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UNIVERSIDAD DE SANTA ROSA DE CABAL
Programa de Biología
IDENTIFICACIÓN DE POLIMORFISMOS EN LA REGIÓN 305-690 DEL GEN DE
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO Y EN LA REGIÓN 20537-20823 DEL GEN
RECEPTOR DE LA HORMONA DE CRECIMIENTO EN TRES GENERACIONES
DE TILAPIA DE NILO (Oreochromis niloticus) FORMADAS POR SELECCIÓN
MASAL.
NATALIA OSSA HERNÁNDEZ
Santa Rosa de Cabal, 2014.
NATALIA OSSA HERNANDEZ
IDENTIFICACIÓN DE POLIMORFISMOS EN LA REGIÓN 305-690 DEL GEN DE
LA HORMONA DEL CRECIMIENTO Y EN LA REGIÓN 20537-20823 DEL GEN
RECEPTOR DE LA HORMONA DE CRECIMIENTO EN TRES GENERACIONES
DE TILAPIA DE NILO (Oreochromis niloticus) FORMADAS POR SELECCIÓN
MASAL.
Tesis presentada al Programa de Biología de
la Universidad de Santa Rosa de Cabal,
como requisito parcial para la obtención al
Titulo de BIOLOGA.
Director: Ph.D. Heden Luiz Marques Moreira
Ingeniero Agrónomo
Pos-Doctorado en Genética y Biología molecular
Santa Rosa de Cabal, 2014.
RESUMEN
Hernández, Natalia Ossa. Identificación de polimorfismos en la región 305-690
del gen de la hormona del crecimiento y en la región 20537-20823 del gen
receptor de la hormona de crecimiento en tres generaciones de Tilapia de Nilo
(Oreochromis niloticus) formadas por selección masal. 2014. 48 p. Tesis.
Programa de Biología. Universidad de Santa Rosa de Cabal, Santa Rosa de Cabal.
El gen de la hormona del crecimiento (GH) unido a su receptor específico (GHR)
tiene funciones fisiológicas con un rol importante en el crecimiento, metabolismo,
diferenciación celular, inmunidad y reproducción en vertebrados. En esta
investigación, fueron diseñados primers con la finalidad de amplificar la región 305690 del gen de la hormona del crecimiento (GH) y la región 20537-20823 del gen
receptor de la hormona del crecimiento (GHR) en 225 individuos de tres líneas de
Tilapia de Nilo a través de tres generaciones formadas por selección masal. Cuatro
genotipos fueron identificados usando la técnica de PCR-SSCP, a través de
secuenciamiento se encontró un heterocigoto en el nucleótido 511 de gen GH y una
polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) en el nucleótido 20751 del gen GHR. Un
Microsatélite existente en la región 617-641 del gen GH fue verificado en los
genotipos GG, GF, sin embargo el genotipo GF presentó un menor número de
repeticiones. Las frecuencias genotípicas fueron comparadas en las tres líneas
durante las tres generaciones los genotipos polimórficos presentaron menor
frecuencia, evidenciando que la selección masal aplicada a estos individuos tuvo
efectos sobre los alelos menos favorables.
Palabras clave: Hormona del crecimiento , Receptor de la Hormona del crecimiento,
Tilapia de Nilo.
ABSTRACT
Hernandez, Natalia Ossa. Identification of polymorphisms in the 305-690 region
of the gene for growth hormone and the region 20537-20823 from receptor
gene of growth hormone into three generations of Nile tilapia (Oreochromis
niloticus) formed by mass selection. 2014. 48 p.Thesis. Biology Program.
University of Santa Rosa de Cabal Santa Rosa de Cabal.
The gene for growth hormone (GH) bound to its specific receptor (GHR) has
physiological functions with an important role in growth, metabolism, cell
differentiation, immunity and reproduction in vertebrates. In this investigation, primers
were designed in order to amplify the gene region 305-690 of growth hormone (GH)
and the region 20537-20823 of the receptor gene of growth hormone (GHR) in 225
individuals from three lines Nile tilapia through three generations formed by mass
selection. Four genotypes were identified using SSCP, sequencing through a
heterozygote was found at nucleotide 511 of GH gene and a single nucleotide
polymorphism (SNP) at nucleotide 20751 of the GHR gene. An existing
microsatellites in the region 617-641 of the GH gene was observed in the GG, GF
genotypes, however the GF genotype showed a lower number of repetitions. The
genotype frequencies were compared in the three lines for the three generations
finding that polymorphic genotypes had lower frequency, showing that mass selection
applied to these individuals had less effect on favorable alleles.
Keywords: Growth Hormone, growth Hormone Receptor, Tilapia of Nile
Lista de figuras y tablas
Figura 1 Características taxonómicas de la Tilapia
16
Figura 2 Papilas genitales de la Tilapia
17
Figura 3 Características morfológicas de la Tilapia de Nilo Oreochromis
niloticus.
18
Figura 4
Vía intracelular involucrada en la señalización de la Hormona de
Crecimiento
25
Figura 5 Representación esquematica de la región 305-690 del gen de la
Hormona del crecimiento (GH) en Tilapia de Nilo.
33
Figura 6 Gradiente de temperatura en un intervalo de 55°C – 65°C a partir
de los primers diseñados para el gen GH de Tilapia de Nilo.
33
Figura 7 Fragmento obtenido a una temperatura de 57°C a partir primers
diseñados para Amplificar la región 305-690 del gen de la
Hormona del crecimiento (GH) en Tilapia de Nilo
34
Figura 8 Análisis de productos de PCR por SSCP. Genotipo GG 1,3;
Genotipo GF 2,4.
34
Figura 9 Heterocigoto encontrado en la posición 511 del gen de la
hormona del crecimiento. A. Genotipo GG. B. Genotipo GF.
36
Figura 10 Motivo Microsatélites TGTC confirmado en los genotipos GG, GF
del gen de la hormona del crecimiento B. Genotipo GG.
C. Genotipo GF.
37
Figura 11 Representación esquematica de la región 20567-205823 del
Receptor de la hormona del crecimiento (GHR) en Tilapia de Nilo.
39
Figura 12 Gradiente de temperatura en un intervalo de 50°C – 60°C a
partir de los primers diseñados para el gen GHR de Tilapia
de Nilo.
40
Figura 13 Fragmento obtenido a una temperatura de 57°C a partir primers
diseñados para amplificar la región 20537-20823 del gen Receptor
de la Hormona del crecimiento (GH) en Tilapia de Nilo.
40
Figura 14 Análisis de productos de PCR por SSCP. Genotipo AA 1, 3;
Genotipo AB 2, 4, 5.
41
Tabla
1 Diseño experimental de la investigación.
Tabla
2 Secuencia de los cebadores utilizados para amplificar la región
305-690 del gen de la Hormona del crecimiento (GH) y
20567-20583 del receptor de la hormona del crecimiento (GHR).
27
28
Tabla
Tabla
3 Estructura genética del gen GH de tres líneas de Tilapia de
Nilo en generación 0.
35
4 Estructura genética del gen GHR de tres líneas de Tilapia de
Nilo en tres generaciones
41
Tabla
5 Polimorfismo en el nucleótido 20751 del gen Receptor de la Hormona del
Crecimiento.
42
Lista de Abreviaturas y Siglas
F1: Descendencia generación inicial.
F2: Descendencia generación Filial 1.
G0: Generación Inicial.
G13: Línea Tilápia Supreme.
GH: Hormona de Crecimiento.
GHR: Receptor de la Hormona de Crecimiento.
GIFT: Genetically Improvent Farm Tilapia- Tilapia de cultivo Geneticamente
Mejorada
PA: Línea Tilápia Premium Aquabel.
TAI: Línea Tilápia Tailandesa o Chitralada.
ADN: Acido desoxirribonucleico
NaCl: Cloruro de Sodio.
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN GENERAL...................................................................
2. OBJETIVOS.............................................................................................
2.1 General
2.2 Específicos
3. REVISIÓN DE LITERATURA……………………………………………….
3.1 Tilápia
3.2 Programas Reproducción
3.3 Variabilidad genética
3.4 Hormona del crecimiento GH
3.5 Receptor de la hormona del crecimiento GHR
4. METODOLOGIA GENERAL.....................................................................
4.1 Formación de las generaciones
4.2 Selección de los individuos
4.3 Extracción de Acido desoxirribonucleico (ADN)
4.4 Amplificación por Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR)
4.5 Polimorfismos de Conformación de Cadena Simple (SSCP)
4.6 Secuenciamiento
4.7 Análisis bioinformática
4.8 Análisis de la información.
5. CAPÍTULO 1…………………………………………………………………….
5.1 Título.
5.2 Introducción
5.3 Materiales y métodos
5.4 Resultados y discusión
5.5 Conclusiones
6. CAPÍTULO 2…………………………………………………………………….
6.1 Título
6.2 Introducción
6.3 Materiales y métodos
6.4 Resultados e discusión
6.5 Conclusiones
12
15
7. REFERENCIAS….......................................................................................
45
16
26
31
39