Marcadores Moleculares

Karly Valdivia

03-Abril-2013

Genética Evolutiva

Marcadores Moleculares!

El genoma no solamente contiene genes, sino también secuencias no codificantes que sin una función específica definida, pueden ser utilizados como puntos de marca o anclaje (marcadores) cuando éstas se encuentran unidas o cercanas a las secuencias propias de los genes. Se las conoce con el nombre de marcadores moleculares a la entidad genética que manifiesta polimorfismo y se hereda de manera mendeliana, o es lo mismo decir, un locus con una variación detectable demostrada experimentalmente y funcionan como señaladores de diferentes regiones del genoma. Los marcadores se usan para el mapeo genético, como el primer paso para encontrar la posición e identidad de un gen.

Son ampliamente utilizados en estudios de genética humana, vegetal, animal y microbiana. Los marcadores moleculares permiten evidenciar variaciones en la secuencia del ADN entre dos individuos, modifiquen estas o no su fenotipo. Esto se debe a que los marcadores moleculares “señalan” tanto regiones codificantes como no-codificantes del genoma.

Marcador Genético

Un marcador genético es un segmento de ADN con una ubicación física identificable en un cromosoma y cuya herencia se puede rastrear. Para que una porción de ADN ligada al carácter de interés sea considerado un marcador genético debe mostrar una variación experimentalmente detectable entre los individuos de la población, y un modo de herencia predecible según las leyes de Mendel.

Esta variación puede ser considerada a diferentes niveles biológicos, desde cambios fenotípicos heredables significativos, hasta la variación de un solo nucleótido en la secuencia de ADN.

Tipos de marcadores genéticos

En los análisis genómicos, se han utilizado varios tipos de marcadores: morfológicos, isoenzimas, proteínas y marcadores basados en ADN.

Marcador Molecular

Los marcadores moleculares corresponden a cualquier gen cuya expresión permite un efecto cuantificable u observable (características fenotípicas), que además puede detectarse fácilmente. Este tipo de marcadores pueden evaluarse desde que los individuos están en sus primeros estadios de desarrollo, y se pueden aplicar usando a todo el individuo o sólo parte de él. Y tomando lo que antes ya se mencionó se podría diferenciar de los marcadores genéticos ya que estos [marcadores genéticos] se transmiten según las leyes básicas de la herencia mendeliana, por lo que es importante destacar que no todos los marcadores moleculares pueden considerarse como genéticos. Existen dos tipos de marcadores moleculares: los marcadores bioquímicos y los marcadores de ADN.

Un marcador ideal debe ser:

• Altamente polimórfico o variable dentro y entre especies,

• De herencia mendeliana no epistática (sin interacción entre genes),

• Insensible a los efectos ambientales,

• De rápida identificación y simple análisis

• De posible detección en los estadios tempranos del desarrollo.

Tipos de moléculas que pueden utilizarse como marcadores

ENDONUCLEASAS DE RESTRICCIÓN: Son nucleasas que excinden las moléculas de DNA en sitios determinados, por medio del reconocimiento de secuencias específicas

ISOENZIMAS: representan enzimas de diferentes genes cuyos productos catalizan la misma reacción, los dos términos se suelen usar indistintamente.

COMPUESTOS FENÓLICOS: son compuestos orgánicos en cuyas estructuras moleculares contienen al menos un grupo fenol, un anillo aromático unido a al menos un grupo funcional

ALOENZIMAS: representan enzimas de diferentes alelos de un mismo gen

Marcador de ADN

Los marcadores de ADN constituyen la nueva generación de marcadores moleculares y solucionaron el problema de la carencia de marcadores que tenían las isoenzimas, pues son capaces de generar una cantidad virtualmente infinita de marcadores. Existen varias técnicas para identificar marcadores de ADN, las que se pueden agrupar en tres categorías: las de hibridación tipo Southern, las de reacción de polimerización en cadena (PCR) y las que combinan PCR o sus productos de ADN con la hibridación tipo Southern.

Ventajas y aplicaciones de los marcadores de ADN

Son muy ventajosos los marcadores de ADN ya que no son afectados por el ambiente, están presentes en cualquier estadio del individuo, permiten una detección temprana, son universales, muy abundantes, se requiere poca cantidad de ADN para los análisis y el ADN es muy estable y específico para cada individuo (huella génica). Sin embargo, son relativamente costosos, necesitan personal entrenado, equipos sofisticados y un estricto control de la contaminación.

El uso de marcadores moleculares en los análisis genéticos y en el mejoramiento de las plantas ha tenido una difusión extremadamente rápida. Las principales aplicaciones incluyen la obtención de “huellas genéticas” (fingerprinting) genómicas de individuos, variedades y poblaciones; el análisis de la estructura y diversidad genética en poblaciones naturales y de mejoramiento y bancos de germoplasma; el establecimiento de relaciones filogenéticas entre diferentes individuos y especies; la construcción de mapas genéticos de alta cobertura genómica y la localización de genes de interés económico, mapeo de características de herencia cuantitativa QTL (Quantitative Trait Loci ) y selección MAS auxiliada por marcadores (Marker Asisted Selection).

Generalidades sobre marcadores de ADN codominantes.

Los marcadores moleculares codominantes, pueden detectar un nivel de polimorfismo elevado y tienen como ventajas adicionales su amplia distribución a lo largo de todo el genoma, su carácter heredable siguiendo el modelo de Mendel y los nulos o mínimos eventos de pleiotropía y epistasia que tienen lugar, reduciendo junto a otros factores, la interacción genotipo-ambiente a su mínima expresión. Pueden ser utilizados para la detección y caracterización de genotipos a partir de células o tejidos en cualquier estadio fisiológico, facilitándose así la aplicación de métodos tempranos de selección y recombinación

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