Nexos entre la taxonomía evolutiva y la distribución de las frecuencias de los aminoácidos en genes y proteínas

2. Introducción
3. Bases
   biológicas y matemáticas
4. Construcción
   de las bases de datos y preparación de las
   mismas
5. las
   diferencias en el número estimado de codones y la
   clasificación evolutiva
6. Análisis
   filogenéticos
7. Conclusiones
   y recomendaciones
8. Referencias
   bibliográficas
9. Anexos

Resumen

En este trabajo se muestran evidencias acerca de la existencia
de diferencias estadísticamente significativas entre
varios grupos taxonómicos a través del uso del
número de codones estimados que codifican para cada
aminoácido (NECk) y de las
probabilidades de aparición de estos en las
proteínas (pk). Estas variables fueron
estimadas utilizando bases de datos construidas a partir del uso
de codones en los genes y de secuencias de proteínas
provenientes de diferentes organismos vivos. La aplicación
de los métodos CHAID y análisis discriminate y la
evaluación del desempeño de los mismos permitieron
verificar que las diferencias detectadas entre los taxa
están en correspondencia con la clasificación
biológica. Además de esto, utilizando la distancia
de Hellinger entre los vectores pk se
calcularon matrices de distancia a partir de las cuales se
construyeron árboles filogenéticos que, no solo
confirmaron relaciones filogenéticas entre los taxa que
están en concordancia con la taxonomía evolutiva
sino que, además, sugieren la existencia de, al menos, una
gran extinción en algún momento de la historia
evolutiva.

Abstract                                                                       

Evidences about the existence of statistical significant
differences between several taxonomic groups are shown by means
of the number of codon used by each amino acid
(NECk) and the appearance probabilities of
these in proteins (pk). These variables were
estimated using databases which were made-up from the codon use
in genes and protein sequences taken from different living
organisms. The application of CHAID and discriminant methods and
their performance evaluation allowed verify that the differences
detected between the taxa are in correspondence with their
biological classification. Besides this, distance matrices were
calculated using the Hellinger distance between
pk vectors. From these matrices phylogenetic
trees were built that, not only, confirmed the phylogenetic
relationships between the taxa that are in agreement with the
evolutionary taxonomy but rather, also, they suggest the
existence of, at least, a great extinction during the
evolutionary history.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo alcanzado por las Ciencias Biológicas ha
permitido la acumulación de mucha información
experimental disponible en grandes bases de datos. El
análisis de los diferentes caracteres fenotípicos,
como la morfología, la conducta, los cromosomas, la
anatomía externa e interna, el desarrollo embrionario, el
metabolismo, la variación genética y
proteíca muestran que las especies presentan semejanzas
homólogas en todos los niveles del fenótipo. Cuanto
más próxima sean la especies, mayor será el
grado de semejanza, y lo contrario también es cierto,
cuanto más alejada estén menos semejanzas
encontraremos.

Antecedentes y actualidad del tema.

La universalidad de la molécula portadora de la
información genética hace que el DNA sea un
carácter muy apropiado para el estudio comparativo y
filogenético de las especies. Morfológicamente no
es posible comparar una bacteria con un hombre, sin embargo si es
posible establecer una comparación con moléculas de
DNA de ambos organismos, ya que están formadas por el
mismo lenguaje de bases. Con datos de secuencias podemos comparar
cualesquier grupo de organismos, por distantes que sean. Los
datos moleculares tienen otras propiedades adicionales que todas
juntas los convierten en el carácter ideal de estudios
filogenéticos. Muchos trabajos obtienen y analizan las
secuencias de genes y proteínas de diferentes especies
para resolver cuestiones todavía dudosas de relaciones
entre organismos.

Formulación del problema

• ¿Constituyen los cambios en las frecuencias de
  aminoácidos huellas que permiten diferenciar las
  especies de organismos en correspondencia con su
  clasificación taxonómica?
• ¿Es posible mediante el análisis de
  distribución  de probabilidades de la
  aparición de aminoácidos en las diferentes
  especies de organismos confirmar las relaciones
  filogenéticos entre los organismos y deducir nuevos
  aspectos del proceso de evolución molecular?

Hipótesis de trabajo

Teniendo en cuenta los elementos teóricos antes
expuestos, así como las interrogantes  existentes, se
plantea la siguiente hipótesis general de
investigación: