Trabajo colaborativo n.1 biotecnologia 1 grupo 2
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Carolina Trujilo AlviraJulio Martin HerreraMartha Cecilia RuizDario Barco Alvear
MARCADORES
MOLECULARES
Presentado a:GUSTAVO ACOSTA
Tutor
INTR
OD
UC
CIO
N
Desde la prehistoria, el hombre ha seleccionado y mejorado especies vegetales, animales y microbianas basándose en el fenotipo. Las mejoras genéticas eran posible gracias a la variabilidad genética, a la heredabilidad del carácter que se
quería aislar, a la eficacia e intensidad de la selección aplicada, y al tiempo necesario para realizar un ciclo de
selección. Sin embargo, quedan muchos aspectos desconocidos, como son el número y efecto de los genes implicados en la expresión de un carácter, la localización de estos genes, y su función fisiológica. Por otra parte, la
taxonomía siempre ha estudiado características morfológicas, lo cual requiere observaciones muy
exhaustivas de los organismos en diferentes estadios de desarrollo. Los criterios utilizados carecen muy a menudo
de definición y objetividad y, en cualquier caso, son marcadores ambiguos debido a las influencias ambientales
MARCADORES MOLECULARES
son biomoléculas que se pueden relacionar con un rasgo genético. Las biomoléculas que pueden ser marcadores
moleculares son las proteínas (antígenos e isoenzimas) y el DNA (genes conocidos o fragmentos de secuencia y función
desconocida).
Cuando varios marcadores moleculares se asocian inequívocamente con un rasgo genético, se dice que forman
un QTL (loci de rasgos cuantitativos o cuantificables).
Un marcador molecular monomórfico es invariable en todos los organismos estudiados, pero cuando presenta diferencias
en el peso molecular, actividad enzimática, estructura, o sitios de restricción, se dice que es polimórfico. A veces el grado de variación es tal que se denominan hipervariable.
ANTECEDENTES
Los primeros marcadores desarrollados a finales de los 70 se basaron en la identificación de proteínas e isoenzimas por
electroforesis en geles de almidón o poliacrilamida. Con ellos se abrió el conocimiento de la estructura y heterogeneidad
genética entre diferentes especies, variedades, y poblaciones de distinto origen geográfico. Pero esta técnica
tenía una limitación muy importante: no era capaz de detectar suficiente polimorfismo entre variedades o especies
próximas debido a que las proteínas son el resultado de la expresión génica, que puede ser distinta de unos tejidos a
otros, de una etapa de desarrollo a otra, de un medio ambiente a otro, y de una época del año a otra.
TECNICAS PARA EL DESARROLLO DE ADN RECOMBINANTE
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La reacción básica de la PCR comienza con la desnaturalización del DNA molde para separar las cadenas, continúa con el alineamiento de un par de oligonucleótidos
con su DNA molde, y termina con la polimerización para sintetizar un nuevo DNA entre los dos oligonucleótidos. De
aquí se vuelve a la desnaturalización para comenzar un nuevo ciclo. Hoy en día todo el proceso esta
completamente automatizado en un aparato llamado termociclador.
RFLP (Polimorfismo en el tamaño de los fragmentos
de restricción).
se basa en la detección de fragmentos de DNA de distinto peso molecular en diferentes organismos. Los fragmentos
más fáciles de analizar son los pequeños derivados de la digestión del
genoma de las mitocondrias o los cloroplastos, puesto que delecciones, sustituciones o mutaciones pueden
alterar significativamente el patrón de bandas identificable por electroforesis en geles de agarosa, donde migran de
acuerdo con su peso molecular.
En cambio, para moléculas de DNA de mayor tamaño, como el DNA
cromosómico, el patrón de bandas es tan complejo que es necesario utilizar sondas específicas para
visualizar sólo ciertos fragmentos mediante la técnica de Southern
Blot. Las sondas de DNA para esta técnica suelen corresponder a genes
previamente conocidos, aunque a veces se usan DNA preparados a
partir de amplificaciones inespecíficas.
Aunque la RFLP evalúa sólo un tipo de polimorfismo en cada ensayo, el
resultado es muy preciso. Los primeros mapas genómicos basados en la
distribución física de los genes en vez de la frecuencia de entrecruzamiento
se hicieron utilizando esta técnica. Cuando se emplea la PCR en lugar de sondas radiactivas para visualizar los polimorfismos, se le denomina PCR-
RFLP
MAAP
(Múltiples perfiles
arbitrarios de
amplificación)
RAPD (DNA polimórfico
amplificado al azar)
AP-PCR (PCR con oligonucleótidos
arbitrarios)
AFLP (Polimorfismo de la
longitud de los fragmentos
amplificados)
Se usa una colección de
decanucleótidos para amplificar por
PCR áreas específicas
distribuidas al azar por el genoma
La idea es similar a la de la RAPD,
desarrollándose a la vez que ésta, aunque
se cambia el diseño de los oligonucleótidos y
el tipo de PCR.
combina el uso de enzimas de restricción y
oligonucleótidos para PCR, de manera que
se obtienen marcadores
moleculares muy específicos sin
necesidad de conocer la secuencia con
anterioridad
STS (Sitios etiquetados por la secuencia) o SSLP (Polimorfismo de longitud en las secuencias
discretas)
aprovecha las secuencias conocidas, únicas dentro del genoma, para amplificarlas por PCR. El polimorfismo se suele encontrar fácilmente cuando lo que se amplifican son intrones en lugar de exones. La ventaja principal es la velocidad con la que se
pueden realizar los análisis una vez que las parejas de oligonucleótidos se han establecido claramente.
SSR (Repetición de secuencias
discretas)
EST (Sitios etiquetados por la
expresión)
CAPS (Secuencia polimórfica
amplificada y cortada)
SCAR (Regiones amplificadas
caracterizadas y secuenciadas)
D/TGGE (Geles de electroforesis en gradiente desnaturalizante/térmico)
SSCP (Polimorfismo de conformaciones monocatenarias)
CONCLUSION
Es de urgencia para el país
apostarle a una Política de
Nación de Ciencia y de
Tecnología, que identifique los
nichos de conocimiento a ocupar,
y promueva la adquisición de
infraestructura necesaria y la
formación de recursos humanos
con capacidad de investigar,
desarrollar y aprovechar
tecnologías que ayuden a mejorar
la calidad de vida de los
colombianos.