Caracterização Genômica do Vírus da Imunodeficiência do Simio em Primatas

Vista previa del material en texto

CARACTERIZACIÓN GENÓMICA Y COMPARACIÓN FILOGENÉTICA DEL 
PATRÓN DE INTEGRACIÓN DEL VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA DEL 
SIMIO (VIS) EN GENOMAS DE PRIMATES. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARIO ALBERTO CERÓN ROMERO 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DEL VALLE 
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 
PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA 
SANTIAGO DE CALI 
2009 
CARACTERIZACIÓN GENÓMICA Y COMPARACIÓN FILOGENÉTICA DEL 
PATRÓN DE INTEGRACIÓN DEL VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA DEL 
SIMIO (VIS) EN GENOMAS DE PRIMATES. 
 
 
 
MARIO ALBERTO CERÓN ROMERO 
 
 
 
 
Proyecto de trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar 
el título de Biólogo con mención en Genética 
 
 
 
 
Director 
Felipe García Vallejo 
Biólogo, Ph. D. 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DEL VALLE 
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 
PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA 
SANTIAGO DE CALI 
2009 
UNIVERSIDAD DEL VALLE 
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS 
PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA 
SANTIAGO DE CALI 
2009 
 
 
 
 
 
 
 
MARIO ALBERTO CERÓN ROMERO (1986) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZACIÓN GENÓMICA Y COMPARACIÓN FILOGENÉTICA DEL 
PATRÓN DE INTEGRACIÓN DEL VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA DEL 
SIMIO (VIS) EN GENOMAS DE PRIMATES. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Materias o Temas: Terapia génica, Bioinformática, Genómica comparativa, 
Sistemática, Virus de la Inmunodeficiencia del Simio (VIS). 
 iv 
NOTA DE APROBACIÓN 
 
El trabajo de grado titulado “CARACTERIZACIÓN GENÓMICA Y 
COMPARACIÓN FILOGENÉTICA DEL PATRÓN DE INTEGRACIÓN DEL 
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA DEL SIMIO (VIS) EN GENOMAS DE 
PRIMATES”, presentado por el estudiante MARIO ALBERTO CERÓN ROMERO, 
para optar por el título de Biólogo con mención en Genética, fue revisado por 
el jurado y calificado como: 
 
Aprobado 
 
 
___________________________________ 
Felipe García Vallejo Ph. D. 
Director 
 
 
 
 
______________________________________ 
Jurado 
 
 v 
AGRADECIMIENTOS 
 
Gracias a mi director de tesis, el Dr. Felipe García, quien me brindó la oportunidad 
de formar parte de su grupo de trabajo, y cuya asesoría y conocimientos fueron de 
vital importancia para la realización de ésta tesis. 
 
 
A mis padres y hermana por ser una ayuda incondicional y mi principal soporte 
durante toda mi carrera; además de mis familiares, quienes siempre mostraron 
gran interés en éste paso tan importante en mi vida. 
 
 
Gracias a mis compañeros y amigos por las experiencias compartidas tan 
importantes en el plano personal, y por volver mucho más ameno el proceso de 
convertirme en biólogo. 
 
 
Gracias a cada uno de los profesores que me brindaron conocimientos y 
experiencias importantes para mi desarrollo profesional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 vi 
TABLA DE CONTENIDO 
 
Página 
 RESUMEN……………………………………………………………............ 
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………….. 
MARCO TEÓRICO…………………………………………………………... 
1 
1. 2 
2. 5 
 2.1 Integración del cADN viral en el genoma celular….....…………….. 
Relación entre VIS y VIH…………………….................................... 
VIS: epidemiología y patogenicidad…………………………………. 
Secuencias de genomas primates completos………………………. 
Filogenia de primates………………………………………………….. 
Bases de datos genómicas…………..……………………………….. 
5 
 2.2 6 
 2.3 
2.4 
2.5 
2.6 
7 
10 
13 
14 
3. OBJETIVOS …………………………………………………………………. 16 
 3.1 General………………………………………………………………… 
Específicos……………………………………………………............ 
16 
 3.2 16 
4. MATERIALES Y MÉTODOS……………………………………………….. 17 
 4.1 Secuencias de sitios de integración del vector basado en el 
Virus de la Inmunodeficiencia en simios (VIS)…………………… 
 
17 
 4.2 Análisis genómico…………………………………………………….. 17 
 4.2.1 Alineamiento…………………………………………………. 17 
 4.2.2 Base de datos local…………………………………………. 17 
 4.2.3 Análisis comparativo de los rearreglos cromosómicos…. 18 
 4.3 Agrupamiento por similitudes……………………………………….. 21 
 4.4 Análisis estadísticos………………………………………………….. 21 
5. RESULTADOS ………………..…………………………………………….. 24 
 5.1 Patrones de integración del VIS en el genoma humano y del 
mono rhesus………………………………………………………...... 
 
24 
 5.1.1 Frecuencia de genes afectados…………………………… 24 
 5.1.2 Comparaciones con respecto al Gene Ontology………………. 25 
 vii 
 5.1.3 Comparaciones con respecto a la localización cromosómica.. 28 
 5.1.4 Análisis de secuencias repetidas………………………….. 30 
 5.2 Análisis comparativo de las secuencias ortólogas humanas, de 
chimpancé y orangután, de sitios de integración en células del 
mono rhesus…………………………………………………………... 
 
 
33 
 5.2.1 Patrones de rearreglos cromosómicos en cada especie 
comparada…………………………………………………… 
 
33 
 5.2.2 Análisis comparativo por cromosoma…………………….. 36 
 5.2.3 Rearreglos linaje – específicos……………………………. 41 
6. DISCUSIÓN…………………………………………………………………… 46 
7. CONCLUSIONES……………………………………………………………. 56 
8. LITERATURA CITADA ……………………………………………............. 57 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 viii 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 Página 
FIGURA 1: Organización de los genomas lentivirales. a) Virus de 
Inmunodeficiencia Humana (VIH). b) Virus de 
Inmunodeficiencia del Simio (VIS). c) Virus híbrido de 
Inmunodeficiencia del Simio y Humano (VISH). (Fuente: 
Nath et al. 2000)………………………………………………. 
 
 
 
 
 
10 
FIGURA 2: Relaciones filogenéticas entre macacos, humano, 
chimpancés y orangutanes, especies contenidas en el 
clado Catarrhini. 
Fuente: TaxBrowser………………………………………….. 
 
 
 
 
12 
FIGURA 3: Frecuencia de integraciones fuera de genes, dentro de 
genes, dentro de ortólogos en otras especies y dentro de 
pseudogenes, en células humanas y en células del mono 
rhesus, alineadas contra genoma humano………………… 
 
 
 
 
24 
FIGURA 4: Frecuencia de los genes implicados en las integraciones 
del VIS en células humanas y de rhesus alineadas contra 
el genoma humano dependiendo de a) proceso biológico, 
b) función y c) componente celular……………................... 
 
 
 
 
27 
FIGURA 5: Localización cromosómica de los sitios de integración del 
VIS en células humanas y de los sitios ortólogos 
humanos de los sitios de integración del VIS en células 
del mono rhesus………………………………………………. 
 
 
 
 
29 
FIGURA 6: Frecuencia de los diferentes elementos repetidos 
localizados en los sitios de integración del VIS en células 
humanas alineadas contra genoma humano (hum-hum); 
en células del mono rhesus alineadas contra genoma del 
mono rhesus (mac-mac), y regiones ortólogas humanas 
de sitios de integración de VIS en células del mono 
rhesus (mac-hum). a) SINEs. b) LINEs. c) otras 
 
 
 
 
 
 
 
 ix 
secuencias repetidas………………………………………… 31 
 
FIGURA 7: Variación en el número de secuencias repetidas dentro 
de a) los grupos Alu y de b) las secuencias diferentes a 
SINEs y LINEs, entre los sitios de integración del VIS en 
mono rhesus, humano y en las secuencias ortólogas 
humanas de los sitios de integración del VIS en 
rhesus………………………………………………………….. 
 
 
 
 
 
 
32 
 
FIGURA 8: Frecuencia de rearreglos cromosómicos en humano, 
chimpancé y orangután con respecto a sitios de 
integración del VIS en el genoma del mono rhesus. a) 
rearreglos en general (independiente del nivel y la 
acumulación). b) rearreglos considerando el nivel. c) 
rearreglos teniendo en cuenta acumulación (rearreglos 
dentro de rearreglos)………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
34 
FIGURA 9: Variación del número de rearreglos considerando a) cada 
uno de los tipos en general y b) el nivel, en las 
secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y 
orangután de los sitios de integración del VIS en células 
del mono rhesus………………………………………………. 
 
 
 
 
 
35 
FIGURA 10: Frecuencia de cada tipo de rearreglo porcromosoma en 
humano, chimpancé y orangután con respecto a los sitios 
de integración del VIS en el genoma del mono rhesus…... 
 
 
 
37 
FIGURA 11: Frecuencia de cada tipo de rearreglo por cromosoma 
teniendo en cuenta el nivel de los mismos en a) humano, 
b) chimpancé y c) orangután con respecto a sitios de 
integración del VIS en genoma del mono rhesus…………. 
 
 
 
 
38 
 
FIGURA 12: Frecuencia de rearreglos acumulados por cromosoma en 
a) humano, b) chimpancé y c) orangután. En la segunda 
línea en el eje X están los cromosomas de la especie 
comparada y en primera línea los cromosomas 
equivalentes en el mono rhesus…………………………….. 
 
 
 
 
40 
 x 
 
FIGURA 13: Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, 
orangután y mono rhesus, a partir de deleciones 
detectadas en las secuencias ortólogas humanas, en 
chimpancé y orangután de los sitios de integración del 
VIS en células del mono rhesus…………………………….. 
 
 
 
 
42 
 
FIGURA 14: Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, 
orangután y mono rhesus, a partir de translocaciones y 
transposiciones posteriores a grandes translocaciones 
detectadas en las secuencias ortólogas humanas, en 
chimpancé y orangután de los sitios de integración del 
VIS en células del mono rhesus…………………………….. 
 
 
 
 
 
43 
 
FIGURA 15: Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, 
orangután y mono rhesus, a partir de las inversiones 
detectadas en las secuencias ortólogas humanas, en 
chimpancé y orangután de sitios de integración del VIS 
en células del mono rhesus…………………………………. 
 
 
 
 
44 
 
FIGURA 16: Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, 
orangután y mono rhesus, a partir de las secuencias 
ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de sitios 
de integración del VIS en células del mono rhesus, que 
no mostraron rearreglos detectables y clasificables por 
medio del BLAT……………………………………………….. 
 
 
 
 
45 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xi 
LISTA DE TABLAS 
 
 
 
 Página 
TABLA 1: Criterios para la clasificación de cada rearreglo……………... 20 
 
TABLA 2: Tamaño de los tipos de rearreglo detectados en las 
secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután 
de sitios de integración del VIS en células del mono 
rhesus……………………………………………………………... 
 
 
 
21 
 
TABLA 3: Comparación de la cantidad de secuencias SINEs, LINEs y 
otras entre los sitios de integración del VIS y los genomas 
completos en el humano y el mono rhesus…………………… 
 
 
 
33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xii 
LISTA DE ABREVIATURAS 
 
VIS………………………............. Virus de la inmunodeficiencia del Simio 
VIH……………………………….. Virus de la Inmunodeficiencia Humana 
VIH-1…………………………….. Virus de la Inmunodeficiencia Humana Tipo 1 
VIH-2…………………………….. Virus de la Inmunodeficiencia Humana Tipo 2 
VLM……………………………… Virus de la Leucemia Murina 
VISH……………………………… Híbrido de Inmunodeficiencia del Simio y 
Humano 
ASLV…………………………….. Virus del Sarcoma y Leucosis Aviar 
ADN……………………………… Ácido desoxirribonucleico 
ARN……………………………… Ácido ribonucleico 
SIDA……………………………... Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida 
ORF……………………………… Marco de lectura abierto 
PCR……………………………… Reacción en Cadena de la Polimerasa 
Ma………………………………... Mega anuum – Equivalente a 1 millón de años. 
LINE……………………………... Elementos dispersos largos 
SINE……………………………... Elementos dispersos cortos 
LTR………………………………. Repeticiones de terminaciones largas 
STR………………………………. Secuencias simples en tándem 
BLAT…………………………….. The BLAST-Like alignment tool 
BLAST…………………………... The Basic Local Alignment Search Tool 
NCBI……………………………... Instituto Nacional para la Biotecnología de la 
Información de los Estados Unidos 
Refseq…………………………... Genes referenciados en el Gen Bank 
Mpb……………………………… Mega pares de bases 
Secuencias N………………….. Secuencias sin rearreglos detectables y 
clasificables 
Gtras…………………………….. Gran translocación 
 xiii 
Del……………………………….. Deleción 
Ptrasp…………………………… Pequeña transposición 
Ptrasl…………………………….. Pequeña translocación 
Gtras – Del……………………… Gran translocación, seguido de una deleción 
Gtras – Ptrasp…………………. Gran translocación, seguido de una pequeña 
transposición 
Gtras – Ptrasl………………….. Gran translocación, seguido de una pequeña 
translocacción 
Inv……………………………….. Inversión 
Gtras – Inv……………………… Gran translocación, seguido de una inversión 
Gtras – Dup…………………….. Gran translocación, seguido por una duplicación 
Gtras - Ptrasp - P'trasl……….. Gran translocación, seguido por una pequeña 
transposición, seguido de una pequeña translocación 
Gtras - Ptrasp – Del…………… Gran translocación, seguido por una pequeña 
transposición, seguido de una deleción 
Gtras - Ptrasp - P'trasp – Del... Gran translocación, seguido por una pequeña 
transposición, seguido de otra pequeña transposición y seguido de una deleción 
Ptrasl – Del……………………... Pequeña translocación, seguido de una deleción 
 
 
 
 
 
 1 
RESUMEN 
El patrón de integración del Virus de la inmunodeficiencia del Simio (VIS) 
mostrado en células del mono rhesus tiene grandes similitudes al obtenido por el 
Virus de la inmunodeficiencia del Humano (VIH) en células humanas, la 
enfermedad producida en ambos casos también es bastante similar. Estas 
evidencias han hecho del VIS y el macaco rhesus los modelos ideales para el 
estudio del SIDA y a su vez un tema blanco de numerosas investigaciones en el 
área de la terapia génica. 
 
En este trabajo se examinaron las similitudes en los patrones de integración del 
VIS en humano y en el mono rhesus, a partir de criterios como las secuencias 
repetidas presentes y genes anotados (RefSeq) afectados, para lo cual se 
examinó el ambiente genómico de sitios de integración en ambas especies 
utilizando las bases de datos públicas como el BLAT de la universidad de 
California de Santa Cruz (UCSC). Solo se observaron diferencias significativas 
comparando cada tipo de secuencia Alu y cada tipo de secuencia diferente a 
SINEs y LINEs. Además, se realizó un análisis genómico comparativo entre las 
secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de los sitios de 
integración del VIS en células del mono rhesus. A partir de los diferentes tipos de 
rearreglos cromosómicos detectables con el BLAT, los sitios ortólogos en 
humanos son más similares a los sitios de integración en macaco, que los de 
chimpancé y orangután. 
 
 
 2 
1. INTRODUCCIÓN 
Gran parte de los trabajos realizados con vectores retrovirales son enfocados a 
elucidar el proceso de integración en el genoma de la célula hospedera (Lewinski 
et al. 2005, Mitchell et al. 2004, Wu et al. 2005). Inicialmente, se pensaba que la 
integración viral era al azar, pero después de varios estudios se han encontrado 
sitios de preferencia para la integración de vectores retrovirales y por ende de 
retrovirus como tal, y que este patrón de integración puede ser muy diferente de 
un virus a otro (Lewinski et al. 2005, Mitchell et al. 2004). En el caso de los 
Lentivirus se ha encontrado una tendencia de integración en genes, pero no en 
proximidades de sitos de inicio de transcripción, un patrón de integración que 
difiere por ejemplo con el de VLM (Virus de la Leucemia Murina) en el que se ha 
encontrado una tendencia a integrarse cerca a los sitios de inicio de la trascripción 
y con menos frecuencia dentro de genes. 
 
La secuencia de los genomas completos del mono rhesus (Macaca mulata), 
chimpancé (Pan troglodites) y orangután (Pongo pygmaeus), han mostrado la gran 
importancia que tienen los rearreglos cromosómicos en el proceso de especiación 
en cada uno de estos linajes (Kehrer-Sawatzki & Cooper 2008, Lee et al. 2008, 
Kehrer-Sawatzki & Cooper 2007, Marques – Bonet et al. 2007, Newman et al. 
2005). En vista de esto, y a pesar de que ya se han determinado las 
características de la integración del provirus del VIS en humanos (Crise et al. 
2005, Hematti et al. 2004).Ningunode estos estudios hace una comparación 
completa entre el patrón de integración en humanos y en el macaco. 
 3 
Estudios filogenéticos realizados con el VIS y el VIH, muestran que el tipo de VIS 
que dio origen al VIH-1 corresponde al VIS del chimpacé (VISchz); aunque 
todavía no es claro si éste en realidad es el ancestro más cercano al virus de 
humano (Van Heuverswyn et al. 2006). Mientras que el que dio origen al VIH-2 fue 
el VISsmm, para el que el mangabey tiznado es su reservorio natural, de tal forma 
que el origen del VIH-2 y VISmac (de macacos) pudo haber ocurrido por 
transmisiones entre especies involucrando al humano, al macaco y al mangabey 
tiznado (Locatelli 2008). Este estudio brindó una explicación a las grandes 
similitudes moleculares que tienen entre si los tres tipos de virus. 
 
Actualmente se conocen unas 40 especies de primates que son infectadas por el 
VIS, para los que la transmisión de tipo horizontal (transmisión sexual y por 
mordidas) ha sido la ruta más frecuente, siendo los Cercopothecini los principales 
reservorios naturales (Van de Woude & Apetrei, 2006). De las especies de 
primates estudiadas, el mono rhesus (Macaca mulatta) es el que desarrolla una 
enfermedad más similar al SIDA al ser infectado con el VISmac. Sin embargo en el 
chimpancé no se produce una enfermedad similar al infectar con VIScpz ni al 
coinfectar con VIH-1 (Heeney et al. 2006). 
 
En este estudio se realizó una comparación de los patrones de integración proviral 
del VIS en el genoma del mono rhesus y del humano utilizando las bases de 
datos genómicas públicas; a partir estos resultados y de un análisis genómico 
comparativo entre humano, chimpancé, orangután y mono Rhesus, se analizaron 
 4 
algunos factores que sustentan la efectividad del modelo VIS-macaco para 
estudiar los mecanismos de patogénesis que conducen al SIDA/VIH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5 
2. MARCO TEORICO 
2.1. Integración del cADN viral en el genoma celular 
Inicialmente se planteó que la integración del cADN retroviral en el genoma de la 
célula hospedera era un proceso aleatorio; sin embargo el cuerpo de evidencias 
muestra que no es al azar siendo un proceso influenciado por algunas 
característica del ambiente genómico, algo que no se ha elucidado del todo. 
Mitchell et al. (2004) hicieron una comparación de los sitios de integración del 
ASLV, VIH y VLM, obteniendo como resultado que el VLM se integra con mayor 
frecuencia en proximidades del sitio de inicio de la trascripción, pero no en 
unidades de transcripción; de otra parte, la integración del VIH es favorecida en 
regiones cromosómicas ricas en genes expresados, pero no en proximidades de 
sitios de inicio de trascripción, mientras que el ASLV muestra una débil tendencia 
de integración en genes activos. 
 
Resultados similares fueron publicados por Lewinski et al. (2005) para estos tres 
tipos de retrovirus. Schröder et al (2002) interpretan que el patrón de integración 
mostrado por el VIH en genes activos, podría ser importante para la eficiencia de 
expresión del genoma de este virus, inclusive Jordan et al. (2001) (citado por 
Schröder et al. (2002) reportan que la integración del VIH en diferentes loci 
cromosómicos se correlaciona con niveles variables de expresión génica. Los 
resultados encontrados por estos investigadores sugieren además que hay 
regiones de elevada frecuencia de integración -“hotspots”- regionales, que 
coinciden dentro de las unidades de transcripción. Hematti et al. (2004), muestran 
 6 
una fuerte tendencia VIS, a integrarse dentro de unidades de transcripción Monse 
et al. (2006). 
 
2.2. Relación entre VIS y VIH 
Inicialmente se relacionó al VIH con el VIS por la aparición de macacos con una 
enfermedad muy similar al SIDA, para ese entonces se conocía solamente al VIH-
1. Sin embargo había diferencias a nivel molecular muy marcadas entre los dos 
tipos de virus. Posteriormente se descubrió que el mono mangabey tiznado es el 
hospedero natural del VISsmm, y teniendo en cuenta que entre estos monos y el 
humano hay un permanente contacto por ser capturados regularmente como 
alimento y como mascotas; además del hecho que la mayoría de los 8 tipos de 
VIH-2 han sido solo encontrados en países donde esta especie es frecuente, 
hace probable postular que los diferentes clados de VIH-2 son el resultado de 
transmisiones múltiples independientes “interespecíficas” del VISsmm en la 
población humana (Locatelli, 2008). 
 
Santiago et al. 2002, mostraron que en varias poblaciones salvajes de chimpancés 
hay ausencias de infecciones de VIScpz entre otros resultados a partir de los 
cuales surgen muchas dudas en la historia del origen del VIH-1 a partir del VIScpz. 
Algunas investigaciones sugieren que el gorila ha sido un hospedero intermedio 
entre chimpancés y humanos, por ejemplo Van Heuverswyn et al. (2006), 
mostraron que los virus encontrados en gorilas salvajes se agruparon juntos 
formando un linaje monofilético dentro de la radiación del VIScpzPtt que es mucho 
 7 
más estrechamente relacionado con VIH-1 grupo O que cualquier otro VIS 
conocido. 
 
Uno de los temas de gran interés en la actualidad es determinar cuando el virus 
saltó hacia el humano. Analizando secuencias virales obtenidas en muchas 
décadas y calibrando un reloj molecular basado en cambios nucleotídicos 
observados, se puede inferida una tasa fiable de evolución de secuencias. 
Wertheim & Worobey, 2009 utilizando esta metodología para estimar el tiempo del 
ancestro común más reciente para los VIS de chimpancés y megabeyes tiznados, 
los reservorios de VIH-1 y VIH-2 respectivamente; sugieren una diferencia de solo 
cientos de años, teniendo de esta forma que el VIS es un linaje lentiviral 
sorprendentemente joven, pero sin dejar de reconocer que pudieron haber caído 
en un error de tipo metodológico. 
 
2.3. VIS: epidemiología y patogenicidad 
Hasta la fecha se han reconocido 40 especies de primates no humanos que son 
infectados con el VIS, 9 de ellas han sido confirmados solo por evidencia 
serológica, mientras que para 24 especies, al menos un genoma completo ha sido 
secuenciado (Locatelli, 2008). Los resultados de prevalencia son difíciles de 
utilizar en comparaciones ya que varían mucho dependiendo de los métodos 
empleados (serológicos vs moleculares), tamaño de la muestra, y de acuerdo con 
la procedencia de la muestra de poblaciones salvajes o de animales cautivos 
viviendo en zoológicos o en centros de investigación, mientras que de acuerdo a 
datos publicados por Van de Woude & Apetrei, 2006, genouns son los mayores 
 8 
reservorios para VIS (tribu Cercopitecici) debido a su número, diversidad genética 
y gran distribución en Sub – Sahara, África. 
 
El tipo de ruta más frecuente de transmisión del VIS es horizontal, numerosos 
trabajos reportan una alta frecuencia de individuos adultos afectados y pocos 
juveniles (Van de Woude & Apetrei, 2006). Otros trabajos como el de Lowenstine 
et al, 1992, muestran una elevada frecuencia de infecciones por mordidas. Pero a 
pesar de la existencia de numerosos estudios reportando la mayor frecuencia de 
la transmisión horizontal, estudios de tipo filogenético como el realizado por Apetri 
et al. 2005, sugieren que la transmisión vertical puede ser un mecanismo potencial 
para la transmisión del VISsmm. 
 
Al comparar la patogenicidad y la estructura del VIS y el VIH se obtiene lo 
siguiente: 
 
VIH-1 y VIScpz en Chimpancé: Al comparar genéticamente los virus VIH y VIScpz 
se pueden encontrar grandes similitudes, más que todo en las secuencias gag y 
pol, Además también son muy similar en los patrones de infección del VIH-1 en 
humanos. Pero hay grandes diferencias en el desarrollo de la enfermedad, más 
que todo a nivel inmunológico entre chimpancé con el VIH o el VIScpz y en 
humano con el VIH (Nath etal. 2000). Algunos chimpancés pueden desarrollar 
SIDA después de haber sido infectados varias veces con VIH-1, sin embargo en 
un estudio reciente utilizando VIScpz , ningún chimpancé desarrolló SIDA a pesar 
de la coinfección con VIH-1 (Heeney et al. 2006). 
 9 
VIS en Macaco: El VIS es un lentivirus que presenta un grado de similitud muy alto 
con el VIH, no solo en cuanto a su morfología lentiviral, sino también en su 
tropismo por linfocitos CD4 y macrófagos, en los genes extra llamados tat, rev, vip, 
vpr y nef, que otros retrovirus no tienen, en su citopaticidad, y en su capacidad 
para causar enfermedad crónica después de una larga infección persistente 
(Kestler et al. 1990). Además de que el VIS presenta una estructura genética muy 
similar a la del VIH y que su infección en macaco puede producir una enfermedad 
fatal notablemente similar al SIDA (Desrosiers 1990). El genoma del VIS, 
generalmente típico de un lentivirus, adicional a los genes estándar gag, pol y env, 
tiene un ORF entre sor y r llamado x, el cual es ausente en el VIH-1 y 
diferentemente posicionado en el VIH-2. 
 
Análisis de conservación nucleotídica del VIS muestran que éste presenta una 
similitud del 40% con el VIH-1, y un 75% con el VIH-2, mientas que el VIH-1 y el 
VIH-2 presentan un 40% de similitud (Desrosiers 1988). Resultados que como se 
mencionaron anteriormente relacionan más estrechamente al VIS con el VIH-2 
que al VIH-2 con VIH-1, que es el lentivirus primate más patogénico y con 
mayores tasas de transmisión. 
 
VISH en macaco: Estas quimeras VISH tienen in vitro propiedades como 
replicación y citopatogenicidad similares a las de VIH, además que permite a los 
investigadores infectar macacos expresando varias proteínas de la envoltura de el 
VIH -1, probando así vacunas de envoltura viral directamente en el modelo animal 
(macaco) (Nath et al. 2000). 
 10 
En la figura 1 se pueden ver los genomas del VIH (a), el VIS (b) y el virus híbrido 
VISH entre VIS y VIH (a). La diferencia que se puede ver entre el primero y el 
segundo es que el gen accesorio vpu de VIH no aparece en VIS donde en su lugar 
está vpx, mientras que en VISH las flechas debajo muestran que parte 
corresponde originalmente a que virus (Nath et al. 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Organización de los genomas lentivirales. a) Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH). 
b) Virus de Inmunodeficiencia del Simio (VIS). c) Virus híbrido de Inmunodeficiencia del Simio y 
Humano (VISH). (Fuente: Nath et al. 2000). 
 
2.4. Secuencias de genomas primates completos 
Hoy en día una de los grandes aportes de la genómica a la terapia génica es la 
secuencia completa de los genomas de tres de los primates (aparte del humano) 
más estudiado en esta área, se trata del chimpancé común (Pan troglodytes), el 
macaco rhesus (Macaca mulatta) y el orangután (Pongo pygmeus). Al realizar 
 11 
estudios comparativos entre estas secuencias genómicas, se pueden detectar los 
cambios que podrían explicar la respuesta diferencial entre estas especias al ser 
infectadas con uno u otro lentivirus. 
 
Después de la publicación de los genomas de chimpancé (The Chimpanzee 
Sequencing and Analysis Consortium 2005), y del mono rhesus (Rhesus Macaque 
Genome Sequencing and Analysis Consortium 2007) se pudo establecer que las 
similitudes entre cada uno de estos genomas con el de humano son 98 – 99% y 
93% respectivamente. Datos que han llevado a los investigadores que tratan de 
encontrar que es lo que en realidad no hace humanos a estudiar esos 
aproximados 15 millones de pares de bases donde se encuentra la supuesta 
diferencia (Pollard 2009), y lo que es aún más interesante es el número de 
rearreglo (no necesariamente cambios en la secuencia) que han ocurrido entre 
linajes (Kehrer-Sawatzki & Cooper 2008, Lee et al. 2008, Kehrer-Sawatzki & 
Cooper 2007, Marques – Bonet et al. 2007, Newman et al. 2005). 
 
Una vez secuenciado el genoma del chimpancé común, esta herramienta no era 
utilizada en todo su potencial en estudios comparativos genómicos entre 
chimpancé y humano teniendo en cuenta la tan estrecha relación de las dos 
especies (Zahn et al. 2007). Para entonces era necesaria la secuenciación de 
genomas de otros primates para poder saber si secuencias presentes en humanos 
y faltantes en chimpancés son realmente añadidas en el proceso de evolución 
humana o si simplemente se han perdido en el linaje del chimpancé (Dennis 
2005). 
 12 
El genoma secuenciado del mono rhesus, ha servido para ubicarlo como 
“outgroup” en comparaciones humano y chimpancé. Pero con la culminación de la 
secuenciación del genoma de orangután se añade otro nivel de comparación, 
teniendo entonces al orangután ahora como “outgroup” en comparaciones humano 
y chimpancé, y al mono rhesus en comparaciones humano – chimpancé y 
orangután. Esto se puede entender mejor a mirar en la figura 2, las relaciones 
filogenéticas de las cuatro especies en cuestión (TaxBrowser). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Relaciones filogenéticas entre macacos, humano, chimpancés y orangutanes, especies 
contenidas en el clado Catarrhini (Fuente: TaxBrowser) 
 
 
 13 
 
2.5. Filogenia de primates 
Goodman 1999 a partir de matrices de distancias apareadas entre secuencias 
alineadas del gen de la β-globina reporta que Cercopithcinae se dividió hace 10 
Ma en Cercopithecini y Colobini, éste último a su vez se divergió hace 7 Ma en 
Colobina y Presbytina, mientras que Cercopithecini lo hizo hace 9 Ma en 
Cercopithecina y Papionina; éste agrupa a Macaca, Cercocebus y Papio. Mientras 
que por parte de los homínidos, Hylobatini y Hominini surgieron de Homininae 
hace 14 de Ma; a su vez Hominini se divergió hace 7 Ma en Pongina y Hominina, 
éste último es el linaje en el que se agrupan Gorilla, Homo (Homo) y Homo (Pan). 
 
Page & Goodman, 2001 mediante análisis de máxima parsimonia y máxima 
verosimilitud de dos secuencias intrónicas del gen de la albúmina del suero para 
24 especies de Catarrhines y 3 de Platyrrhines, determinaron que dentro del linaje 
Catarrhini, Cercopithecidae divergió hace 14 Ma en Cercopithecini y Colobine, que 
a su vez se dividió en Colobina y Plesbytina hace 9 a 10 Ma. En un tiempo mas o 
menos similar Cercopithecini se dividió en Cercopithecina y Papionina, que a su 
vez en aproximadamente 7 Ma lo hizo en Macaca, Cercocebus y Papio. Dentro de 
los Catarrhines, los homínidos se dividieron hace 18 Ma en Hylobatini y Hominini, 
que a su vez se dividió en Pongina y Hominina hace aproximadamente 14 Ma, y 
Hominina se dividió en Gorilla y Homo hace 7 Ma, mientras que homo le dio origen 
a H. (Homo) y H. (Pan) hace 6-5 Ma. 
 
 14 
Raaum et al. 2005, trabajando con genoma de DNA mitocondrial, estimaron la 
divergencia usando verosimilitud penalizada y método bayesiano y obtuvieron las 
siguientes divergencias: Cercopithecine-Colobine 16.2 Ma, Colobine –Presbytin 
10.9 Ma, Cercopithecina – Papionina 11.6, Macaca-Papio 9.8 Ma. En homínidos, 
Hylobatidos-Hominidos 16.8 Ma, Gorilla – Homo + Pan 8.1 Ma, Pongo pygmaeus 
pygmaeus – P. p. abelii 4.1 Ma, Pan troglodytes – P. panicus 2.4 Ma. 
 
2.6. Bases de datos genómicas 
Un tipo de herramienta bioinformática indispensable en trabajos en genómica son 
las bases de datos genómicas como el GeneBank 
(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) del NCBI o Centro Nacional para la 
Información Biotecnológica, y el Genome Browser del la Universidad de 
California, Santa Cruz (http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat?command=start). 
Ésta última ofrece secuencias y anotaciones de 14 mamíferos, 10 vertebrados no 
mamíferos y 22 invertebrados (Kuhn, et al. 2008). 
 
Los buscadores genómicos (“Genome Brosers”) han sido la herramienta principal 
para estudios de integración proviral del VIS, VIH, MLV, entre otros (Lewinski et al. 
2005, Schröder et al. 2002, Hematti et al. 2004,Mitchell et al. 2004). El programa 
BLAT, de búsqueda de similitudes de secuencias es una de las interfaces de más 
fácil el manejo y a su vez proporciona una información muy completa. Sin 
embargo, ambos presentan toda la información enlazada, de tal forma que el 
investigador con solo entrar en la página de uno de estos “genome browsers”, 
http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat?command=start
 15 
puede acceder a la mayoría de la información que necesitará para la realización 
de su trabajo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
3. OBJETIVOS 
3.1. General 
Comparar los patrones de la integración del VIS y sus características en el 
genoma humano y del mono rhesus (macaca mulatta). 
 
3.2. Específicos 
1. Identificar y extraer de la base de datos de Gen Bank, secuencias del genoma 
de Rhesus y del humano que flanquean provirus VIS. 
2. Localizar y caracterizar genómicamente en los cromosomas humanos las 
regiones que contienen integraciones del VIS. 
3. Comparar diferentes variables genómicas (genes, islas CpG, secuencias 
repetidas) asociadas con los sitios donde ocurre integración en el genoma 
humano y en el del mono rhesus. 
4. Comparar las secuencias ortólogas humanas, de chimpancé y orangután, de 
los sitios de integración en el genoma del mono rhesus. 
5. Identificar los diferentes mecanismos de evolución asociados con aquellas 
regiones del genoma en las que se detectaron integraciones del VIS. 
 
 
 
 
 
 17 
4. MATERIALES Y MÉTODOS 
4.1. Secuencias de sitios de integración del vector basado en el Virus de la 
Inmunodeficiencia en simios (VIS) 
Se tomaron, mediante el método del testigo oculto, 200 secuencias de nucleótidos 
que flanquean sitios de integración del VIS en células del mono rhesus (Macaca 
mulatta) publicadas por Hematti et al. (2004) (números de acceso AY728482 a 
AY728804 en el GenBank). Por el mismo método se escogieron 200 secuencias 
de integración de VIS en células CEMx174 humanas publicadas por Wu et al. 
(2005) (números de acceso AY679815 a AY680027 en el GenBank), las cuales 
fueron obtenidas con PCR mediada por ligación o LM-PCR. 
 
4.2. Análisis genómico 
4.2.1. Alineamiento 
Utilizando la herramienta BLAT del Genome Browser de la Universidad de 
California, Santa Cruz (UCSC) (http://genome.ucsc.edu/) se alinearon cada una de 
las secuencias de integración con la base de datos del genoma humano o del 
mono rhesus según correspondiera. 
 
4.2.2. Base de datos local 
A partir de los resultados obtenidos en el alineamiento para cada secuencia que 
tuvieran valores de score e identidad considerables (score > 100, identidad > 90%) 
se consignó en una hoja electrónica en Excel (Microsoft Excel) su localización 
cromosómica, las secuencias repetidas, los genes anotados. Mediante la 
utilización del Entrez Gene, se determinó para cada una de ellas, su función, 
 18 
proceso biológico, localización celular, entre otras características de la cromatina. 
Toda esta información se obtuvo utilizando además del Genome Browser de la 
UCSC, las herramientas computacionales disponibles en la página Web del 
Instituto Nacional para la Biotecnología de la Información de los estados unidos 
(NCBI), Gencard (http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl), GeneEntrez 
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ncbi/geneentrez) y Gene Ontology (GO) 
(http://www.geneontology.org/index.shtml). 
 
En total se construyeron tres bases de datos: Una de ellas con la información 
obtenida de los sitios de integración de células del mono rhesus alineados contra 
el genoma del mismo; otra con los ortólogos humanos de esos mismos sitios de 
integración, y una última a partir de la información obtenida de los sitios de 
integración de células humanas alineados contra genoma humano. 
 
La primera base de datos no contuvo información de genes anotados y por ende 
Gene Ontology tampoco, debido a que esta información todavía no se incluye en 
las bases de datos del genoma del mono rhesus del BLAT y el BLAST. Además, a 
esta misma base de datos se le agregaron todos los datos arrojados por la parte 
de genómica comparativa del BLAT incluyendo las especies humano, chimpancé 
común y orangután. 
 
4.2.3. Análisis comparativo de los rearreglos cromosómicos 
Con base en los datos obtenidos de las secuencias ortólogas en humano, 
chimpancé y orangután de los sitios de integración del VIS en células del mono 
http://www.geneontology.org/index.shtml
 19 
rhesus, se identificaron los posibles rearreglos ocurridos en cada especie. 
Posteriormente con los tres grupos de datos formados, se hizo una comparación 
de los patrones resultantes considerando rearreglos acumulativos (rearreglos 
sobre rearreglos), por nivel de cada rearreglo dependiendo de si es un rearreglo 
posterior a otro rearreglo en una misma secuencia, y por rearreglos en general 
(deleciones, inversiones, translocaciones y duplicaciones). 
 
Para identificar los tipos de rearreglos, se utilizaron las convenciones otorgadas 
por el BLAT por cada secuencia comparada entre rhesus y cada especie. 
 “Top” – El mayor y más largo apareamiento. Mostrado en el nivel 1 
 “Gap” – Secuencia faltante en la misma ubicación en el genoma de la otra 
especie comparada con rhesus. 
 “Syn” – Alineamiento como el gap en el nivel arriba. 
 “Inv” - Alineamiento como el gap arriba, pero en orientación opuesta. 
 “NonSyn” – Apareamiento en un cromosoma diferente del gap arriba. 
Con base en estas convenciones, se establecieron los criterios que se presentan 
en la tabla 1, para la clasificación de cada tipo de rearreglos. En la tabla 2 se 
muestran las diferencias en el tamaño de los diferentes tipos de rearreglos 
detectados en este estudio. 
 
 
 
 
 20 
Tabla 1. Criterios para la clasificación de cada rearreglo. 
Rearreglos Nivel Tipo de secuencia Cromosoma 
N - - 
Gtras 1 Top ≠ 
Del 1 Gap = 
Ptrasp 1 Gap = 
 2 Syn = 
Ptrasl 1 Gap = 
 2 NonSyn ≠ 
Gtras – Del 1 Gap ≠ 
Gtras – Ptrasp 1 Gap ≠ 
 2 Syn = 
Gtras – Ptrasl 1 Gap ≠ 
 2 NonSyn ≠ 
Inv 1 Gap = 
 2 Inv = 
Gtras – Inv 1 Gap ≠ 
 2 Inv = 
Gtras – Dup 1 Top ≠ 
 2 NonSyn ≠ 
Gtras - Ptrasp - P'trasl 1 Gap ≠ 
 2 Gap = 
 3 NonSyn ≠ 
Gtras - Ptrasp – Del 1 Gap ≠ 
 2 Gap = 
Gtras - Ptrasp - P'trasp – Del 1 Gap ≠ 
 2 Gap = 
 3 Gap = 
Ptrasl – Del 1 Gap = 
 2 Gap ≠ 
 3 Gap = 
 
En la primera columna se muestra la secuencia de rearreglos acumulados en una 
región cromosómica, y en la última se indica si el tipo de secuencia en el nivel 1 
está presente en el mismo cromosoma entre rhesus y la especie comparada, o si 
está presente en el mismo cromosoma que el tipo de secuencia del nivel 
inmediatamente superior en la especie comparada. 
 21 
Tabla 2. Tamaño de los tipos de rearreglo detectados en las secuencias ortólogas humanas, en 
chimpancé y orangután de sitios de integración del VIS en células del mono rhesus. 
 
Tipo de rearreglo 
Tamaño 
mínimo (pb) 
Tamaño 
máximo (Mpb) 
Tamaño 
promedio (Mpb) 
Grandes translocaciones 
(primer nivel) 
463 177,99 79,62 
Pequeñas translocaciones y 
tranposiciones 
286 8,87 2,62 
Grandes Inversiones (primer 
nivel) 
37589 51,28 46,02 
Pequeñas inversiones 450 39,94 11,39 
Deleciones 286 0,28 0,07 
 
 
4.3. Agrupamiento por similitudes 
Con los tipos de rearreglos que mayores diferencias linaje – específicas aportaron 
se realizaron análisis de agrupamientos por similitud con el método Neighbor-
Joining y de distancia métrica Euclideano Cuadrado, mediante el programa 
“statgraphics” v. 5.1 
 
4.4. Análisis estadísticos 
Las diferencias entre el patrón de integración con respecto a secuencias repetidas 
(SINES, LINES, STRs, etc.) a partir de las tres bases de datos, fueron 
comparados con pruebas de Mann Whitney. Posteriormente se realizó un análisis 
Kruskal-Wallis graficado con “cajas y bigotes” dentrocada tipo de secuencia 
repetida tipo Alu y otras diferentes a SINEs y LINEs (grupos con distribución de 
 22 
frecuencias más diferentes entre las tres especies comparadas), para poder 
identificar de forma individual los que aportan mayores diferencias entre humano, 
chimpancé y orangután. 
 
Los datos del Gene Ontology generados en los alineamientos de sitios de 
integración de VIS en células humanas vs. Genoma humano, y de las secuencias 
ortólogas (en humanos) de los sitios de integración de VIS en células de rhesus 
vs. Genoma humano, fueron también comparados con pruebas Mann – Whitney. 
Así como también con esta misma prueba fueron analizadas las tendencias 
integracionales dentro o fuera de genes a partir de estas dos mismas bases de 
datos. 
 
Los análisis comparativos de localización cromosómica entre los sitios humanos y 
en mono rhesus de integración del VIS se realizaron teniendo en cuenta la 
frecuencia de integraciones por cromosoma, frecuencia de integraciones dentro de 
bandas o intebandas en general y por cromosoma, frecuencia de sitios 
compartidos para las dos especies y de sitios exclusivos para cada especie. Para 
la comparación de cada uno de estos criterios se utilizaron pruebas χ2, teniendo 
en cuenta que cada valor de “p” mayor a 0.05 representa diferencias significativas. 
 
Las diferencias en los patrones de rearreglos por cada especie (humano, 
chimpancé, orangután) comparadas con rhesus fueron evaluadas mediante 
pruebas de Kruskal-Wallis, considerando tanto rearreglos acumulativos, como por 
nivel de cada rearreglo, y por rearreglos en general. Se realizó un análisis Kruskal-
 23 
Wallis graficado con “cajas y bigotes” dentro cada tipo de rearreglo para poder 
identificar los que aportan mayores diferencias entre humano, chimpancé y 
orangután. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24 
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
genes verdaderos
humanos
no - genes ortólogos pseudogene
F
re
cu
en
ci
a De cel. hum Vs genom
Hum 
De cel. Rhe Vs genom Hum
5. RESULTADOS 
5.1. Patrones de integración del VIS en el genoma humano y del mono 
rhesus 
5.1.1. Frecuencia de genes afectados. 
Al comparar el número de integraciones dentro de genes humanos, pseudogenes 
y ortólogos en otras especies se obtuvo una distribución de frecuencias como se 
muestra en la siguiente figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Frecuencia de integraciones fuera de genes, dentro de genes, dentro de ortólogos en 
otras especies y dentro de pseudogenes, en células humanas y en células del mono rhesus, 
alineadas contra genoma humano. 
 
 25 
Los patrones de integración del VIS bajo éste criterio en células de humano y del 
mono rhesus alineados contra genoma humano no presentaron diferencias 
significativas. En células de humano la frecuencia integracional dentro de genes 
fue de 150 integraciones (67.96%), 48 (21.43%) dentro de secuencias no 
relacionadas con genes anotados, 16 (7.14%) dentro de genes ortólogos de otras 
especies y 10 (4.46%) dentro de pseudogenes. Los sitios ortólogos en humano de 
integraciones del VIS en células del mono rhesus mostraron una frecuencia 
integracional dentro de genes anotados de 158 integraciones (77.07%), 31 
(15.12%) fueron dentro de secuencias no relacionadas con genes anotados, 16 
(7.8 %) fueron dentro de ortólogos de otras especies y ninguna integración dentro 
de pseudogenes. 
 
5.1.2. Comparaciones con respecto al Gene Ontology. 
Los genes detectados en los sitios de integración del VIS en células humanas 
alineados contra el genoma humano, y los detectados en las secuencias ortólogas 
humanas de sitios de integración del VIS en células del mono rhesus, no 
mostraron diferencias significativas en cuanto al proceso biológico, la función y el 
componente celular asociado (figura 4). 
 
Con respecto al proceso biológico asociado a los genes detectados en los sitios de 
integración del VIS en células humanas, el 17.33% de los genes se asociaron al 
ciclo celular, 20.67% a la expresión génica, 30% al metabolismo, 16% a la 
diferenciación celular, 39.33% a la transducción de señales, 18.67% al transporte 
y el 2% a procesos biológicos no definidos (figura 4a). En cuanto a la función 
 26 
asociada, el 77.33% de los genes están implicados en la unión a moléculas, el 
30.67% a función enzimática, el 12% al transporte, el 0.67% a funciones 
estructurales, el 9.33% como receptores, el 27.33% a la trascripción y el 1.33% a 
funciones no determinadas (figura 4b). Por último, en cuanto a la localización 
celular, el 35.33% de sus productos proteicos se localizan en el núcleo, el 33.33% 
en la membrana, el 52% en el citoplasma, el 14.67% en citosol, el 3.33% en los 
microtúbulos, el 4.67% en citoesqueleto y el 22.67% a partes celulares no 
definidas (figura 4c). 
 
Por otra parte, de los genes detectados en los sitios ortólogos humanos a sitios de 
integración del VIS en células de rhesus, en cuanto al proceso biológico, el 
15.82% de los genes fueron asociados a al ciclo celular, 29.11% a la expresión 
génica, 31.01% al metabolismo, 8.86% a la diferenciación celular, 29.11% a la 
transducción de señales, 17.72% al transporte y el 0.63% a procesos biológicos no 
definidos (figura 4a). En cuanto a la función asociada, el 75.32% de los genes 
están implicados en la unión a moléculas, el 37.97% a función enzimática, el 
11.39% al transporte, el 1.9% a funciones estructurales, el 2.53% como 
receptores, el 30.38% a la trascripción y el 2.53% a funciones no determinadas 
(figura 4b). Por último, en cuanto a la localización celular, el 41.77% de los 
productos génicos hacen parte del núcleo, el 32.28% de la membrana, el 49.37% 
del citoplasma, el 8.86% del citosol, el 6.33% de los microtúbulos, el 6.33% del 
citoesqueleto y el 15.19% a partes celulares no definidas (figura 4c). 
 
 
 27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Frecuencia de los genes implicados en las integraciones del VIS en células humanas y 
de rhesus alineadas contra el genoma humano dependiendo de a) proceso biológico, b) función y 
c) componente celular. 
 
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
C
ic
lo
 C
e
lu
la
r
E
x
p
re
s
ió
n
 d
e
G
e
n
e
s
M
e
ta
b
o
lis
m
o
D
if
e
re
n
c
ia
c
ió
n
C
e
lu
la
r
T
ra
n
s
d
u
c
c
ió
n
d
e
 S
e
ñ
a
le
s
T
ra
n
s
p
o
rt
e
S
in
 d
e
fi
n
ir
F
re
c
u
e
n
c
ia
Hum - Hum 
Hum - Rhes
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
U
n
ió
n
 a
m
o
le
c
u
la
s
E
n
z
im
a
s
T
ra
n
s
p
o
rt
e
E
s
tr
u
c
tu
ra
R
e
c
e
p
to
re
s
T
ra
s
c
ri
p
c
ió
n
S
in
 d
e
fi
n
ir
F
re
c
u
e
n
c
ia
 
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
N
ú
c
le
o
M
e
m
b
ra
n
a
C
it
o
p
la
s
m
a
C
it
o
s
o
l
M
ic
ro
tu
b
u
lo
s
C
it
o
e
s
q
u
e
le
to
S
in
 d
e
fi
n
ir
F
re
c
u
e
n
c
ia
 
a 
b 
c 
 28 
5.1.3. Comparaciones con respecto a localización cromosómica 
Como se muestra en la figura 5, la mayor densidad de sitios de integración se 
localizan en los cromosomas 16 y 17 tanto para células humanas como para 
células de mono rhesus; el cromosoma que menor densidad de sitios de 
integración presentó fue el X para ambos casos y el 4 y el Y para células 
humanas; en células de mono rhesus no se presentaron integraciones en estos 
dos últimos. 
 
En ambos casos, las integraciones también fueron más frecuentes en las 
interbandas que en las bandas G, siendo del 56.57% para células humanas, y 
64.22% para células del mono rhesus (χ2 p > 0.05). De igual forma, las 
comparaciones por cromosoma mostraron que los cromosomas 9 y 22 
presentaron mayor frecuencia de integración dentro de bandas; en el 3, 
5,14,16,17,18,21 y el Y se determinó una mayor frecuencia de integración en 
interbandas, mientras que en el 19 se observó igual frecuencia dentro de bandas 
e interbandas. 
 
Del total de los diferentes sitiosde integración en humano y mono rhesus, el 64% 
y el 54.4% respectivamente fueron exclusivos para cada grupo de datos (χ2 p > 
0.05). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Localización cromosómica de los sitios de integración del VIS en células humanas y de los sitios ortólogos humanos de los sitios de 
integración del VIS en células del mono rhesus. 
 30 
5.1.4. Análisis de secuencias repetidas 
Los sitios de integración tanto en células humanas como en células del mono 
rhesus, así como los ortólogos humanos de los sitios de integración en células del 
mono rhesus mostraron una mayor frecuencia de SINEs (42.34%, 37.2% y 40.23% 
respectivamente) que de LINEs u otras secuencias repetidas. Las más frecuentes 
fueron las AluSx y las AluJo, representando el 39.4% de las secuencias SINEs en 
sitios de integración del VIS en células humanas, el 37.70% en células del mono 
rhesus y el 42.86% en los ortólogos humanos de sitios de integración en células 
de rhesus (figura 6a). 
 
Los LINE más frecuentes detectados en sitios de integración del VIS fueron las L1, 
siendo el 85.71% del total de secuencias LINEs en células humanas, el 79.59% en 
células del mono rhesus y el 84.21% en ortólogos humanos de los sitios de 
integración en células del mono rhesus (figura 6b). 
 
En las distintos tipos de secuencias Alu se observaron diferencias significativas 
(P<0.01), en donde las AluJ fueron las de mayor aporte a la diferencia (figura 7a), 
también se observaron diferencias en las LTR significativas (P<0,05) (figura 7b). 
De los restantes tipos de elementos repetidas, los más frecuentes en células 
humanas fueron los LTRs (35.44%) , los transposones de la clase ADN en células 
del mono rhesus y en ortólogos humanos de estas secuencias (40.74% y 34.04% 
respectivamente) (figura 6c). 
 
 
 31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6. Frecuencia de los diferentes elementos repetidos localizados en los sitios de integración 
del VIS en células humanas alineadas contra genoma humano (hum-hum); en células del mono 
rhesus alineadas contra genoma del mono rhesus (mac-mac), y regiones ortólogas humanas de 
sitios de integración de VIS en células del mono rhesus (mac-hum). a) SINEs. b) LINEs. c) otras 
secuencias repetidas. 
 
a 
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
M
IR
M
IR
b
M
IR
3
A
lu
S
x
A
lu
J
o
A
lu
S
p
A
lu
J
b
A
lu
S
g
A
lu
S
q
A
lu
Y
F
L
A
M
_
C
A
lu
 S
c
o
tr
a
s
 
F
re
c
u
e
n
c
ia
hum-hum
mac-mac
mac-hum
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
L1 L2 L3 CR1
F
re
c
u
e
n
c
ia
b.
. 
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
L
T
R
L
o
w
 C
o
m
p
le
x
it
y
A
D
N
S
T
R
S
im
p
le
 r
e
p
e
a
t
o
tr
a
s
F
re
c
u
e
n
c
ia
c. 
 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Variación en el número de secuencias repetidas dentro de a) los grupos Alu y b) las 
secuencias diferentes a SINEs y LINEs, entre los sitios de integración del VIS en mono rhesus, 
humano y en las secuencias ortólogas humanas de los sitios de integración del VIS en rhesus. 
 
El número de secuencias repetidas tipo Alu, MIR, L1, L2, LTR y ADN en los sitios 
de integración del VIS en humano y mono rhesus según los resultados obtenidos 
en este trabajo, y en los genomas completos según lo reportado por el consocio 
para el secuenciación y análisis del genoma de macaco rhesus (2007) se 
muestran en la tabla 3. 
N
ú
m
e
r
o
L
T
R
L
o
w
 C
o
m
p
le
x
it
y
A
D
N
S
T
R
S
im
p
le
 r
e
p
e
a
t
o
t
r
a
s
0
5
10
15
20
25
30
N
ú
m
e
r
o
AluJ AluS AluY FLAM_C
0
10
20
30
40
a 
b 
 33 
Tabla 3. Comparación de la cantidad de secuencias SINEs, LINEs y otras entre los sitios de 
integración del VIS y los genomas completos en el humano y el mono rhesus. 
 
Tipo de Secuencia 
Genomas Sitios de integración del VIS 
hg18 rheMac2 Humano Rhesus 
 
SINEs 
 
Alu 1144000 1094000 74 43 
MIR 584000 539000 17 12 
 
LINEs 
 
L1 572000 531000 42 39 
L2 363000 298000 7 9 
 
Otras 
 
LTR 506000 432000 28 7 
ADN 355000 327000 14 22 
 
 
5.2. Análisis comparativos de las secuencias ortólogas humanas, de 
chimpancé y orangután, de sitios de integración en células del mono rhesus. 
5.2.1. Patrones de rearreglos cromosómicos en cada especie comparada. 
Los patrones de rearreglos cromosómicos de humano, chimpancé y orangután con 
respecto al genoma del mono rhesus no mostraron diferencias significativas ni 
teniendo en cuenta rearreglos acumulados, ni por tipo de rearreglo en general. En 
la figura 8 se muestra la frecuencia de los rearreglos cromosómicos teniendo en 
cuenta la acumulación, el nivel y el tipo en general de los mismos. 
 
 
 
 
 34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Frecuencia de rearreglos cromosómicos en humano, chimpancé y orangután con 
respecto a sitios de integración del VIS en el genoma del mono rhesus. a) rearreglos en general 
(independiente del nivel y la acumulación). b) rearreglos considerando el nivel. c) rearreglos 
teniendo en cuenta acumulación (rearreglos dentro de rearreglos). 
a 
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
N
T
ra
n
s
l 
y
 T
ra
n
s
p
D
u
p
li
c
a
c
io
n
e
s
D
e
le
c
io
n
e
s
In
v
e
rs
io
n
e
s
F
re
c
u
e
n
c
ia
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
N
G
tr
a
s
P
D
u
p
D
e
l
P
tr
a
s
p
P
tr
a
s
l
In
v
P
d
e
l
P
'd
e
l
P
't
r
a
s
l
P
't
r
a
s
p
P
''
d
e
l
F
r
e
c
u
e
n
c
ia
Rhes-Huma
Rhes-Chimp
Rhes-Orang
b 
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
N
G
tr
a
s
G
tr
a
s
 -
 D
u
p
D
e
l
P
tr
a
s
p
P
tr
a
s
l
In
v
 
P
tr
a
s
l 
- 
D
e
l
G
tr
a
s
 -
 D
e
l
G
tr
a
s
 -
 P
tr
a
s
p
G
tr
a
s
 -
 P
tr
a
s
l
G
tr
a
s
 -
 I
n
v
 
G
tr
a
s
 -
 P
tr
a
s
p
 -
D
e
l
G
tr
a
s
 -
 P
tr
a
s
p
 -
P
't
ra
s
D
C
G
tr
a
s
 -
 P
tr
a
s
p
 -
P
't
ra
s
p
 -
 D
e
l
F
re
c
u
e
n
c
ia
c 
 35 
N
ú
m
e
r
o
N
T
r
a
n
s
l 
y
 t
r
a
n
s
p
D
e
le
c
io
n
e
s
In
v
e
r
s
io
n
e
s
0
30
60
90
120
150
180a 
Un análisis de las variaciones en el número de rearreglos obtenidos considerando 
las variaciones de cada uno de ellos por tipo en general y por nivel, mostró 
diferencias significativas (P<0.05, P<0.001 respectivamente). En el primer caso las 
inversiones aportaron la mayor diferencia, seguido de las deleciones y secuencias 
N (sin rearreglos detectables por el BLAT); y por último las translocaciones y 
transposiciones (figura 9a). En el segundo caso nuevamente se muestra como las 
inversiones aportan la mayor diferencia, seguido de las deleciones, pequeñas 
deleciones, secuencias N, y translocaciones y transposiciones de segundo nivel 
(Ptrasl, Ptrasp) (figura 9b). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. Variación del número de rearreglos considerando cada uno de a) los tipos en general y b) 
el nivel, en las secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de los sitios de 
integración del VIS en células del mono rhesus. 
 
5.2.2. Análisis comparativo por cromosoma 
La frecuencia de cada tipo de rearreglo en general y considerando el nivel de los 
mismos se muestra en las figuras 10 y 11 respectivamente. Bajo este criterio, por 
cromosoma tampoco se observaron diferencias significativas. Para este caso se 
tomo la frecuencia como el número de cada tipo de rearreglo por cromosoma con 
relación a la cantidad total de rearreglos. 
 
 
 
N
ú
m
e
ro
N
G
tr
a
s
D
e
l
P
tr
a
s
p
P
tr
a
s
l
In
v
P
d
e
l
P
'd
e
l
P
't
ra
s
l
P
't
ra
s
p
P
''
d
e
l
0
30
60
90
120
150
180b 
 37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10. Frecuencia de cada tipo de rearreglo por cromosoma en humano, chimpancé y 
orangután conrespecto a los sitios de integración del VIS en el genoma del mono rhesus. 
b 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
1 2a 2b 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
a 
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
Inversiones
Deleciones
Duplicaciones
Transl y Transp
N
c 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 2a 2b 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Frecuencia de cada tipo de rearreglo por cromosoma teniendo en cuenta el nivel de los 
mismos en a) humano, b) chimpancé y c) orangután con respecto a sitios de integración del VIS en 
genoma del mono rhesus. 
c 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
1 2a 2b 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
b 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
1 2a 2b 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
a 
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 x
F
re
c
u
e
n
c
ia
P''del
P'trasp
P'trasl
P'del
Pdel
Inv
Ptrasl
Ptrasp
Del
PDup
Gtras
N
 39 
En la figura 12, se muestra resultado del el análisis de las cantidades de los 
diferentes tipos de rearreglos acumulados por cromosoma en cada una de las 
especies (humano, chimpancé y orangután) con respecto a sitios de integración 
del VIS en el genoma del mono rhesus, también se muestra el cromosoma de 
rhesus equivalente. En ésta figura se puede ver de forma más clara la proporción 
de algunos rearreglos linaje – específicos. 
 
La mayoría de pares de cromosomas relacionados entre cada especie comparada 
y rhesus son iguales para cada una de ellas a pesar de que haya rearreglos linaje 
- específicos en algunos de estos pares. El cromosoma 17 tanto de humano, 
como de chimpancé y orangután presentaron la mayor frecuencia de rearreglos, 
involucrando siempre el cromosoma 16 del mono rhesus, a pesar de que para las 
tres especies en ese cromosoma, el patrón de frecuencias de rearreglos es 
sustancialmente diferente, habiendo numerosos rearreglos linaje – específicos. 
Los cromosomas que mostraron mayor estabilidad son el X, 19 y 18 y 1, para las 
tres especies comparadas. 
 
Solo se encontraron cinco asociaciones de cromosomas por rearreglos (especie 
comparada - rhesus) diferenciales entre las tres especies, de las que solo una fue 
para humano (cromosoma X en humano – 4 en rhesus), una para chimpancé 
(cromosoma 2 para chimpancé – 4 en rhesus), y tres para orangután 
(cromosomas 15, 14 y 1 para orangután – 16, 4 y 19 para rhesus respectivamente) 
(figura 12). 
 
 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12. Frecuencia de rearreglos acumulados por cromosoma en a) humano, b) chimpancé y c) 
orangután. En la segunda línea en el eje X están los cromosomas de la especie comparada y en 
primera línea los cromosomas equivalentes en el mono rhesus. 
a 
b 
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
x 4 10 3 10 19 18 16 20 7 7 17 11 14 9 15 8 3 4 6 2 11 13 12 1
x 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
N Gtras Gtras - Dup
Del PtrasMC PtrasDC
Inv PtrasDC - Del Gtras - Del
Gtras - PtrasMC Gtras - PtrasDC Gtras - Inv
Gtras - PtrasMC - Del Gtras - PtrasMC - P'trasDC Gtras - PtrasMC - P'trasMC - Del
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
x 10 3 10 19 18 16 20 7 7 17 11 14 9 15 8 3 4 6 2 11 13 12 4 1
x 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
c 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
x 10 3 10 19 18 16 20 16 7 4 7 17 11 14 9 15 8 3 4 6 11 2 13 12 19 1
X 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
 41 
5.2.3. Rearreglos linaje – específicos 
Las deleciones, inversiones, y pequeñas translocaciones y transposiciones son 
rearreglos que en proporción mostraron mayores diferencias en frecuencia entre 
humano, chimpancé y orangután con respecto a sitios de integración de VIS en 
genoma del mono rhesus (figura 9). Las doce deleciones caracterizadas son linaje 
– específicas, de las cuales 10 son para orangután, solo una para chimpancé y 
una para el humano. Así pues en el linaje de orangután ha habido una mayor 
tendencia especie – específica a este tipo de rearreglo en los sitios ortólogos a 
sitios de integración de VIS en células del mono rhesus. 
 
De un total de 30 pequeñas translocaciones, 20 (66.67%) son linaje específicas, 
de las cuales 12 (60%) son para orangután, mientras que tanto para humano 
como para chimpancé son 4 (20%). Resultados que muestran que en regiones 
ortólogas a sitios de integración de VIS en genoma del mono rhesus, en el linaje 
del orangután hay una mayor tendencia a este tipo de rearreglo cromosómico que 
en humano y chimpancé. 
 
De las 37 inversiones detectadas, el 75.68% son linaje – específicas, entre la que 
el 78.57% (59.46% del total) son chimpancé – específicas. En total 28 de las 37 
inversiones (75.68%) son posteriores a grandes translocaciones, mientras que 9 
(24.32%) son solo inversiones. De estas últimas, 4 fueron linaje específicas y 5 
fueron ubicadas en el ancestro común de humano, chimpancé y orangután, 
mientras que de las inversiones posteriores a translocaciones 21 (75%) fueron 
especie específicas, de la cuales 20 (95.24%) fueron en chimpancé. Estos datos 
 42 
D
is
ta
n
c
ia
0
10
20
30
40
50
60
H
u
m
a
n
o
C
h
im
p
a
n
c
é
O
ra
n
g
u
tá
n
 
M
. 
R
h
e
s
u
s
sugieren una tendencia chimpancé – específica a inversiones en las regiones 
ortólogas a sitios de integración de VIS en genoma de chimpancé. 
 
 Por similitud a partir de las deleciones detectadas en el análisis genómico 
comparativo, en la 13 figura se presenta la agrupación obtenida a partir del 
análisis de deleciones en donde se agrupa al humano, chimpancé, orangután y 
mono rhesus. Evaluando la presencia o ausencia de este tipo de rearreglo en las 
secuencias comparadas se obtuvo que las especies humano y chimpancé tienen 
el mismo nivel de similitud al mono rhesus, mientras que el orangután es 
sustancialmente diferente y distante 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13. Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, orangután y mono rhesus, a partir 
de deleciones detectadas en las secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de los 
sitios de integración del VIS en células del mono rhesus. 
 
 43 
D
is
ta
n
c
ia
0
10
20
30
40
50
H
u
m
a
n
o
C
h
im
p
a
n
c
é
O
ra
n
g
u
tá
n
M
. 
R
h
e
s
u
s
Al igual que en el análisis de las deleciones, en el de las translocaciones y 
transposiciones pequeñas, se determinó al humano como la especie más similar al 
mono rhesus mientras que el orangután fue la más diferente (figura 14) . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14. Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, orangután y mono rhesus, a partir 
de translocaciones y transposiciones posteriores a grandes translocaciones detectadas en las 
secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de los sitios de integración del VIS en 
células del mono rhesus. 
 
El análisis de las inversiones detectadas en este trabajo, mostró al orangután 
como la especie más similar al mono rhesus asiendo el achimpancé la más 
diferente. (figura 15) 
 
 
 
 44 
D
is
ta
n
c
ia
0
20
40
60
80
100
120
H
u
m
a
n
o
C
h
im
p
a
n
c
é
O
ra
n
g
u
tá
n
M
. 
R
h
e
s
u
s
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15. Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, orangután y mono rhesus, a partir 
de las inversiones detectadas en las secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de 
sitios de integración del VIS en células del mono rhesus.Veinte de las 25 secuencias ortólogas sin rearreglos detectables y clasificables por 
medio del BLAT en cada especie comparada (secuencias N) son comunes entre 
mono rhesus, orangután, chimpancé y humano. Las restantes son compartidas 
entre el mono rhesus, chimpancé y humano, indicando cambios orangután – 
específicos. Mientras que solo una fue compartida entre humano y mono rhesus, 
indicando que para esa secuencia, los ortólogos en los linajes de orangután y 
chimpancé hubo cambios. 
 
El análisis de las secuencias sin rearreglos detectables y clasificables por medio 
del BLAT (secuencias N) mostró que la especie más similar al mono rhesus es la 
humana, mientras que el orangután se agrupó como la más distante o diferente. 
 45 
D
is
ta
n
c
ia
0
4
8
12
16
20
H
u
m
a
n
o
C
h
im
p
a
n
c
é
O
ra
n
g
u
tá
n
M
. 
R
h
e
s
u
s
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16. Agrupamiento de las especies humano, chimpancé, orangután y mono rhesus, a partir 
de las secuencias ortólogas humanas, en chimpancé y orangután de sitios de integración del VIS 
en células del mono rhesus, que no mostraron rearreglos detectables y clasificables por medio del 
BLAT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 46 
6. DISCUSIÓN 
En este trabajo se demostró que el VIS-1 tiene una tendencia integracional 
dentro de genes anotados. Estos resultados son similares a los publicados para 
VIH por Schröder et al. 2002, y Mitchell et al. 2004, quienes proponen que esta 
tendencia integracional podría ser importante para incrementar la eficiencia de 
expresión del genoma del virus. La similitud entre los dos sistemas comparados en 
cuanto a la frecuencia integracional dentro de genes anotados, y por las 
características comunes de los genes; permitirían explicar en gran medida el alto 
grado de similitud de la enfermedad asociada en macacos por la infección del VIS 
y el SIDA/VIH. 
 
La frecuencias de sitios de integración del VIS en células humanas y de mono 
rhesus, parece no tener relación con el tamaño de los cromosomas, así como el 
cromosoma 16 y 17 presentaron las mayores densidades de sitios de integración, 
el cromosoma 18 que es de un tamaño similar, mostró muy pocas integraciones. 
La ausencia de sitios de integración en los cromosomas 4 y Y de células de 
rhesus, más que indicar que en estos cromosomas no se dan integraciones en 
ésta especie, podría ser el reflejo de una muy baja presencia de sitios de 
integración como en el caso de humano, o que el número de muestras no fue 
suficientemente significativo para develarlo. 
 
En términos generales hay grandes similitudes entre las variables comparadas 
entre VIS y VIH, como los cromosomas con mayores y menores frecuencias de 
sitios de integración, la preferencia integracional del VIS dentro interbandas: Sin 
 47 
embargo la mayor frecuencia de sitios exclusivos que los compartidos para cada 
especie, así como las diferencias significativas en las proporciones de cada una 
de estas características comparadas, indican que los sitios de integración del VIS 
en células humanas y de mono rhesus no fueron los mismos, a pesar de que 
presentan muchas características similares. 
 
Previos estudios sobre los patrones de integración del Virus de la 
Inmunodeficiencia del Simio (VIS) en mono rhesus (Hematti et al. 2004) y en 
humano (Crise et al. 2005) mostraron una tendencia hacia una integración dentro 
de genes anotados (RefSeq), que a su vez tienden a tener funciones y estar 
asociados a procesos y componentes celulares similares. Sin embargo, para 
poder encontrar genes anotados en los sitios de integración en las células del 
mono rhesus fue necesario el alineamiento contra genoma humano y no contra 
genoma de rhesus, el cual es todavía considerado un borrador (Rhesus Macaque 
Genome Sequencing and Analysis Consortium 2007) y por ende no sería posible 
utilizarlo para tal ejercicio. Así, debe tenerse en cuenta que la tendencia 
integracional del VIS en mono rhesus observada en este trabajo y anteriores 
(Hematti et al. 2004), es la tendencia mostrada por las secuencias ortólogas 
humanas, lo que permite postular en que hay similitud entre las secuencias de 
integración. Sin embargo es necesario tomar este resultado como una hipótesis a 
probar. 
 
Con respecto al análisis de las secuencias repetidas, igual que lo reportado por 
Hematti et al. 2004 para mono rhesus y en humano (Crise et al. 2005), hay una 
 48 
tendencia de integración en regiones ricas en secuencias Alu. Este distribución no 
sería significativa, si se tiene en cuenta que las secuencias Alu son la SINES más 
frecuentes en los genomas de primates (Batzer & Deininger 2002, Han et al. 2007, 
The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium 2005); Las secuencias Alu 
de mayor frecuencia caracterizadas en este trabajo tanto en células de rhesus, 
como en células humanas y en los ortólogos humanos de los sitios de integración 
en células de rhesus, fueron las AluSx y las AluJ, que a su vez son las más 
frecuentes en los genomas de macaco y de humano, cuya mayor expansión se 
reporta hace millones de años antes de que se diera la divergencia de las dos 
especies con más de 850000 copias (Batzer & Deininger 2002). 
 
Las secuencias AluJ son el linaje de las Alu más antiguo caracterizado en los 
genomas de primates, en este sentido, estudios actuales (Bennett et al. 2008) 
sugieren que estas secuencias cuya separación se remonta a 65 millones de años 
no presentan actividad específica en las especies actuales de primates, al 
contrario de las secuencias AluS que son las segundas más antiguas, 
aproximadamente 30 millones de años, que presenta algunos elementes 
actualmente funcionales (Bennett et al. 2008), mientras que las AluY son las más 
modernas, y registran mayor actividad especie – específica (Batzer & Deininger 
2002, Bennett et al. 2008). Sin embargo, estos datos no se vieron reflejados en las 
secuencias de integración del VIS en las especies humano y mono rhesus, en 
donde la mayor variación entre las secuencias Alu fue aportada por las AluJ, 
seguido de las AluS y las AluY (figura 6a), mostrando un posible patrón de 
integración del VIS con respecto a secuencias Alu. 
 49 
Las secuencias L1 fueron las LINEs más frecuentes tanto en células del mono 
rhesus, como en células de humano y en las secuencias ortólogas humanas de 
sitios de integración del VIS en células de rhesus, resultados que concuerdan con 
resultados de trabajos anteriores (Rhesus Macaque Genome Sequencing and 
Analysis Consortium 2007, Khan et al. 2006, The Chimpanzee Sequencing and 
Analysis Consortium 2005, Vincent et al. 2003) en donde se muestran las L1 como 
las secuencias LINEs más frecuentes en los genomas del mono rhesus y de 
humano. En cuanto a las secuencias repetidas diferentes a las SINEs y LINEs, las 
LTRs fueron las más frecuentes solo en células humanas, probablemente debido 
a la mayor frecuencia de este tipo de secuencias en el genoma humano que en el 
de mono rhesus (Rhesus Macaque Genome Sequencing and Analysis Consortium 
2007). Así mismo, en el análisis comparativo que se efectuó teniendo en cuenta 
cada uno de los linajes de secuencias diferentes a las LINEs y SINEs, fueron las 
LTRs las que mayor aporte hicieron a la diferencia; este hecho se deba 
probablemente a que a pesar de que este tipo de secuencias es muy frecuente en 
los genomas de humano y rhesus, su número es un poco mayor en humano (tabla 
1). 
 
En términos generales, al comparar secuencias LINEs, SINEs y otras, la similitud 
obtenida en el patrón de secuencias repetidas en los sitios de integración del VIS 
en células de humano y en células del mono rhesus, mostró que los patrones de 
integración con respecto a esta característica son iguales para las dos especies; la 
similitud en el patrón de secuencias repetidas presentes entre los sitios de 
integración en células delmono rhesus y los ortólogos humanos de estos sitios, es 
 50 
una evidencia de que no ha habido cambios significativos relacionados con 
secuencias repetidas en los sitios de integración del VIS en mono rhesus; de otra 
parte, la similitud entre los patrones de integración del VIS en células humanas y 
en los ortólogos humanos de los sitios de integración en mono rhesus, indica que 
los sitios de integración podrían ser los mismos en humano y en mono rhesus. 
 
Se pudo observar que hay una gran similitud en el patrón de rearreglos en las tres 
especies comparadas. La cantidad de secuencias en las que no se observó algún 
rearreglo significativo (N) fue muy pequeña entre las tres; este resultado permite 
postular que existe una dinámica cromosómica que cambiaría los estados de la 
cromatina asociada con éstos sitios y podría ser una de las explicaciones a la 
dinámica evolutiva de estas especies. Sin embargo a partir de nuestros análisis 
sería necesaria la introducción de un grupo comparativo (outgroup), que podría 
ser alguna especie de la familia Cercopithecidae, un pariente mas cercano al 
mono rhesus para poder saber si esta diferencia es aportada en un mayor grado 
por macaca mulatta o por las especies de la familia Hominidae (Humano, 
chimpancé, orangután). 
 
Los resultados obtenidos mostraron claramente como gran parte de la 
diferenciación de humano, chimpancé y orangután al mono rhesus con respecto a 
sitios de integración del VIS, se da por grandes translocaciones de hasta 178 Mpb 
cuya frecuencia sería muy similar entre las tres especies comparadas; esto debido 
probablemente a que dicha actividad se debió dar en gran parte en el linaje de los 
homínidos anterior a la divergencia de las subfamilias Homininae y Ponginae. Sin 
 51 
embargo, también se puede observar como gran parte de estas grandes 
translocaciones están implicadas en rearreglos acumulativos (rearreglos dentro de 
rearreglos); debido a que los rearreglos posteriores y sobre las grandes 
translocaciones son frecuentemente especie – específicos, tal como se puede 
observar en el análisis de los rearreglos sobre rearreglos por cromosoma en las 
especies humano, chimpancé y orangután, sustentaría la hipótesis planteada. 
 
El anterior análisis toma mayor fuerza al considerar que los cromosomas de 
rhesus implicados en cada sitio de integración, frecuentemente se correspondieron 
con el mismo cromosoma en humano, chimpancé y orangután; sin embargo en las 
asociaciones cromosoma de rhesus – cromosoma de especie comparada, los 
patrones de rearreglos puede variar bastante entre humano, chimpancé y 
orangután. Una explicación para esto podría ser que así como la mayoría de 
rearreglos detectados en el análisis ocurrieron antes de la divergencia de 
Homininae y Ponginae, también podría haber una tendencia de los rearreglos mas 
recientes y especie – específicos de comprometer lo mismos cromosomas. 
 
Tomando como base los análisis obtenidos en este trabajo, las diferencias 
observadas en los síndromes de inmunodeficiencia causados por el VIH y el VIS 
en humano, mono rhesus, chimpancé y orangután, podrían entonces ser mejor 
explicadas con base en análisis los tipos de rearreglos especie – específicos, que 
cuando se analizan tomando como referencia, los genes (RefSeq) involucrados. 
Entre estos rearreglos recientes en la historia evolutiva de los primates, los más 
destacados por aportar mayor variación entre las especies han sido, las 
 52 
inseciones, deleciones e inversiones (Newman et al. 2005). Se ha encontrado que 
los tipos de rearreglo más frecuentes entre los genomas de humano y chimpancé 
han sido las inserciones y las deleciones (Pennisi 2007, The Chimpanzee 
Sequencing and Analysis Consortium 2005), los cuales comprenden un alto 
porcentaje de la divergencia de los dos genomas (Britten 2002). Sin embargo, 
mediante el análisis realizado en este trabajo, las únicas inserciones tenidas en 
cuenta fueron las correspondientes a eventos de translocación e inversión, pero 
no simples inserciones en humano, chimpancé y orangután con respecto al 
genoma del mono rhesus en sitios de integración del VIS. 
 
A pesar de la existencia de una gran cantidad de deleciones entre los genomas 
completos de chimpancé y humano (Newman et al. 2005, Harris et al. 2007,Britten 
2002), el análisis comparativo de las deleciones detectadas en éste estudio entre 
humano, chimpancé y orangután con respecto al genoma del mono rhesus (tabla 
3) no mostró gran actividad cromosómica linaje – específica de éste tipo en 
humano y chimpancé, mientras que la variación observada en la figura 9a fue 
mayormente aportada por el orangután, donde al contrario de las otras dos 
especies se observaron numerosas deleciones linaje – específicas de hasta 0.28 
Mpb (tabla 2), indicando así que hay una tendencia especie – específica a este 
tipo de rearreglo en orangután en las secuencias ortólogas a los sitios de 
integración del VIS en células del mono rhesus, que lo ubica como la especie más 
distante y diferente al mono rhesus (figura 13) 
 
 53 
Así como con las deleciones, también con las translocaciones y transposiciones 
de hasta 8.87 Mpb (tabla 2) dentro de grandes debieron suceder hace menos de 5 
millones de años (Batzer & Deininger 2002) en los linajes de humano, chimpancé 
y orangután, aunque en el de éste último se concentró la mayor parte de los 
eventos linaje – específicos. 
 
Las inversiones han sido rearreglos muy comunes en los procesos de especiación 
del chimpancé y del humano (Kehrer-Sawatzki & Cooper 2007). Lee et al. (2008) 
publicaron 49 inversiones linaje – específicas debidas a retrotransposones, 
encontrando que el 57% fueron humano – específicas, mientras que el 43% 
fueron chimpancé – específicas; además el 53% del total fueron dentro de 
regiones génicas. A pesar de la alta frecuencia de este tipo de rearreglo 
cromosómico en los genomas de ambas especies, los resultados obtenidos en 
este estudio muestran que la mayor parte de la diferencia observada en el número 
de éste tipo de rearreglo entre las secuencias ortólogas en humano, chimpancé y 
orangután para los sitios de integración del VIS en células del mono rhesus, fue 
aportada por el chimpancé, sugiriendo una tendencia chimpancé – específica 
hacia las inversiones en estas secuencias, y ubicando al chimpancé entre las tres 
especies de homínidos. Sin embargo, esta tendencia fue solo para las inversiones 
sobre grandes translocaciones de un tamaño máximo de 39,94 Mpb, la gran 
mayoría de éstas surgieron hace menos de 5 millones de años, mientras de las 
pocas inversiones simples de hasta 51,28 Mpb (tabla 2) detectadas en éste 
análisis, la mayoría debieron haber ocurrido hace más de 15 millones de años, 
 54 
antes de la divergencia de las especies humano, chimpancé y orangután (Batzer & 
Deininger 2002). 
 
Considerando que las inversiones linaje – específicas en humano y chimpancé 
tienen una alta frecuencia dentro de regiones génicas, y que los sitios de 
integración del VIS así como el VIH también se ubican frecuentemente dentro de 
regiones génicas, es muy probable que ésta tendencia a inversiones chimpancé – 
específica sea un gran aporte en las diferencias de la respuesta ante los virus VIS 
y VIH en el chimpancé comparado con VIH en humano y VIS en rhesus. 
 
Los resultados de los análisis de las secuencias ortólogas en humano, chimpancé 
y orangután de los sitios de integración del VIS en células del mono rhesus 
refuerzan las anteriores conclusiones. Existen diferencias importantes en dichas 
secuencias entre rhesus y orangután con relación a las de rhesus y humano o 
chimpancé; y que a su vez, hay mayores diferencias entre rhesus y chimpancé 
que entre rhesus y humano. Con base en estos resultados y teniendo en cuenta 
que las secuencias repetidas son uno de los principales causantes de rearreglos