:  22
Sequences (1:4) Aligned. Score:  96
Sequences (2:4) Aligned. Score:  20
Sequences (1:5) Aligned. Score:  41
Sequences (3:5) Aligned. Score:  20
Sequences (4:6) Aligned. Score:  42
Sequences (4:7) Aligned. Score:  90
Sequences (4:8) Aligned. Score:  47
Sequences (1:6) Aligned. Score:  47
Sequences (1:7) Aligned. Score:  93
Sequences (1:8) Aligned. Score:  48
Sequences (6:7) Aligned. Score:  55
Sequences (2:5) Aligned. Score:  9
Sequences (6:8) Aligned. Score:  72
Sequences (7:8) Aligned. Score:  59
Sequences (3:6) Aligned. Score:  14
Sequences (3:7) Aligned. Score:  56
Sequences (3:8) Aligned. Score:  87
Sequences (2:6) Aligned. Score:  6
Sequences (2:7) Aligned. Score:  59
Sequences (2:8) Aligned. Score:  86
Sequences (5:6) Aligned. Score:  11
Sequences (5:7) Aligned. Score:  60
Sequences (5:8) Aligned. Score:  88
Guide tree        file created:   [/net/nfs0/vol1/production/w3nobody/tmp/991465.659421-150576.dnd]
Start of Multiple Alignment
There are 7 groups
Aligning...
Group 1: Sequences:   2      Score:5108
Group 2: Sequences:   3      Score:12720
Group 3: Sequences:   4      Score:19982
Group 4: Sequences:   2      Score:11546
Group 5: Sequences:   3      Score:4141
Group 6: Sequences:   4      Score:8537
Group 7: Sequences:   8      Score:13885
Alignment Score 44164
CLUSTAL-Alignment file created  [/net/nfs0/vol1/production/w3nobody/tmp/991465.659421-150576.aln]
991465.659421-150576.aln

De acuerdo con el árbol resultante no se encuentran grupos de linaje en Homo Sapiens, fue una especie la que divergió en Macaca fascicularis y después en el resto. Pero si podemos hacer una predicción de cuando se insertaron en humanos estas secuencias. De acuerdo con lo explicado sobre la posible función de la familia Alu  al encontrar similitud con el gen CD8 en Pongo, Gorilla y Pan, sugiere que puede operar como parte de un enhancer, aparentemente específico para los linfocitos T. Al realizar la comparación obtengo la secuencia del gen CD8 en Pongo, Gorilla y Pan, pero vemos que Homo sapiens divergió antes que ellos, es decir, tiene mayor distancia evolutiva, por tanto, acumuló más mutaciones. Considerando la antigüedad e importancia del gen CD8, es significante preguntarse que valor tiene la inserción y sus consecuentes mutaciones para esta función.

Como comprobamos nuestro gen CD8 está más cercano al chimpancé como era de esperar, y también, se halla en otras especies del Infraorden de Catharrinos. Además si nos fijamos en la comparación del Clustal W, los nucleótidos coinciden en el último intrón del CD8 humano, indicándonos que es ahí donde presuntamente puede que funcione como enhancer.

  

Como muestran los resultados, cumplo mi objetivo ya que se ve una pronunciada divergencia entre Platirrinos y Catharrinos, no hay semejanza entre secuencias, por lo tanto, sabiendo que fue en el Eoceno (38-55 millones de años) cuando se produjo los movimientos de las placas tectónicas de Europa y América, los paleontólogos toman este punto de referencia como la divergencia entre Monos del Nuevo Mundo y del Viejo Mundo.

Así que la inserción empezó hace 50 millones de años  hasta los 30 aproximadamente, durante la separación de los dos linajes. De esta manera, la inserción es relativamente reciente, unos 30 m.a. Pero en el primer árbol no encontré ningún linaje con la secuencia Alu humana, la explicación a esto es ésta: primero se insertó la secuencia hace 30 m.a. y luego se produjeron los cambios en H.sapiens que la difieren al resto de los Catharrinos.

Esto confirma una posible hipótesis sobre la función de las secuencias repetitivas, ya que son una fuente de variación moviéndose entre posiciones importantes para la regulación génica. Se ve claramente en la investigación que hemos hecho sobre el gen CD8, donde variaciones en la secuencia con respecto al resto de Catharrinos indican una posible función para las secuencias Alu, actuando en este caso como enhancer . Actualmente, hay varias discusiones sobre la posible función de secuencias Alu.