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V Congreso Colombiano de 
Bioquímica y Biología molecular 
C2B2-2023
Evaluar las tres posibles variantes de procesamiento alternativo de Sir2 de Apis mellifera 
que se encuentran reportadas en el GenBank por medio de alineamientos múltiples.
Establecer las relaciones filogenéticas de las tres variantes de Sir2.
Diseño de cebadores para caracterización de la expresión en las muestras de tejido de las 
tres castas sociales de A. mellifera
Caracterizar por RT-PCR la expresión de Sir2 en las castas sociales.
Evaluación in silico de tres posibles marcos abiertos de lectura 
en Sir2 de Apis mellifera
Luis A. Pardo-Díaz1,2*, Cristian E. Cadena-Caballero1,2, Carlos Barrios-Hernández2,3, Francisco J.Martínez-Pérez1,2,3.
1. Laboratorio de Genómica Celular y Aplicada (LGCA), Facultad de Ciencias, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.
2. Grupo de Investigación en Computo Avanzado y a Gran Escala (CAGE), Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.
3. Centro de Supercomputación y Cálculo Científico de la Universidad Industrial de Santander (SC3UIS), Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.
*Ponente: luis.pardo1@correo.uis.edu.co
El declive de las poblaciones de abejas y la disminución en su aporte al servicio 
ecosistémico de la polinización, son temas que generan preocupación en las entidades 
gubernamentales y científicas (1).
Plantear y desarrollar estrategias moleculares, que contribuyan a dar solución a esta 
problemática, junto a la conservación de estas poblaciones, garantiza la polinización de 
cultivos de interés económico y el control de las redes tróficas silvestres.
La familia de genes Sirtuinas está involucrada en los patrones de metilación y ciclos de 
vida de organismo eucariotas pluricelulares, estos genes son potenciales para estudio del 
envejecimiento (2). En investigaciones con organismos modelo, la sobreexpresión de Sir2, 
uno de los genes de esta familia, se ha evidenciado la prolongación de la esperanza de vida 
(3).
Sir2 regulador de la transcripción por silenciamiento, cuya proteína es desacetilasa 
dependiente de NAD+, localizado en citoplasma y núcleo de la células (4). SIRT1 es la 
nomenclatura usada para el homologo en vertebrados.
En hongos, se ha evidenciado procesamiento alternativo en sus diferentes ciclos de vida, a 
su vez, en humanos el procesamiento o isoformas encontradas están en función del tejido y 
frente a infecciones víricas (5).
En Apis mellifera, este gen y los demás miembros de la familia se encuentran bajo estatus: 
PREDICTED, en su correspondiente entrada al GenBank, la secuencia anotada esta hecha 
bajo métodos bioinformáticos. 
 RESULTADOS Y ANÁLISIS 
Paso 1. Búsqueda y descarga de secuencias (Sir2/SIRT1) en el GenBank
Tres posibles variantes para A. mellifera, para cada 
secuencias BLASTn contra base de datos (SEE) 
700 Secuencias descargadas (SEE y ARNm validadas)
Paso 2. Delimitación de las regiones exónicas e intrónicas de Sir2 y alineamientos 
múltiples de las secuencias
Evaluación de c/u de las variantes por medio de 
alineamientos (FFT-NS-1, 2, G-INS-1 y L-INS-i)
[Sir2/SIRT1] y [Apis mellifera] términos usados para búsquedas 
Cartografía del gen 
Diseño de cebadores para PCR 
 Relaciones filogenéticas
 Paso 3. Identificación de la expresión de Sir2 en castas sociales de A. mellifera 
Disección y extracción de tejido en obreras y zánganos 
Aislamiento y purificación de ARN total
RT-PCR y electroforesis en gel de agarosa 
Variante 1
Variante 2
Variante 3
SIR2 Longitud = 7704 pares de bases, 5’ → 3’ 
/
/
Cebador (Directo) 
 1Kb 2Kb [……..] 4Kb 5Kb 6Kb 7Kb 
Exón Secuencia expresada Region no traducida
Intrón Cebadores SEE 
Leyenda
600 secuencias 
expresadas etiquetadas y 
40 secuencias de ARNm 
Figura 1. Esquema de alineamientos múltiples del gen Sir2, sus variantes, secuencias expresadas 
etiquetadas (SEE) y ARNm de otras especies. Se resalta un intrón de mas de 2Kb, no tuvo alineación con 
ninguna secuencia; además, todos los intrones, como la secuencia misma del gen, se evaluaron en programas 
para predicción de exones, reportando los mismo exones e intrones a los anotados en el GenBank. La variante 
2 muestra mas exones (10) y el sitio de inicio de la traducción se desplaza al segundo exón. Un conjunto de 
secuencias expresadas se alineo de forma clara con las variantes 1 y 3 justo en el sitio de inicio de la 
traducción. 
INTRODUCCIÓN 
Cebador Reverso 
 Lambda/ Sir2 Actina 
 Hindi III Obrera Zángano Obrera Zángano 
2322
2027
915 pb
564
pb 
 4361 
Figura 2. Árboles de relaciones filogenéticas por medio de Máxima verosimilitud, se reconstruyó las 
relaciones evolutivas usando solo 30 secuencias ARNm bajo el estatus de validadas y completas en la región 
traducida (CDS). El modelo de sustitución usado fue: TIM3+F+R5 el cual fue calculado por el programa 
iQtree v.2.2.
MAFFT-7.5
Figura 3. Secuencia de cebadores diseñados y sintetizados para la amplificación y recuperación de todo el 
marco abierto de lectura de Sir2 en dos de sus posibles variantes. El gen de actina es usado como control de 
la PCR, cabe mencionar que esta secuencia también esta anotada en el GenBank como hipotética.
Figura 4. Resultado preliminar de RT-PCR en 
muestras de dos castas sociales A. mellifera usando 
conjuntos de individuos (5 abejas) para cada casta. 
Ademas, implementamos el Kit de purificación de 
ARN total MagMAXTM-96 con el procesador de 
perlas magnéticas KingFisher MagMAX™ Express-
96. La retrotranscripción se realizo con 2019-nCoV 
de Norgen (Biotek). Gel de agarosa 1 % p/v. 
Los análisis in silico evidenciaron la consistencia de las variantes reportadas en el GenBank, las regiones 
exónicas fueron confirmadas con los alineamientos múltiples de SEE. Los análisis filogenéticos del gen 
muestran inconsistencias con análisis evolutivos clásicos de especies, lo cual hace necesario una 
caracterización mas profunda (secuenciación). Los resultados preliminares de la fase experimental revela la 
idoneidad de los cebadores para actina, y probable procesamiento alternativo en la transcripción de Sir2 en las 
castas sociales de A. mellifera. Se requiere la validación con mas réplicas de RT-PCR y su posterior 
secuenciación. 
1. Wood T, ... Managed honey bees as a radar for wild bee decline? Apidologie. 2020;51(6), 1100-1116. https://doi.org/10.1007/s13592-020-00788-9
2. Wang F,.. Epigenetic regulation of aging: implications for interventions of aging and diseases. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2020;7, (1), 374. https://doi.org/10.1038/s41392-
022-01211-8
3. Banerjee K,.. dSir2 in the adult fat body, but not in muscles, regulates lifespan in a diet-dependent manner. Cell Reports, 2012;2(6), 485-1491. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2012.11.013
4. Hong. Pharmacological advantage of SIRT2-selective versus pan-SIRT1-3 inhibitors. ACS Chemical Biology, 2021;16(7), 1266–1275. https://doi.org/10.1021/acschembio.1c00331
5.Navarrete B, ... Systematic characterization of Ustilago maydis sirtuins shows Sir2 as a modulator of pathogenic gene expression. Front Microbiol. 2023;14 
http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2023.1157990
Super Computación y
Cálculo Científico UIS
OBJETIVOS 
MÉTODOS
 ADENDA 
 CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFÍA
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