DUGi

Proteïnes, les protagonistes de l’evolució

http://dugi.udg.edu/item/http:@@@@hdl.handle.net@@10256@@27443

Tutora: Annabel Villarejo; Centre: IES Montsacopa (Olot)

This research paper explores how genetic mutations drive evolution and speciation, focusing on the study of protein evolution. The first part is a theoretical review that analyzes the types of mutations, their causes, their frequency and their role in genetic variation, evolution and the emergence of new species. This section is based on a previous bibliographic article prepared within the framework of the Youth and Science program of Caixa Catalunya. The second part presents an artificial evolution experiment of the HisF protein, carried out at the XLAB of the University of Göttingen. Using molecular biology techniques such as error-prone PCR, electrophoresis and transformation of competent cells, mutation-driven evolution and natural selection were simulated, validating the theoretical concepts. The third part of the work consists of a comparative bioinformatics study of hemoglobin in several species (human, dog, duck, pigeon and tuna), carried out with the support of the Barcelona Science Park. The primary and tertiary structures, the conserved and variable regions, and the flexibility of the proteins were analyzed using tools such as FlexServ. This study allowed us to establish evolutionary relationships between species and deepen our understanding of protein evolution.

Aquest treball de recerca explora com les mutacions genètiques impulsen l’evolució i l’especiació, centrant-se en l’estudi de l’evolució de les proteïnes. La primera part és una revisió teòrica que analitza els tipus de mutacions, les seves causes, la seva freqüència i el seu paper en la variació genètica, l’evolució i l’aparició de noves espècies. Aquesta secció es basa en un article bibliogràfic previ elaborat en el marc del programa Joves i Ciència de Caixa Catalunya. La segona part presenta un experiment d’evolució artificial de la proteïna HisF, realitzat a l’XLAB de la Universitat de Göttingen. Mitjançant tècniques de biologia molecular com l’error-prone PCR, l’electroforesi i la transformació de cèl·lules competents, es va simular l’evolució dirigida per mutacions i selecció natural, validant els conceptes teòrics. La tercera part del treball consisteix en un estudi bioinformàtic comparatiu de l’hemoglobina en diverses espècies (humà, gos, ànec, colom i tonyina), dut a terme amb el suport del Parc Científic de Barcelona. Es van analitzar les estructures primàries i terciàries, les zones conservades i variables, i la flexibilitat de les proteïnes mitjançant eines com FlexServ. Aquest estudi va permetre establir relacions evolutives entre les espècies i aprofundir en la comprensió de l’evolució proteica

Treball premiat en la categoria de treballs de recerca en tecnologia, ciències de la naturalesa i de la salut, de la 12a edició dels Premis a Treballs de Recerca d’Estudiants de Batxillerat, atorgats pel Consell Social de la UdG

Universitat de Girona. Consell Social