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Grupo de Estudio y Trabajo en Genética
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III SEMINARIO DE TÓPICOS ACTUALES DE INVESTIGACIÓN EN GENÉTICA

Ponencias

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EFECTOS GENÉTICOS DE LA FRAGMENTACIÓN DEL HÁBITAT

El uso extensivo de los recursos naturales en el desarrollo de las poblaciones humanas, ha desencadenado gran preocupación por los efectos perjudiciales de la deforestación y fragmentación del hábitat. Un gran número de investigadores han documentado la influencia de la deforestación en la comunidad y los procesos de los ecosistemas. Sin embargo, pocos estudios han medido empíricamente tas consecuencias genéticas de fragmentación del hábitat en la estructura de la población, y la mayoría de los datos disponibles es de árboles de bosques tropicales. Adicionalmente, se han hecho pocos esfuerzos para integrar los factores genéticos en la restauración forestal y programas de manejo. La fragmentación definida como el proceso en que áreas grandes y continuas de hábitat son reducidas y divididas en dos o más fragmentos que quedan inmersos en una matriz con condiciones poco aptas para las especies de los fragmentos; puede traer diferentes consecuencias ecológicas (extinción de especies), demográficas (reproducción reducida, tasas de mortalidad aumentadas) y genéticas (pérdida de diversidad genética, endogamia). La fragmentación del hábitat disminuye el tamaño de fragmentos de bosque y potencialmente incrementa el aislamiento entre ellos. Adicionalmente reduce la disponibilidad de sitios de colonización convenientes para la fundación de nuevas poblaciones. Las predicciones teóricas de la fragmentación del hábitat incluyen la disminución de la variación genética dentro de la población y aumento en la diferenciación genética entre poblaciones, afectando la viabilidad de la población a corto y largo plazo.
Estos efectos son principalmente debidos a un aumento en el nivel de endogamia y deriva genética en remanentes asociados con el tamaño consenso y el reducido flujo génico entre los fragmentos. Los efectos inmediatos sobre la composición genética de las poblaciones fragmentadas incluyen el número de individuos sobrevivientes (tamaño poblacional del fragmento) y los patrones de variación genética presente en la población antes de la fragmentación (estructura genética). Debido a la importancia del conocimiento de los efectos genéticos de la fragmentación del Hábitat, es necesario incluir este tipo de estudios en trabajos afines, con el propósito de evaluar el estado de las poblaciones, la conectividad entre los fragmentos, tamaño efectivo poblacional y estructura genética; asociados a los programas de manejo y recuperación de áreas.

Iván Andrés González1, Félix Alberto Guzmán2 y Jorge Hernán Patiño2
1 Profesor Departamento de Biología Universidad del Valle.
2 Estudíante Maestría en Ciencias-Biología Universidad del Valle
i_gonzalez1@hotmail.com
EFECTO DEL MEDIO DE CULTIVO EN LA PRODUCTIVIDAD DE UNA CEPA SILVESTRE (+/+) DE Drosophila melanogaster

Con el objetivo de investigar el efecto del medio de cultivo en la productividad de una cepa silvestre (+//+) de Drosophila melanogaster, se evaluaron 4 tipos de medios: Guayaba, Banano, Naranja y Mora. La productividad se evaluó tanto en términos de número de adultos desarrollados, como en términos de biomasa. Para esto se empleó un diseño completamente al azar con 4 tratamientos correspondientes a los 4 medios de cultivo y 5 replicas por tratamiento. Se obtuvo que la productividad si depende del tipo de medio de cultivo, pero solo en términos del número de adultos desarrollados, no en términos de biomasa. De esta manera, se encontró la mayor productividad en el medio de Naranja; seguido en productividad por el de Mora; mientras que al comparar la productividad de los medios de Guayaba y Banano no se presentaron diferencias significativas. Estos resultados se debieron principalmente a las diferencias en las características físico-químicas.

Femando Díaz1, Víctor Mayor1, Fanny González1, Diana Aguirre1, Mayra Pizarro1, Fatnori Arias1, Marina Villacís1, Heiber Cárdenas2.
1 lntegrantes del grupo de estudio y trabajo en genética GETEG y estudiantes de Pregrado en el programa de Biología.
2 Jefe del Departamento de Biología, Universidad del Valle
geteg@univalle.edu.co
EL PROYECTO GENOMA HUMANO: PERSPECTIVAS Y NUEVOS AVANCES

El Proyecto Genoma Humano (PGH) se inició en 1990 mediante un esfuerzo conjunto entre el Departaniento de Energía de los EE.UU. y de los Institutos Nacionales de vanos países del mundo. El primer borrador del genoma se publicó en el 2001 y en el 2003, se declaró oficialmente la terminación de su secuencia. De los análisis se determinó la organización de los genes en la secuencia, con una disposición aparentemente al azar y con un componente altamente rico en G-C. Se encontró que el cromosoma 1 contiene el mayor número de genes, mientras que el cromosoma Y, un número menor. Se destacó además, la presencia de secuencias repetitivas, las cuales aún cuando son “afuncionales”, participan en la estructura y la dinámica del cromosoma.
Estas secuencias no codificantes componen alrededor del 50% del genoma humano, en contraste con el de una variedad de maleza (11%), el gusano (7%) y la mosca (3%). También se mapearon 3 millones de sitios únicos polimórficos (SNP’s) lo cual promete revolucionar el proceso de localización cromosómica para evidenciar asociaciones genéticas a enfermedades y trazar la historia humana. Igualmente, se definió la tase mutación macho: hembra (esperma y óvulo). La cual fue de 2:1. Todos estos hallazgos serán de gran utilidad en la medicina, como: diagnósticos más rápidos y precisos y el diseño de tratamientos personalizados (farmacogenómica) mediante el análisis de los sistemas biológicos complejos. También serán aplicables a la bioantropología, agricultura, ganadería, bioprocesamiento, ciencias forenses yen los aspectos bioéticos. Los grupos BIMAC y Tecnologías de la Información de la Unicauca llevan a cabo actualmente un proyecto de investigación con el objetivo de desarrollar la capacidad computacional y de análisis para integrar estos desarrollos y modelar el genoma humano, utilizando métodos de la bioinformática, matemáticas y fractales, a fin de definir nuevos abordajes al estudio de la modularidad y funcionalidad del genoma humano.

Patricia E. Vélez V., M.Sc.
Departamento de Biología, Universidad del Cauca.
pvelez06@yahoo.com
EVALUACION PRELIMINAR DEL EFECTO GENOTÓXICO POR LA EXPOSICIÓN OCUPACIONAL EN SOLDADURA “SOLDADORES”, EVALUADO MEDIANTE LA PRUEBA DE ALTERACIONES CROMOSOMICAS (AC), EN LA CIUDAD DE POPAYÁN

La exposición ocupacional es un factor relevante de nesgo epidemiológico, debido a la interacción entre factores ambientales y genéticos, Según la agencia internacional de investigación en cáncer (IARC), los trabajadores de fabricas de zapatos, metalurgia, pintura y soldadura, que están expuestos a solventes orgánicos y metales pesados, presentan un mayor riesgo a desarrollar cáncer de traquea, pulmón, hígado y colon.
Con este trabajo se evaluó el efecto genotóxico por exposición ocupacional a metales pesados en trabajadores de soldadura en la dudad de Popayán, mediante la prueba de alteraciones cromosómícas (AC).A trece varones expuestos, mínimo durante siete años, no fumadores y sin enfermedades infecciosas comparados con trece varones no expuestos de características semejantes al grupo expuesto; una vez firmado el consentimiento informado se les tomó dos mililitros de sangre para cultivos in-vitro de linfocitos y registro de AC. Mediante prueba t de student y no paramétrica de Wilcoxon, se identificó diferencia significativa entre la frecuencia de AC en el grupo expuesto (9.38 ±2.987 AC/200 células) respecto de la frecuencia de AC en el grupo no expuesto o control (3.0 ± 1.528 AC/200células), independientemente del tiempo de exposición. Como resultado se obtuvo que la alta frecuencia de AC en el grupo de soldadores, indica claramente que la exposición a metales pesados (Ej. plomo), tiene efecto genotóxico y es posiblemente un factor de riesgo para Ia saIud.

Nancy Patricia Bados, Migdalia García F, Leidy Didiana Jaramillo R., Yaliana Tafurt C.,Luz Stella Hoyos y Silvio Carvajal V.
Grupo de Investigación en Toxicología Genética y Citogenética.
Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la educación. Departamento de Biología. Universidad del Cauca
EVALUACIÓN PRELIMINAR DEL EFECTO CITOTÓXICO IN-VITRO DEL EXTRACTO ACUOSO DE Morinda citrifolia L. (NONI) EN LINFOCITOS HUMANOS

La Morinda citrifolia L (Noni), pequeño árbol originario de la polinesia , se usa ancestralmente en el tratamiento de varias enfermedades, incluido el cancer. El consumo del Noni está ampliamente distribuido entre la población con un gran impacto en el mercado mundial, representando US $400milloones para el año2002.
Debido a la falta de estudos citotóxicos, ya que sólo se han realizado algunas pruebas de toxicidad aguda, subcrónica y crónica en animales, se planeó la investigación con el objetivo de evaluar la cito toxicidad in-vitro del extracto acuoso de la fruta del Noni mediante la prueba de índice mitótico (IM) en linfocitos humanos, e identificar riesgos tempranos para la salud humana, y contribuir científicamente con entidades reguladoras de alimentos.
Mediante análisis de correlación, se identificó asociación lineal inversa entre el lM y la concentración del extracto (p<0,05); es decir, un efecto depresor de la proliferación celular, dependiente de la dosis. En el rango de concentraciones 0,000 a 0,332 mg/ml el IM paso de 296 a 201 metafases/4000 células; es decir una reducción del 32%. Dicho análisis permitió inferir que la disminución observada en el IM depende en un 20% al incremento en la concentración del extracto acuoso. Se concluye, en consecuencia, que el extracto acuoso del Noní tiene efecto citotóxico, bloqueando el ciclo celular de los linfocitos, en cultivos in vitro.

Juan David Muñoz Muñoz1, John Jaíro Viveros Muñoz1, Silvio Carvajal1,2
1 Grupo de Toxicología Genética y Citogenética. Programa de Biología, Universidad del Cauca. Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación.
2 Magister., Director trabajo de grado.
jdmunozmunoz@unicauca.edu.co
jviveros@unicauca.edu.co
ANÁLISIS FILOGENÉTICO DE LA INTEGRASA EN LOS VIRUS LINFOTRÓPICOS (HTLV-I-lI) Y EN LA FAMILIA RETROVIRIDAE

En el presente trabajo se postuló una hipótesis sobre las relaciones filogenéticas del HTLV-l y de otros miembros de la familia Retroviridae. A partir de 25 secuencias completas de la región del gene Pol que codifica por la Integrasa de diferentes miembros de la familia RETROVIRIDAE, se realizaron análisis filogenéticos, utilizando para ello algoritmos y programas desarrollados para tal fin. Se calcularon las respectivas distancias genéticas entre los diferentes dominios de la proteína lntegrasa. Se determinó que el dominio C-Terminal en el HTLV-l es altamente homogéneo al igual que sus otros dominios (0.056 a 0.007). Lo contrario se encontró al analizar estos dominios en otros miembros de la familia Retroviridae los cuales fueron altamente heterogéneos (5.0 a 0.68), siendo el central catalítico el de menor valor (1.91 a 0.44). En la filogenia de la familia RETROVIRIOAE obtenida en este trabajo se discriminaron los 5 agrupamientos filogenéticos previamente identificados utilizando otros genes retrovirales: alfa retrovirus, beta retrovirus, delta retrovirus, gamma retrovirus y lentivirus.
Para demostrar la existencia de subtipos moleculares, la distribución geográfica de les mismos y calcular las tasas evolutivas en los agrupamientos en los cuales se probara la hipótesis del reloj molecular, se tomaron como referencia 19 secuencias de HTLV-I.4 y HTLV-ll, consignadas en el Gene Bank, de la región que codifica por la lntegrasa en estos retrovirus (900pb).
Para el grupo de secuencias de HTLV-I, se identificaron los tres subtipos HTLV-IA, IB y lC, caracterizados previamente mediante análisis de la región LTR. Además los análisis confirmaron los miembros del subgrupo transcontinental, subgrupo C o del Caribe y el Subgrupo B o Japonés pertenecientes todos estos al subtipo HTLV-lA. En el subgrupo transcontinental se aceptó la hipótesis de reloj molecular arrojando una tasa evolutiva de 7.33x10-7 sustitución de nucleótidos/sitio/años y 2.33x10-5 sustitución de nucleótidos/sitio/año. Para obtener esta tasa, el reloj fue calibrado con una fecha de 12.700 años y 400 años respectivamente.
En cuanto al HTLV-ll, este estudio discriminó los tres subtipos HTLV-llA, lIB y lID, previamente caracterizados por LTR, además de aceptarse la hipótesis del reloj molecular para algunos aislados del HTLV-llB con una tasa evolutiva de 9.45 x 10-4 sustitución de nucleótidos/sitio/año.

Yesid Cuesta Astroz
Joven Investigador Colciencias,
Laboratorio de Biología Molecular y Patogenésís, Facultad de Salud, Universidad del Valle.
ycuas@hotmaíl.com
GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN DE LOS ROBLES EN COLOMBIA

Los robles son especies de árboles característicos de las zonas templadas del hemisferio norte en donde se conocen alrededor de 450 especies, algunas de ellas de gran importancia económica, tal es el caso del alcornoque del cual se extrae el corcho. Por procesos de tipo geológico estas especies han ido descendiendo de Norteamérica, en donde es muy abundante, siendo México el país con mas especies en el mundo con alrededor de 130-140 y va descendiendo este numero a través de Centroamérica hasta llegar a Colombia donde solo existen dos especies: Colombobalanus excelsa (roble negro) y Quercus humbokitli (roble común). De C. excelsa se conocen 3-4 poblaciones, mientras que Q. humboldtii se encuentra ampliamente distribuida en los andes colombianos. Desde 1998, el laboratorio de biología molecular del Instituto Humboldt, inicio la investigación desde una perspectiva genética con el propósito de establecer criterios técnicos que aporten a una estrategia de conservación de las dos especies. En estos trabajos de investigación se incluyen acercamientos locales, regionales y nacionales, así como perspectivas en tiempo ecológico y evolutivo. En este seminario se pretende mostrar los adelantos obtenidos hasta la fecha y hacia adonde nos dirigimos.

Juan Diego Palacio Mejía, M.Sc.
Investigador Banco de Tejidos, Laboratorio de Biología Molecular,
Instituto de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt
jdpalacío@humboldt.org.co

 
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