VARIACION DE FOSFOGLUCOMUTASA-1 MEDIANTE UTILIZACION DE ISOELECTROENFOQUE EN LA POBLACION COLOMBIANA PARA ESTUDIOS
FORENSES
Presentado por: FRANCY CAROLINA ROJAS PICO Directora: Piedad Sarmiento M.Sc
TRABAJO DE GRADO
Presentado como requisito parcial Para optar él titulo de
BIOLOGA
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA Bogotá, D.C.
ADVERTENCIA
Articulo 23 de la resolución N° 13 de Julio de 1946: “ La Universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus tesis de grado.
VARIACION DE FOSFOGLUCOMUTASA-1 MEDIANTE UTILIZACION DE ISOELECTROENFOQUE EN LA POBLACION COLOMBIANA PARA ESTUDIOS
FORENSES
FRANCY CAROLINA ROJAS PICO
_________________________
PIEDAD SARMIENTO S M.Sc
DEDICATORIA
A Dios por permitirme estar aquí A Mi Mami por su esfuerzo, por todo lo que me ha enseñado a largo de mi vida y por su apoyo incondicional
AGRADECIMIENTOS
Al laboratorio de Biología y DNA forense de la dirección central de Policía Judicial -DIJIN-, por financiar y apoyar el presente estudio.
A los estudiantes de la Escuela de Policía General Santander por ser mi población de estudio.
A Piedad Sarmiento, por guiarme en la realización de este estudio.
A Esperanza Jiménez, Bacterióloga forense Instituto Nacional de Medicina Legal.
A mis compañeras y Amigas por su apoyo.
TABLA DE CONTENIDO
N° de Pagina
1. INTRODUCCIÓN 6
2. PROBLEMA DE INVESTIGACION 7
3. JUSTIFICACION 8
4. OBJETIVO GENERAL 10
4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS 10
5. MARCO TEORICO 5.1 Poblamiento del continente americano 11
5.2 Poblamiento Colombiano 12
5.3 Herramientas biológicas útiles en biología forense 13
5.4 Fosfoglucomutasa E.C 5.4.2.2 14
Técnica de isoelectroenfoque 17
6 MATERIALES Y METODOS 20
6.1 Análisis de datos 22
7. RESULTADOS 25
8. DISCUSION 33
9. CONCLUSIONES 50
10. RECOMENDACIONES 51
10. BIBLIOGRAFIA 52
11. ANEXOS 57
AGRADECIMIENTOS
Al laboratorio de Biología y DNA forense de la dirección central de Policía Judicial -DIJIN-, por financiar y apoyar el presente estudio.
A los estudiantes de la Escuela de Policía General Santander por ser mi población de estudio.
A Piedad Sarmiento, por guiarme en la realización de este estudio.
A Esperanza Jiménez, Bacterióloga forense Instituto Nacional de Medicina Legal.
A mis compañeras y Amigas por su apoyo.
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN 2. PROBLEMA DE INVESTIGACION 3. JUSTIFICACION 4. OBJETIVO GENERAL 4.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS 5. MARCO TEORICO
5.1 Poblamiento del continente americano 5.2 Poblamiento Colombiano
5.3 Herramientas biológicas útiles en biología forense 5.4 Fosfoglucomutasa E.C 5.4.2.2
5.5 Técnica de isoelectroenfoque 6 MATERIALES Y METODOS 6.1 Análisis de datos
7. RESULTADOS 8. DISCUSION 9. CONCLUSIONES
10. RECOMENDACIONES 11. BIBLIOGRAFIA
12. ANEXOS
INDICE DE TABLAS
TABLA 1. Equilibrio Hardy-Weinberg y FIS en las poblaciones analizadas.
TABLA 2. Frecuencias fenotipicas de PGM1 en las poblaciones analizadas
TABLA 3. Estadisticos F para PGM1
TABLA 4. Frecuencias fenotioicas de PGM1 en las poblaciones analizadas.
TABLA 5. Frecuencias alelicas de PGM1 en algunos grupos indigenas colombianos.
TABLA 6. Frecuencias alelicas de PGM1 en algunas poblaciones mundiales.
INDICE DE GRAFICAS
GRAFICA 1. Frecuencias fenotípicas de PGM1 en la población Colombiana.
GRAFICA 2. Frecuencias alélicas de PGM1 en la población Colombiana
GRAFICA 3. Frecuencias fenotípicas de PGM1 en poblaciones indigenas
GRAFICA 4. Frecuencias alélicas de poblaciones negras
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. fenotipos de PGM1 usando la técnica de isoelectroenfoque (IEF)
FIGURA 2. Subpoblaciones analizadas
FIGURA 3. Distancia genética de Nei para las subpoblaciones analizadas
FIGURA 4. Distancia genética de Nei para las subpoblaciones analizadas y grupos indígenas.
FIGURA 5 Distancia genética de Nei para las subpoblaciones analizadas y poblaciones mundiales.
1. INTRODUCCION
La fosfoglucomutasa (PGM1) es una fosfotransferasa que cataliza la conversión reversible de glucosa-1 fosfato a glucosa-6 fosfato; se requiere de glucosa 1,6 difosfato y Mg+2 para su actividad, esta enzima es ampliamente usada en estudios de biología forense ya que presenta probabilidad de discriminación; han sido detectados 10 fenotipos comunes de PGM1
mediante la técnica de isoelectroenfoque (IEF).
El isoelectroenfoque (IEF) es una técnica electroforética en la cual los compuestos anfotéricos se fraccionan de acuerdo a sus puntos isoélectricos (pI), a lo largo de un gradiente continuo de pH establecido al dejar una mezcla de ácidos y bases orgánicos de bajo peso molecular (anfolitos), que se distribuye espontáneamente a través de un gel de poliacrilamida, esta técnica ofrece un incremento en la resolución, se realiza de manera rápida y es económica.
El conocimiento de las variaciones fenotípicas y alélicas a nivel departamental de la PGM1 es el objeto primordial de este trabajo, ya que permitiría la inclusión o exclusión de individuos en una población dada. El establecimiento de las frecuencias alélicas y fenotípicas de la PGM1 permite conocer una pequeña fracción de la estructura genética de la población Colombiana.
2. PROBLEMA DE INVESTIGACION
Analizar la variación de la PGM1, en la población Colombiana residente en Bogotá, Colombia, proveniente de diferentes áreas urbanas del país; para que de esta manera se pueda conocer la estructura genética de la población con respecto a este marcador genético, usado en genética de poblaciones y antropología forense.
3. JUSTIFICACION
La diversidad genética de la población humana ha aumentado a causa de los flujos génicos (transferencia de material genético entre poblaciones) que son presentados como consecuencia de la migración y el crecimiento de la sociedad humana a través de las diferentes regiones biogeográficas; a raíz de ese aumento se hace necesario estudiar la estructura genética de las poblaciones. En el caso de individuos Colombianos hace falta complementar los estudios realizados previamente respecto a las frecuencias de los subtipos de PGM1, (Expedición humana 1994); es de vital importancia proporcionar las variaciones poblacionales en nuestro medio, para la implementación de estas metodológias; se debe resaltar que los diferentes subtipos de PGM1 son detectados a través del isoelectroenfoque por cambios de un aminoácido en la cadena polipeptídica, este hecho la constituye en una herramienta sumamente útil en procesos de identificación tales como casos de paternidad y esclarecimiento de hechos delictivos etc. ya que apoyan la discriminación.
El establecimiento previo de las frecuencias poblacionales de este marcador enzimático es de vital importancia, ya que proporciona las variaciones dentro del marco nacional, de esta manera se conoce la distribución de los fenotipos de PGM1 en el territorio colombiano y a su vez puede establecerse una correlación con poblaciones como los grupos indígenas (núcleos
cerrados) otorgando mayor conocimiento de la gran diversidad humana, y a su vez podemos enmarcar estos resultados dentro del contexto mundial, haciendo aún mayor su validez y utilidad en cuanto al apoyo que genera en casos de discriminación.
El laboratorio de Biología y DNA forense de la dirección central de Policía Judicial -DIJIN- no cuenta con la disponibilidad de esta metodología, que es de gran utilidad, ello nos ha impulsado al estudio de la variación de PGM1
en nuestro medio, para lograr así su posterior aplicación en casos forenses;
la técnica de IEF para enzimas polimórficas como la PGM1 es usada en el área de serología de laboratorios de Criminalistica, tal como el laboratorio de Biología Forense del Instituto de Medicina Legal, Bogotá (Colombia), National Research Institute of Police Science, Japan y el California Criminalistic Institute (CCI), sacramento (California) (NRIPS, 2000; California Criminalistic Institute (CCI), 2000)
4. OBJETIVO GENERAL
Determinar las variaciones de subtipos de Fosfoglucomutasa-1 (PGM1), entre individuos provenientes de trece Departamentos de Colombia.
4.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Establecer las frecuencias alélicas y fenotípicas de los diferentes subtipos de fosfoglucomutasa 1 (PGM1), mediante la técnica de isoelectroenfoque, en una población de 167 muestras de trece departamentos de Colombia.
Implementar la técnica de isoelectroenfoque para la determinación de los subtipos de PGM1, con el fin de ser usada en estudios forenses.
Analizar la variación en la frecuencia de la PGM1 en las muestras de las diferentes regiones del país.
Comparar las frecuencias de las muestras analizadas, con las frecuencias obtenidas con otros estudios realizados tanto para Colombia como para otras poblaciones del mundo.
5. MARCO TEORICO
5.1 Poblamiento del continente americano
Se han generado múltiples teorías en cuanto al poblamiento del continente Americano, postuladas por científicos multidisciplinarios los cuales abarcan áreas tales como paleontología, geología, antropología y arqueología.
Desde hace ya varios años los análisis moleculares que en conjunto han ido generando aportes y confirmando hipótesis a cerca de este proceso.
La más aceptada hoy en día es la teoría del poligenismo Asiático propuesta por Paul Rivet en 1926 que es ampliamente admitida, según esta teoría la primer entrada en América se produjo durante el Pleistoceno superior (70.000 años atrás) época en la cual en América del Norte ocurrió la glaciación de Winsconsin, sobre las tundras del estrecho de Bering que no fueron recubiertas por los glaciares, haciendo las veces de puente el cual fue denominado Beringia, hombres y animales terrestres circularon libremente hasta que esta comunicación entre Asia y América se interrumpe al cerrarse Beringia.
Adicionalmente el continente americano presenta influencia étnica de origen Australiano y Melanésica que están relacionadas con las razas negras del continente.
Posterior al poblamiento Americano, se encuentra la época de la conquista (descubrimiento de América) generando una mezcla racial entre los grupos Indígenas ya establecidos y los nuevos pobladores, dando origen a cambios genéticos y culturales, por lo que la población Colombiana actual cuenta una amplia influencia antropogenética como consecuencia de la tri-mezcla racial (Arjona. C.M 1973, Instituto Gallach 1992).
5.2 Poblamiento Colombiano
Puede decirse que el hombre llegó al territorio Colombiano hace al menos 12.000 años, estos primeros grupos cruzaron el istmo de Panamá y el Darién en dirección al sur.
En las zonas de la costa Atlántica, según indicios, los primeros habitantes se dedicaron a la caza; pero debido a la desaparición de los grandes mamíferos debieron cambiar su base alimenticia por productos de mar.
Posteriormente los cambios en las condiciones ambientales hicieron que estos primeros pobladores migraran extendiéndose hacia el interior del territorio Colombiano donde establecieron cultivos, elevándose a su vez la tasa demográfica, estos primeros grupos se esparcieron principalmente por el altiplano cundiboyacense y por las costas Pacifica y Atlántica; diversas capas migratorias se superpusieron en un periodo de milenios, la mayoría provenían del norte como se mencionó anteriormente.
La zona suroriental del territorio Colombiano (llanos orientales y Amazonas) pudieron ser pobladas desde el Brasil. Hacia el año 1.500 la mayor parte
del territorio Colombiano se encontraba poblada por diversos grupos indígenas; la llegada de los españoles al momento de la conquista generó cambios socioculturales en los núcleos indígenas, adicionalmente se produjo la mezcla racial entre españoles e indígenas, a esto se le agrega la importación de esclavos (negros) por parte de los españoles, los cuales también contribuyen en la mezcla racial, esta situación trajo consigo cambios genéticos dentro del país, debe tenerse en cuenta que Colombia por su posición geográfica es plataforma de entrada a Sur América por lo que recibió una influencia fuerte de diferentes culturas y por lo tanto diversidad genética.
5.3 Herramientas Biológicas Utiles en Biología Forense
Los procesos de identificación humana son aspectos que representan una esencial importancia en investigaciones criminalísticas.
La identificación científica de restos humanos puede ser concluida por fingerprint o huella genética, registros dentales, radiografías o serología forense entre otras; todas estas técnicas muestran un amplio rango utilidad.
Dentro de estos procesos de identificación humana, se encuentra la tipificación de ciertas proteínas polimórficas, presentes en fluidos biológicos (sangre, semen, orina, saliva). La identificación de fenotipos del polimorfismo de la PGM1 ofrece utilidad real en el diagnóstico ya que se puede incluir o excluir a un individuo de una población.
Dentro de los sistemas polimórficos usados en estudios forenses se encuentra el DNA y algunos sistemas enzimáticos como: Fosfatasa ácida eritrocitaria (EAP), Esterasa D (EsD) y Fosfoglucomutasa 1 (PGM1). La enzima eritrocitaria PGM1 proporciona una elevada capacidad de discriminación y adicionalmente es más rentable, por lo que es ampliamente usada en laboratorios forenses como apoyo de técnicas tales como los polimorfismos de DNA; generando a su vez la necesidad de desarrollar e implementar métodos que faciliten el análisis enzimático, como lo es el método de isoelectroenfoque (IEF) (Murch et al. 1986, Romero et al. 1991)
5.4 Fosfoglucomutasa E.C 5.4. 2.2
La variación mostrada por la isoenzima Fosfoglucomutasa ha permitido que sea uno de los marcadores genéticos más usado en los estudios poblacionales y forenses (Edwards et al. 1995).
En 1938 Cori y Colowch reportaron la presencia de PGM en: músculo, riñón, hígado y cerebro; el polimorfismo de la PGM1 fue evidenciado desde 1964 por Spencer et al. usando electroforesis con gel de almidón, Bark et al.
(1976) estudiaron la PGM1 mediante isoelectroenfoque con gel de poliacrilamida encontrando diez (10) fenotipos de la isoenzima en los glóbulos rojos humanos, lo que desde entonces hace que este sistema enzimático sea importante en investigación Criminalistica (Kühnl. et al.
1978b; Murch et al. 1986)
La PGM1 es ampliamente distribuida en plantas, animales y microorganismos, en animales se halla en el citoplasma de las células de muchos tejidos del cuerpo y en los fluidos biológicos; es una fosfotransferasa que cataliza la conversión reversible de glucosa-1 fosfato a glucosa-6 fosfato;
se requiere de glucosa 1,6 difosfato y Mg+2 para su actividad, llevándose a cabo una reacción de transfosforilación, la cual se centra en el metabolismo de los carbohidratos, la acción de la fosfoglucomutasa puede ser activada por Mg+2, Mn+2 o Co+2 y ser inhibida por fluoruro; la PGM1 tiene dos formas una fosforilada (EP) y la otra la enzima desfosforilada (ED), la EP puede fosforilar la glucosa 6 fosfato a glucosa 6 difosfato en el sitio activo de la enzima, la fosfoglucomutasa tiene un peso molecular de 65 000 Da, esta constituida aproximadamente por 510 aminoácidos, requiriendo para su codificación 1530 nucleotidos (Sumner & Somers, 1953; Takahashi et al 1982; Worttington catalog Phosphoglucomutase, 1998) su extensa variación polimorfica ha generado estudios del sistema PGM.
En humanos han sido descritos tres genes PGM1, PGM2 y PGM3, todas las isoenzimas muestran variación genética (Scozzari et al, 1984; Edwards et al.
1995); en el caso de PGM1 la alta frecuencia de variación y los diez (10) fenotipos que para ésta han sido descritos la hacen un marcador genético útil en estudios forenses (Welch 1978), ya que exhibe la más alta probabilidad de discriminación en comparación con los sistemas de enzimas usados comúnmente en biología forense, estos fenotipos son codificados por cuatro alelos codominantes PGM1: 1+, 1-, 2+, 2-.
El polimorfismo de las proteínas se debe a la substitución de un aminoácido en la cadena polipeptídica, como resultado de una mutación; el polimorfismo de la isoenzima fosfoglucomutasa es atribuido a una recombinación intragénica.
La mutación en el sitio 723 muestra asociación con el polimorfismo del alelo 1 y 2, asi los individuos con fenotipo PGM1 1 presentan la base C en dicha posición, mientras quienes presentan el fenotipo PGM1 2 presentan la base T, esto en el caso de homocigotos, los individuos heterocigotos presentan las dos. El cambio de C por T en el sitio 723 se denota en la proteína en la substitución del aminoácido Arginina (Arg) por un residuo de Cisteína (Cys) 220.
De igual manera la mutación en la posición 1320 presenta completa asociación con PGM1 +/-, los individuos homocigotos + en esta posición cargan la base T mientras que los individuos con fenotipo homocigoto -, muestran la base C, los heterocigotos presentan ambas bases en esta posición, la transición de la base C por T indica el cambio de Tirosina (Tyr) por Histidina (His). (March et al., 1993).
Adicionalmente han sido encontrados dos alelos mas denominados 3 y 7, estos alelos son de distribución restringida a la población Japonesa, a partir de los cuales se conocen diez subtipos adicionales, menos comunes por encontrase confinados a dicha población de acuerdo con los datos arrojados
por estudios poblacionales de PGM1. Este polimorfismo 3/7 también es atribuido a una recombinación intragenica en la que la substitución de Metionina (Met) en el residuo 67 y Cisteina (Cys) en el 220 conduce al alelo 3; en el residuo 419 se encuentra Tirosina (Tyr) dando como resultado 3+, mientras que la presencia de Histidina (His) en el mismo residuo produce 3-;
se sugiere que el residuo Lisina (Lys) del aminoácido 67 presente en los alelos comunes 1 y 2 fue reemplazado por Metionina (Met) en los tipos 7+ y 7- (Takahashi. N et al. 1982; Takahasni & Neel. J 1993).
Dichos cambios en la cadena polipeptídica de la fosfoglucomutasa hacen que varíe el punto Isoelectrico (pI) y por lo tanto que sean detectados mediante Isoelectroenfoque.
5.5 Técnica de Isoelectroenfoque
El isoelectroenfoque es una técnica electroforética en la cual los compuestos anfotéricos se fraccionan de acuerdo a sus puntos isoélectricos (pI), a lo largo de un gradiente continuo de pH; el gradiente se establece al dejar una mezcla de ácidos y bases orgánicos de bajo peso molecular (anfolitos), que se distribuye espontáneamente en un campo eléctrico, generado a través de un gel de poliacrilamida, los anfolitos tienen únicamente un aminoácido y un grupo carboxilo funcional que interactuan mínimo con las proteínas enfocadas
Los anfolitos son sintéticos, de ácido policarboxilico alifatico, disponibles comercialmente los cuales tienen un pI que cubre un rango de pH preseleccionado. El anfolito portador mas acídico se mueve hacia el ánodo, donde se concentra en la zona cuyo pH es igual a su punto Isoelectrico (pI), mientras que los anfolitos portadores más básicos son impulsados hacia el cátodo; cuando el compuesto alcanza su posición de equilibrio detiene su migración; es decir, la región donde su pH es equivalente a su pI y la carga neta es cero, según la ecuación: V= E * Z/ F donde V es la velocidad de migración, E es la fuerza del campo eléctrico, Z es la carga eléctrica neta de la enzima y F resistencia de fricción; si Z = 0 en la ecuación, V será igual a cero y la enzima alcanzara su pI, por lo que las bandas en las que se estacionan las proteínas indican el punto en el que el gradiente de pH corresponde a su punto Isoelectrico, esta técnica emite una alta resolución en proteínas que difieren en una simple carga las técnicas convencionales de electroforesis no diferencian macromoléculas de isoenzimas con peso moleculares similares, pero con pequeñas variaciones en la carga neta (Cade-Treyer et al. 1999, Durban, B 1988, University of leeds Boodington, 1999)
Desde finales de la década de los 70 los avances de esta técnica electroforética han sido aplicados en estudios genético poblacionales.
Mediante la técnica de isoelectroenfoque se han detectado diez fenotipos comunes para PGM1, mientras que con electroforesis convencional se detectan únicamente tres fenotipos comunes; motivo por el cual esta técnica es de mayor utilidad en la detección de las frecuencias de la PGM1 (Kühnl et al. 1977; Welch 1978).
La técnica de isoelectroenfoque presenta utilidad en múltiples campos tales como la investigación biológica, clínica, farmacéutica, veterinaria, medicina forense, biotecnología e industria agroalimenticia; dentro del área biomedica por ejemplo pueden detectarse los polimorfismos de algunas proteínas de suero como el componente grupo especifico (Gc), transferrina (Tf), Haptoglobina (hp) y alfa 1-antitripsina; en la industria agroalimenticia se usa en la detección de variedades tanto vegetales como animales, como prueba de rutina en análisis de control de la caseína de la leche de ovinos y bovinos (Cade-Treyer et al. 1999).
La visualización de la PGM1 se realiza mediante un sistema de revelado conocido como “overlay”, la reacción ocurrida en este proceso es la siguiente: la Glucosa 1 fosfato es convertida a Glucosa 6 fosfato por actividad enzimática de la PGM1; la glucosa 6 fosfato es oxidada por la glucosa 6 difosfato con la consecuente reducción de la coenzima NADP, luego se genera la reducción del MTT formando un complejo insoluble de color azul violeta conocido como formazan, al unirse con el azul de meldola en los lugares donde esta la PGM1 (Kuhnl, P & Spielman, W 1978a).
6. MATERIALES Y METODOS
Las muestras de sangre venosa periférica fueron colectadas en la Escuela de Policía General Santander, mediante el sistema vacutainer EDTA;
fueron obtenidas 167 muestras de individuos procedentes de diferentes Departamentos del país, excepto personas nacidas en Bogotá. Dentro del protocolo que se siguió en este estudio se incluyó un consentimiento informado el cual diligenciaron previamente los participantes, autorizando la toma de la muestra y permitiendo que se realicen en ellas los análisis correspondientes al presente estudio poblacional (Anexo1)
Los glóbulos rojos fueron aislados por centrifugación y almacenados a – 20°C hasta el momento del isoelectroenfoque.
El procedimiento se llevó a cabo en Cámara de electroforesis horizontal SERI con baño de recirculación a 4°C y electrodos para isoelectroenfoque, se colocó el gel de poliacrilamida preparado con solución stock de poliacrilamida 5%T 3%C, anfolito Bio-Rad (rango de pH5-7), EPPS, glicerol, persulfato de amonio al 1% y Temed; se realizó un prefoco con el fin de crear el gradiente de pH sobre el gel; el prefoco tiene una duración de 25 minutos a 2000 V y se realiza antes de colocar las muestras sobre el gel, se deben impregnar una tira de papel whatman 3 de la misma longitud del gel con la solución del ánodo (Acido acético 0,5M) y otra en solución de cátodo (NaOH 0,5M), éstas se ubican sobre cada uno de los extremos del gel que
quedarán en contacto con los electrodos; el objetivo del prefoco es generar el gradiente de pH correspondiente al rango establecido.
Una vez finalizado el prefoco se colocan 3.5µl de glóbulos rojos previamente pretatratados con DTT 1M, a 1 cm del ánodo y se inicia el corrido que tiene una duración de 2 horas.
Para la visualización (overlay) se usa agarosa tipo 1 al 1%, glucosa 6 fosfato deshidrogenasa SIGMA, azul de meldola, mezcla de reacción y buffer de reacción los cuales son vertidos sobre el gel del isoelectroenfoque, este es llevado a incubadora durante una hora a 37°C; la lectura se realiza sobre cámara de luz blanca (anexo 2).
Cabe anotar que el presente trabajo fue realizado con la financiación y apoyo del Laboratorio de Criminalistica DIJIN, por lo que la toma de las muestras fue realizada con la población de estudiantes disponibles voluntarios de la Escuela Nacional de Policía General Santander.
En la mayoría de los casos las evidencias no llegan al laboratorio en sangre liquida si no que se recogen objetos o prendas de vestir en el lugar de los hechos, en las cuales se hallan pelos, fluidos biológicos como: sangre, semen, o saliva, por lo que fue necesario estandarizar la técnica en manchas, para esto se elaboraron manchas de sangre en tela, para extraer la sangre de las fibras se usa DTT
6.1 Análisis de Datos
Las frecuencias alélicas proporcionan la variación de una población a otra por que cambian a través del tiempo haciendo parte del proceso evolutivo, al hallar las frecuencias de la PGM1 se pueden estar generando herramientas en la comprensión de los procesos migratorios que produjeron como consecuencia el poblamiento Americano; las frecuencias alélicas halladas en el presente estudio se obtuvieron usando el software de genética de poblaciones, Genepop versión 3.2ª, mayo 2000 elaborado por Raymond M. &
Rousset F.
Hardy y Weinberg 1908, examinaron el comportamiento de un alelo Aa en una población ideal, en la cual, el apareamiento se realiza al azar, no se presenta flujo genético, todos los alelos son igualmente viables, y es suficientemente grande para ser regida por las leyes de la probabilidad; en conclusión No hay selección natural ya que las frecuencias alélicas no cambian de una generación a la siguiente.
En el presente estudio se halló el equilibrio de Hardy - Weinberg usando Genepop versión 3.2ª, mayo 2000 para las trece subpoblaciones y se realizó un test exacto con el método de Fisher
Se realizaron estadísticos F utilizando Genepop versión 3.2ª, mayo 2000, los estadísticos F (FIS, FIT, FST) son usados para estudiar la diferenciación genética dentro y entre componentes de una población; FIS mide el déficit de heterocigocidad dentro de las poblaciones; FST mide el déficit de
heterocigocidad entre poblaciones; FIT mide el déficit global de heterocigotos, FIS y FIT pueden ser negativos, mientras que FST es positivo siempre (Nei, M 1977; Nei, M & Chesser, K 1983).
La distancia genética de Nei es apropiada para hallar la distancia proporcional desde el tiempo de divergencia entre poblaciones.
Al aislar dos poblaciones ( X y Y) , entre las cuales no vuelva a existir flujo génico, los valores de similitud van a ser iguales y el número de individuos es constante. Después de muchas generaciones las dos poblaciones X y Y son muy diferentes.
Mientras que entre dos poblaciones parcialmente aisladas el flujo génico persiste; los valores de similitud entre las poblaciones son hallados usando la distancia genética de Nei; esta distancia genética es la única sobre la cual se analizan las distancias genético poblacionales, por lo que es la mas usada biológicamente.
El método usado para la elaboración de los dendrogramas en los que se muestran las similitudes entre poblaciones, ejecuta los siguientes pasos:
1. Se elabora una matriz básica de datos MBD.
2. Se mide la similitud por parejas, en este caso usando la distancia genética de Nei.
3. Se realiza una matriz con las similitudes obtenidas.
4. Se arman fenogramas que demuestran las relaciones, siguiendo el parámetro conocido como SAHN:
S= Aglomerativo: forma grupos.
A= Excluyente: no se relacione en dos partes.
H= Gerarquico: da prioridad a ciertas características ( ej. Los valores) N= Secuencial: va paso a paso.
El dendrograma se agrupo mediante el método de ligamiento promedio UPGMA.
Estos pasos son computados usando el software de aplicaciones bioestadisticas NTSYS versión 2.02i.
7. RESULTADOS
EQUILIBRIO HARDY-WEINBERG Y FIS EN LAS POBLACIONES ANALIZADAS
Población N Probabilidad FIS
Antioquia 13 0.0677 - 0.090
Caldas 22 0.7315 - 0.247
Risaralda 9 0.2734 + 0.360
Valle 7 0.0212* + 0.385
Cauca 7 0.0207* + 0.659
Nariño 7 0.3143 - 0.600
Huila 4 0.4779 - 0.292
Tolima 18 0.0922 - 0.164
Boyacá 27 0.0001* - 0.118
Santander 27 0.2752 + 0.177
Norte Santander 18 0.805 +0.237
Costa Atlantica 8 0.4570 - 0.455
Llanos Orientales TOTAL
11 167
0.2239 - 0.475
Chi 2 63.0, Df 26 Prob 0.0001 Tabla 1
En esta Tabla se observa que las subpoblaciones de Valle, Cauca y Boyacá no se encuentran en equilibrio Hardy-Weinberg para la PGM1.
Gráfica 1
El fenotipo 1-1+ se presenta con una frecuencia del 43.5% dentro de la población muestreada, siendo el más frecuente, mientras que el fenotipo 1-2- exhibe la menor frecuencia.
0.145 0.435
0.206
0.012 0.06
0.03 0.024 0.018
0.042 0.024
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
Frecuencias
1-1- 1-1+ 1+1+ 1-2- 1+2- 2-2- 1-2+ 1+2+ 2+2- 2+2+
Fenotipos
FRECUENCIAS FENOTIPICAS DE PGM 1 EN LA POBLACION COLOMBIANA
Gráfica 2
Frecuencias alélicas para la población total.
El alelo 1+ se presenta con una frecuencia del 44%, a su vez el alelo menos frecuente es 2+ con una frecuencia de 6.6%.
0.402
0.44
0.092
0.066
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
Frecuencias
1- 1+ 2- 2+
Alelos
FRECUENCIAS ALELICAS DE PGM1 EN LA POBLACION COLOMBIANA
FRECUENCIAS ALÉLICAS DE PGM1 EN LAS POBLACIONES ANALIZADAS
Población N PGM1 1- PGM1 1+ PGM1 2- PGM1 2+
Antioquia 13 0.273 0.455 0.227 0.045
Caldas 22 0.333 0.639 0.028 0.000
Cauca 7 0.375 0.375 0.250 0.000
Risaralda 9 0.444 0.222 0.000 0.333
Valle 7 0.444 0.333 0.111 0.111
Huila 7 0.438 0.500 0.063 0.000
Nariño 4 0.500 0.375 0.000 0.125
Tolima 18 0.389 0.417 0.139 0.056
Boyacá 27 0.480 0.340 0.140 0.040
Santander 27 0.400 0.460 0.040 0.100
Norte Santander 18 0.250 0.542 0.083 0.125
Costa Atlantica 8 0.667 0.333 0.000 0.000
Llanos TOTAL
9 167
0.318 0.591 0.091 0.000
Tabla 2
Frecuencias alélicas para las trece subpoblaciones implicadas en este estudio.
ESTADISTICOS F PARA PGM1
FIS FST FIT
- 0.0174 0.0180 0.0009
Tabla 3
Estadísticos F (Weir y Cockerham 1984), FIS esta indicando un exceso de heterocigotos en las poblaciones analizadas.
FST indica baja heterogeneidad entre las poblaciones.
FIT muestra un equilibrio de heterocigotos con respecto a la población total FENOTIPOS DE PGM1 MEDIANTE LA TECNICA DE IEF
1-2+ 1-2+ 1-1- 1+2- 1-1+ 1+1+ 1+2+ 1-2- 2-2 - 2-2+ 2+2+
Figura 1 muestra los fenotipos de PGM1 observados usando la técnica de isoelectroenfoque (IEF)
MAPA DE POBLACIONES ANALIZADAS PARA PGM1
Figura 2 mapa de Colombia, con los departamento muestreados
FRECUENCIAS FENOTÍPICAS DE PGM1 EN LAS POBLACIONES ANALIZADAS
POBLACION n 1-1- 1+ 1+ 1-1+ 1-2- 1+2- 1-2+ 1+2+ 2-2+ 2- 2- 2+2+
Antioquia 11 0.55 0.1 0.18 0.09 |
Caldas 18 0.1 0.33 0.56 0.06
Risaralda 9 0.2 0.11 0.22 0.22 0.2
Valle 9 0.2 0.11 0.44 0.1 0.1
Cauca 8 0.3 0.25 0.25 0.3
Nariño 4 0.75 0.25
Huila 8 0.1 0.13 0.63 0.13
Tolima 18 0.1 0.11 0.5 0.1 0.11 0.11
Boyacá 25 0.2 0.04 0.6 0 0.08 0.1
Santander 25 0.2 0.28 0.24 0.04 0.04 0.12 0.04
Norte Santander
12 0.1 0.33 0.33 0.08 0.1 0.1
Costa Atlantica 9 0.3 0.67
Llanos
Orientales 11 0.18 0.64 0.18
Tabla 4
Frecuencias fenotípicas de las trece poblaciones analizadas, los diez fenotipos de PGM1 son evidenciados, el fenotipo 1-1+ es encontrado en todas las poblaciones
8. DISCUSION
Mediante este trabajo se realiza un aporte al conocimiento de la estructura genética de la población urbana colombiana, dado que hasta el momento solo se han estudiado poblaciones indígenas, negras y aisladas y el mayor porcentaje de nuestra población esta concentrada en los centros urbanos; los datos arrojados son tan solo una muestra de la gran diversidad genética Colombiana
Estos resultados evidencian la mezcla causada por la migración que va en aumento dentro del territorio colombiano, debido al impacto económico y social, generando como resultado el actual panorama poblacional de Colombia.
Tal como se observa en la Tabla 1 la población total muestreada no se encuentra en equilibrio Hardy-Weinberg, la desviación con respecto al equilibrio es de 0.0001, este valor tan bajo puede deberse al resultado obtenido para la subpoblación de Boyacá, ya que la probabilidad con respecto al equilibrio Hardy-Weinberg para esta subpoblación, es de 0.0001 siendo el valor más bajo entre las subpoblaciones, lo que pudo generar una desviación aún mayor con respecto a la población total; las subpoblaciones de Valle y Cauca presentan desviación con respecto al equilibrio Hardy-
Weinberg y la FIS para estas dos subpoblaciones muestra aumento de homocigotos.
Las frecuencias fenotípicas de la población total presentadas en la gráfica 1, muestran que el fenotipo más frecuente dentro de la población colombiana analizada es 1-1+ con una frecuencia del 43.5%, seguido por el homocigoto 1-1- con el 20.6%; el 35.9 % restante se distribuye entre los otros ocho fenotipos mostrados por la PGM1, dado que los diez fenotipos comunes para PGM1 enfocados mediante IEF fueron encontrados en la población muestreada (figura 1).
Las frecuencias fenotípicas para poblaciones indígenas reportadas por Carrillo 1992 muestran que el fenotipo más frecuente al igual que para los individuos analizadas en este estudio es 1-1+ con una frecuencia de 33.7%, igualmente en las poblaciones indígenas se hallaron los diez fenotipos comunes de PGM1, se evidencian claramente diferencias en cuanto a las frecuencias fenotípicas de indígenas (gráfica 3) con las de individuos provenientes de áreas urbanas de Colombia, arrojadas por este estudio (gráfica1); el fenotipo 1-1- es más frecuente en poblaciones indígenas (22.7%) que en las áreas urbanas (14.5%).
El fenotipo heterocigoto 1-2- es el menos frecuente en la población total analizada por este estudio (1.2%) mientras que el fenotipo de menor frecuencia en la población indígena colombiana es el heterocigoto 2+2- (1%).
La frecuencia para el fenotipo 1+2- es muy cercana en las dos poblaciones (Urbana e Indígena) siendo de 6% para Colombia y 6.2% en los grupos indígenas, en cuanto a estas variaciones se puede concluir que las frecuencias fenotípicas de los grupos indígenas por pertenecer a núcleos cerrados y aislados del país están mostrando el posible bagaje genético ancestral de los primeros pobladores de nuestro territorio para el marcador enzimático PGM1, mientras que, las variaciones en las frecuencias fenotípicas de la población analizada en este estudio nos da una clara visión de la composición genética de la población colombiana actual; la cual ha sido sometida a cambios demográficos y sociales debidos a la problemática del recrudecido conflicto armado y una economía cuyas escasas posibilidades se encuentran centralizadas en la capital del país lo que a causado flujo génico entre las distintas regiones.
Como se observa en la tabla 4 El fenotipo 1-1+ fue evidenciado en las trece subpoblaciones, la frecuencia más elevada para este fenotipo fue la de Nariño (0.75), cabe a notar que de esta población fueron muestreados 4 individuos únicamente.
El homocigoto 1-1- no se encontró en la subpoblacion de Antioquia, Nariño ni llanos orientales; la frecuencia más alta fue hallada para Cauca y Llanos orientales siendo 30% en cada una de estas poblaciones.
El fenotipo 1+1+ no fue observado en individuos provenientes de la Costa Atlántica ni Nariño, la frecuencia mas elevada de este fenotipo fue para individuos de Caldas y Norte de Santander siendo esta del 33%.
El fenotipo heterocigoto 1-2- se encontró únicamente en las subpoblaciones de Antioquia y Tolima con un valor de 10% en ambas.
Otro fenotipo poco frecuente es 1-2+ evidenciado en las subpoblaciones de Risaralda y Santander; el heterocigoto 1+2+, se observo únicamente en la subpoblación de Santander con un valor del12% (tabla 4). Estas variaciones a nivel de fenotipos son de utilidad, ya que están mostrando que los diez fenotipos comunes de PGM1 no se distribuyen en todas las subpoblaciones de igual manera, por el contrarío se evidencian variaciones significativas, siendo de gran importancia, especialmente los fenotipos con menor distribución ya que por encontrase en pocas poblaciones generan mayor grado de discriminación en relación a los casos forenses; este es el caso del alelo 1+2+ que en una muestra de 25 individuos se encuentra con en un12%
únicamente en la subpoblación de Santander; otro fenotipo que presenta beneficio, es el 1-2- ya que su frecuencia es baja y está presente nada más en Antiquia y Tolima.
Por otro lado el fenotipo 1-1+ por encontrase en todas las subpoblaciones, sería el de menor utilidad en cuanto a discriminación de un individuo en una subpoblación dada.
Como ya se menciono en los últimos años la estructura genética de la población Colombiana ha sido estudiada para algunos polimorfismos tanto de proteínas séricas como plasmáticas principalmente en grupos poblacionales no urbanos del país, como lo hizo la Gran Expedición Humana, en contraste el presente estudio fue realizado con muestras de individuos provenientes de áreas urbanas y/o mestizas del país (figura 2) lo que nos proporciona una panorámica mas completa de la constitución genética de la población colombiana en el presente.
Al comparar las frecuencias alélicas obtenidas para cada subpoblación (Tabla 2) con los resultados de algunas comunidades indígenas obtenidas por Sarmiento 1993 (Tabla 5) observamos que existen variaciones entre los valores hallados en las poblaciones indígenas que se encuentran dentro de los departamentos muestreados, si se observan por ejemplo las frecuencias alélicas para los Tunebos, PGM1 1-= 0.365, PGM1 1+= 0.21, PGM1 2-= 0.045, PGM1 2+=0.38, población indígena localizada en el departamento de Norte de Santander junto con las frecuencias alélicas para dicha zona del país (PGM1 1-= 0.250, PGM1 1+= 0.542, PGM1 2-= 0.083, PGM1 2+=0.125) se encuentran diferencias amplias. En términos generales los alelos más frecuentes tanto para los individuos pertenecientes a áreas rurales como para los indígenas son 1- y 1+
Al Comparar las frecuencias alélicas mostradas en el gráfico 2 de la población total analizada con las frecuencias reportadas con otras
poblaciones del mundo (Tabla 6) se observa que el alelo con mayor frecuencia para ambas es 1+, seguido por el alelo 2+, excepto en las poblaciones Orientales (Japón y Korea del sur) en las cuales el segundo alelo más frecuente es 1-, estos resultados hacen pensar que efectivamente han existido flujos migratorios dentro de la población colombiana, que han redundado en un flujo genico paralelo, sin embargo, nuestros resultados distan de las frecuencias de las poblaciones mundiales debido a que con el paso de los años, desde el proceso del poblamiento americano, pasando por la conquista, hasta llegar a la actualidad, Colombia ha logrado establecer una estructura genética propia.
Al comparar las frecuencias alélicas de poblaciones negras de: Africa, Costa atlántica y Providencia se observan grandes variaciones (Gráfica 4).
El alelo 1- es el más frecuente en los tres grupos: Providencia 48.44%, Africa 79.5% y Costa atlántica 66.7%,el segundo alelo en orden de frecuencia es el alelo 1+, el cual en las dos poblaciones colombianas presenta un valor cercano, siendo de 32.81% en Providencia y 33.3% en Costa atlántica diferenciándose enormemente de Africa en la cual este alelo tiene un 5.3%
de frecuencia, notamos que las dos poblaciones colombianas, aún cuando son grupos aislados a causa de su posición geográfica presentan similitud en las frecuencias de estos dos alelos, el flujo génico entre la poblaciones negras se remonta a los tiempos de la esclavitud en el siglo XV, los esclavos eran individuos provenientes de las costas de Africa y se establecieron en las
costas del Territorio Colombiano; al observar los alelos 2- y 2+, se ve que para la Costa atlántica la presencia de estos dos alelos es nula, mientras que en Africa y Providencia estos alelos muestran frecuencias bajas.
Los estadísticos F mostrados en la tabla 3 indican: el valor de FIS es de - 0.0174 este resultado indica que el promedio intrapoblacional de heterocigotos en la población presenta un exceso, el valor de FIS podría no ser significativo ya que el resultado es muy cercano a cero; esto puede deberse al tamaño pequeño de las muestras. El valor de FIT igualmente es muy bajo 0.0009 indicando que no existe déficit de heterocigotos respecto a la población total, es importante resaltar que el tamaño de la muestra podría estar generando un sesgo en cuanto a estos dos índices. Se observa una baja heterogeneidad de acuerdo con la FST que fue de 1.8% dentro de la población total.
La razón principal para estudiar las frecuencias de la PGM1 mediante isoelectroenfoque en la población Colombiana, además de generar un aporte al conocimiento de la estructura genética de nuestro país, fue la necesidad del laboratorio de Biología y DNA forense de la DIJIN de implementar técnicas que sean de utilidad real, ya que ayudan a resolver los casos de identificación que llegan cada vez con mas frecuencia al laboratorio por las razones sociales, políticas y económicas de nuestro país que ya todos conocemos.
Esta variación en las frecuencias tanto alélicas como fenotípicas y la baja heterogeneidad dentro de la población colombiana esta apoyada en la movilización (migración) de sus habitantes, debido a factores como el conflicto armado que viene ocurriendo en Colombia desde el siglo XIX provocando los desplazamientos en masa de la población y generando tales flujos migratorios.
Las bandas de PGM1 observadas usando la técnica de IEF, se muestran un poco más oscuras cuando el procedimiento se lleva a cabo usando muestras extraídas de manchas de sangre, sin embargo los resultados son igualmente validos que al trabajar con sangre liquida, es importante resaltar este aspecto ya que las muestras o evidencias en su mayoría no llegan al laboratorio en sangre liquida si no, por el contrario, en su gran mayoría son manchas. El tamaño de la mancha usado para llevar a cabo el procedimiento es de 1 cm2, lo que confiere una ventaja más del uso de la técnica de IEF, ya que no se hacen necesarios grandes tamaños de muestra;
adicionalmente, es importante anotar que las muestras fueron obtenidas diez meses antes de ser procesadas, lo que muestra de alguna manera el tiempo de “vida” y la estabilidad que puede tener la PGM1 almacenada a -20°C, tanto en sangre liquida como en sangre total (manchas), este resultado otorga una ventaja más en la detección de la PGM1 mediante la técnica de IEF.
La figura 3 nos muestra un dendrograma en el que se agrupan las poblaciones muestreadas en este estudio, se evidencian claramente dos clusters bien diferenciados de las poblaciones dentro del territorio Colombiano; se observan agrupamientos en cuanto a las frecuencias alélicas, entre departamentos alejados dentro del área Colombiana, este es el caso de las poblaciones de Caldas, Norte de Santander y Llanos orientales; las cuales forman un cluster indicando que se encuentra gran similitud en la distribución de los alelos de PGM1, el coeficiente de similitud entre estas poblaciones es de 0.01.
Las poblaciones de Santander, Huila y Tolima se agrupan en un cluster con un valor de similitud de 0.15, el cual a su vez se agrupa con el cluster formado entre Valle, Nariño y Boyacá, presentandose entre laos dos clusters un coeficiente de similitud de 0.25; como se observa en este dendrograma existen grandes similitudes genéticas o distancias cortas entre las poblaciones muestreadas, las cuales no están correlacionadas con las distancias geográficas entre las poblaciones, lo cual nos esta indicando que la diversidad genética presenta mayor complejidad que la diversidad cultural.
En la figura 4 se realizó la similitud entre la figura dos y algunas poblaciones indígenas muestreadas para la PGM1 mediante la técnica de IEF reportadas por Sarmiento 1993; se observa que los indígenas Paeces presentan una gran similitud con la subpoblación del Cauca, departamento en el cual se
encuentra ubicado este grupo indígena, el coeficiente de similitud fue de 0.02; por otro lado los grupos indígenas Zenu, Yucos (Atlántico y Guajira), Guhibos (Llanos orientales) , y Wayu se encuentran muy cerca de Nariño y Boyacá, el valor de similitud que agrupa dichas poblaciones es de 0.19, nuevamente se observa que la diversidad genética no se correlaciona directamente con las distancias geográficas; independientemente del lugar geográfico en el que se encuentran estos grupos, notamos que no existe un patrón de distribución geográfico para las frecuencias alélicas de PGM1
dentro del territorio Colombiano, lo que una vez más afianza la existencia del flujo migratorio y la poca resistencia que generan las barreras geográficas a lo largo de nuestro territorio.
Al agrupar las frecuencias alélicas obtenidas para este estudio con frecuencias reportadas a nivel mundial (figura 5) notamos una clara división en la que se encuentran los trece departamentos colombianos junto con España. La población española se encuentra mas cerca de Caldas, norte de Santander y los llanos orientales.
Por otro lado se observa que las poblaciones de Korea del sur y Japón se agrupan en un cluster; Pakistán (india) y la población africana se encuentran bastante cerca y a su vez se hallan distantes de las subpoblaciones Colombianas. A pesar de hallar variaciones a nivel de Colombia notamos, que nuestras subpoblaciones continúan estando mas cerca entre si que con
poblaciones del otro continente a excepción de España, lo cual era previsible teniendo en cuenta el tiempo de la conquista.
Gráfica 3. Frecuencias fenotípicas de PGM1 en poblaciones indígenas
Tomadas de Carrillo 1992.
El fenotipo 1-1+ se presenta con una frecuencia del 33.7%, siendo el mas frecuente, mientras que el fenotipo 2+ 2- es el menos frecuente con un valor de 1%.
0.227
0.337
0.16
0.08
0.062
0.04 0.045
0.022
0.017
0.001 0
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
Frecuencia
1-1- 1-1+ 1+1+ 1-2- 1+2- 2-2- 1-2+ 1+2+ 2+2+ 2+2-
Fenotipo
FRECUENCIAS FENOTIPICAS DE PGM EN POBLACIONES INDIGENAS
Gráfica 4.
Las frecuencias alélicas de PGM1 de poblaciones negras muestra una gran diferencia tanto a nivel Colombia como a nivel mundial.
0.4844 0.795
0.667
0.3281
0.053 0.333
0.0625 0.133
0
0.125
0.019 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
FRECUENCIAS
1- 1+ 2- 2+
ALELOS
FRECUENCIAS ALELICAS DE POBLACIONES NEGRAS
Providencia Africa Costa
FRECUENCIAS ALÉLICAS DE PGM1 EN ALGUNOS GRUPOS INDIGENAS COLOMBIANOS
Población N PGM1 1- PGM1 1+ PGM1 2- PGM1 2+
Paeces 23 0.2955 0.409 0.1819 0.1136
Vaupes 65 0.5692 0.3769 0.0539 0
Santander 53 0.43 0.45 0.09 0.03
Motilones 50 0.34 0.55 0.04 0.07
Guayaberos 68 0.299 0.4701 0.0448 0.4253
Butaregua 34 0.415 0.5186 0.094 0.057
Tunebos 40 0.365 0.21 0.045 0.38
Embera 59 0.267 0.552 0.96 0.85
Coregua 62 0.155 0.55 0.154 0.14
Yucos 28 0.5484 0.4355 0 0.0161
Providencia 65 0.4844 0.3281 0.0625 0.125
Wayu 27 0.566 0.42 0.24 0
Guhibos 34 0.4919 0.3871 0.0887 0.0081
Waúnana 45 0.2794 0.6029 0.0295 0.0882
Zenú 42 0.5833 0.3452 0.0238 0.0477
Tabla 5
Frecuencias alélicas de PGM1, en algunas poblaciones indigenas de Colombia; tomado de Sarmiento 1993
FRECUENCIAS ALÉLICAS DE PGM1EN ALGUNAS POBLACIONES MUNDIALES
Población N PGM1 1- PGM1 1+ PGM1 2- PGM1 2+ Referencia
Gran Bretaña 123 0.634 0.114 0.183 0.069 Welch.S.G
1978
Keneba, Africa 637 0.795 0.053 0.133 0.019 Welch.S.G
1978
Alemania 291 0.619 0.143 0.172 0.067 Welch.S.G
1978
Pakistán 88 0.534 0.102 0.267 0.097 Welch.S.G
1978 Kangreung, Korea
del sur
88 0.668 0.151 0.122 0.059 Benknann et al.
1989
Quebec, Canadá 308 0.61 0.13 0.18 0.08 Chagnon et al.
1981
Japón 788 0.6758 0.1142 0.1434 0.0603 Takahashi et al.
1982
Galicia, España 1086 0.144 0.621 0.054 0.211 Carracedo.A
1982
Tabla 6
Frecuencias alélicas de PGM1, en poblaciones reportadas a nivel mundial
DISTANCIA DE NEI PARA LAS SUBPOBLACIONES ANALIZADAS
Figura 3.
Distancia genética de Nei para las frecuencias alélicas de PGM1 en las trece subpoblaciones analizadas; realizada en NTSYS versión 2.02i, usando UPGMA como método de agrupamiento
Coefficient
0.00 0.03 0.07 0.10 0.14
Antioquia
Cauca Valle Nariño Boyaca Huila Santander Tolima Caldas Nte-Santander Llanos Risaralda Costa-Atlantica
DISTANCIA DE NEI PARA LAS SUBPOBLACIONES ANALIZADAS y GRUPOS INDIGENAS
Figura 4
Distancia genética de Nei para las frecuencias alélicas de PGM1 en las trece subpoblaciones analizadas junto con los grupos indígenas Colombianos;
realizada en NTSYS versión 2.02i, usando UPGMA como método de agrupamiento.
Coefficient
0.00 0.12 0.24 0.36 0.48
Paeces Antioquia Cauca Vaupes Providencia Valle Nariño Zenú Yucos Guhibos Wayu Boyaca Santander Tolima Butaregua Huila Santander Motilones Waunana Caldas Nte-Santander Llanos Coregua Guayaberos Tunebos Risaralda Costa-Atlantica Embera
DISTANCIA DE NEI PARA LAS SUBPOBLACIONES ANALIZADAS Y POBLACIONES DEL MUNDO
Figura 5
Distancia genética de Nei para las frecuencias alélicas de PGM1 en las trece subpoblaciones analizadas junto con los grupos indígenas Colombianos;
realizada en NTSYS versión 2.02i, usando UPGMA como método de agrupamiento.
Coefficient
0.00 0.08 0.15 0.23 0.31
Antioquia
Cauca Valle Nariño Boyaca Huila Santander Tolima Risaralda Costa-Atlantica Caldas Nte-Santander Llanos España Gran-Bretaña Alemania Canadá Korea Japón Africa Pakistán
9. CONCLUSIONES
La mezcla étnica presente dentro de nuestro país, es un factor de importancia dentro del actual panorama de la estructura genética de la población colombiana.
Los flujos migratorios de los pobladores de los diferentes departamentos hacia la capital del país generan cambios, los cuales son evidenciados a nivel genético, ya que las muestras fueron obtenidas es Santa Fé de Bogota, Colombia, estas migraciones y su consecuente flujo génico son la causa de la baja heterogeneidad encontrada con respecto al marcador enzimático analizado.
Si bien es cierto que el estudio de un marcador genético no es suficiente para explicar los procesos del poblamiento americano, se aportan datos que junto con otros estudios pasados y futuros nos acercaran a conclusiones claves de la estructura genética de la población Colombiana.
La fosfoglucomutasa 1 (PGM1), es de utilidad para los fines del laboratorio de Biología y DNA forense de la DIJIN, siendo una herramienta de apoyo en los caso de rutina que llegan al laboratorio.
10.RECOMENDACIONES
Es recomendable para estudios futuros ampliar el tamaño de las muestras de los departamentos aquí analizados para aumentar la utilidad y validez en casos de discriminación. Adicionalmente se deberían incluir los departamentos restantes del país para profundizar en el conocimiento y aplicaciones futuras de esta herramienta biológica, ampliando a su vez el conocimiento de la estructura y diversidad genética humana en Colombia.
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12. Anexo 1
Santafé de Bogotá No.
ANALISIS DE LA VARIACION DE FOSFOGLUCOMUTASA-1
Consentimiento Informado
El Laboratorio de Biología Forense DIJIN y la Pontificia Universidad Javeriana mediante este proyecto quieren avanzar en el estudio de la variabilidad genética de la población de estudiantes de la escuela de Policía General Santander, con el propósito de conocer las frecuencias de los subtipos de fosfoglucomutasa-1 en este grupo poblacional, ya que son una representación de la población normal del país; esto con el propósito de colaborara con la ciencia y la tecnología, para poder aplicar los conocimientos de la genética molecular a las ciencias forenses
La fosfoglucomutasa-1 es una proteína presente en los glóbulos rojos que por su alta variabilidad utilizada en procesos de identificación humana.
El estudio utilizará muestras de sangre obtenidas por punción venosa, para posterior extracción de plasma y glóbulos rojos.
Yo ____________________________________________________ , Identificado con Cédula de Ciudadanía No_____________________
De __________________________, Nacido en
______________________________________________________.
Lugar de nacimiento del Padre________________________________
Lugar de nacimiento de la Madre_________________________________
Informado de lo anterior autorizo libremente para que se tomen muestras de sangre y se realicen en ellas los análisis correspondientes, además doy mi consentimiento para que los datos obtenidos en este sentido sean utilizados para publicaciones científicas, se respetara mi derecho al anonimato en los resultados obtenidos
Anexo 2
PROTOCOLO PGM1 SUBTIPO MEDIANTE ISOELECTROENFOQUE
Solucion stock de poliacrilamida 5%t 3%c Acrilamida 2,5g
Bis acrilamida 0,15g Agua destilada 25ml
ALMACENAR A 4°C, MAXIMO POR UNA SEMANA
Gel de poliacrilamida
Solución stock de poliacrilamida 4ml Anfolito pH 5-7 Bio-Rad 500µl EPPS Sigma 0.06 g Glicerol 1.2 ml Degasificar durante 5 minutos
TEMED 10 µl Persulfato de amonio 1% 100µl
SERVIR POR CAPILARIDAD EN PLATOS DE VIDRIO DE 10*12; LA PREPARACION ALCANZA PARA DOS GELES.
El grosor del gel esta dado por un par de cintas de rotular colocadas en dos de los extremos de uno de los vidrios.
La polimerización tarda 1 hora a temperatura ambiente.
Soluciones de electrodos
Solución de ánodo: Acido Acético 0.5 M 3ml Solución de Cátodo: Hidróxido de Sodio 0.5 m 3ml
Debe impregnarse una tira doble de papel whatman 3 con cada una de las soluciones.
CONDICIONES DE CORRIDO
Prefoco
Se coloca el gel en la cámara de electroforesis horizontal, con las soluciones de electrodos correspondientes, durante 25 minutos.
Baño de recirculación a 4° C
2000 v 15 mA 20 W 25 minutos
