Microsatélites
Los microsatélites , o repeticiones cortas en tándem ( simples ) , son regiones variables ( loci ) en el ADN nuclear y el ADN de los orgánulos ( mitocondrias y plástidos ), que consisten en monómeros repetidos en tándem de menos de 9 pares de bases de largo y que forman campos de menos de 1 mil pares de bases. [1] . Son marcadores moleculares ampliamente utilizados en estudios genéticos y genómicos .
Terminología
Para referirse a esta clase de repeticiones en la literatura científica, se pueden utilizar los siguientes términos, así como las abreviaturas en inglés derivadas de ellos :
Y-STR es una repetición corta en tándem en el cromosoma Y. Los Y-STR se utilizan a menudo en análisis forense, pruebas de paternidad y pruebas genealógicas de ADN.
Descripción
Los microsatélites se caracterizan por una alta tasa de cambio de secuencia debido al "deslizamiento" durante la replicación del ADN y mutaciones puntuales [7] . Tienen un alto grado de polimorfismo [2] .
В отличие от сателлитных ДНК микросателлиты локализованы в эухроматиновой части генома [9] .
Los fragmentos amplificados por PCR , incluidos los loci de microsatélites con secuencias flanqueantes, se separan mediante electroforesis en gel o electroforesis capilar . La longitud de los fragmentos se usa para juzgar el número de repeticiones cortas en tándem y los alelos del locus.
Enfermedades asociadas a microsatélites
Un aumento en el número de elementos repetitivos de microsatélites localizados en exones , en regiones no traducidas o reguladoras de genes, puede ser la causa del desarrollo de ciertas enfermedades en humanos. Estas enfermedades incluyen: enfermedad de Huntington , amiotrofia bulbar espinal de Kennedy , ataxia espinocerebelosa , síndrome X frágil , ataxia de Friedreich , distrofia miotónica tipos 1 y 2 [1] .
Aplicaciones
Los microsatélites se utilizan como marcadores moleculares para determinar la diversidad genética , el parentesco , la pertenencia a una población en particular [3] , para estudiar la hibridación , los procesos evolutivos [2] . También se utilizan para buscar parálogos .
Las secuencias de microsatélites con repeticiones de pequeña longitud, de 2 a 6 nucleótidos , se utilizan en el mapeo del genoma , en el trabajo con especies raras , etc.
Los microsatélites se han convertido en marcadores convenientes y preferidos y han encontrado una amplia aplicación en la evaluación de la diversidad genética de especies de plantas y animales agrícolas [ 5] [6] . En 1995, un grupo de trabajo de expertos creado bajo los auspicios de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) propuso un plan para el Proyecto Global para el Mantenimiento (o Medición) de la Diversidad Genética de los Animales Domésticos , abreviado - MoDAD ) [ 10] . El proyecto incluía la tarea de cuantificar la diversidad genética entre las razas de las 14 principales especies animales criadas por humanos, incluidas cuatro especies de aves . Para ello, se suponía que debía genotipificar de 6 a 50 razas de la misma especie utilizando 30 loci de microsatélites . Ejemplos de pruebas exitosas e implementación de las recomendaciones del grupo de trabajo MoDAD fueron los resultados del proyecto científico del consorcio europeo AVIANDIV (para estudiar la diversidad genética de más de 50 poblaciones de pollos ) y una serie de otros estudios basados en marcadores de microsatélites [ 4] [10] [11] [12] [13] .
Bases de datos electrónicas conocidas que contienen información sobre loci de microsatélites [14] .
Análisis post-mortem
El análisis de repetición corta en tándem es una técnica forense genética relativamente nueva que se hizo popular entre mediados y fines de la década de 1990. El análisis de repeticiones cortas en tándem se utiliza para obtener un "pasaporte genético" del individuo. Las repeticiones cortas en tándem que se utilizan actualmente para el análisis post mortem son repeticiones de cuatro o cinco nucleótidos porque estas repeticiones brindan una alta probabilidad de obtener datos sin errores que son lo suficientemente masivos como para no verse amenazados por la degradación en condiciones adversas. Al mismo tiempo, las repeticiones cortas pueden verse afectadas por factores adversos, como el tartamudeo y la amplificación preferencial de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) ; además, algunas enfermedades genéticas están asociadas con repeticiones de tres nucleótidos, como la enfermedad de Huntington . Las secuencias repetidas más largas tienen más probabilidades de ser degradadas por factores ambientales y no son amplificadas por PCR tan eficientemente como las secuencias más cortas.
El análisis se realiza aislando ADN nuclear de las células del espécimen patológico en estudio y luego amplificando regiones polimórficas específicas del ADN aislado mediante PCR. Las secuencias amplificadas se separan mediante electroforesis en gel o electroforesis capilar , lo que permite determinar el número de repeticiones cortas en tándem. Por lo general, los colorantes intercalados como el bromuro de etidio (EtBr) se utilizan para visualizar los productos de amplificación de ADN. Los instrumentos para la electroforesis capilar también utilizan tintes
fluorescentes .
En los Estados Unidos , se han identificado 13 loci repetidos en tándem cortos como base para construir el perfil genético humano. Estos perfiles se almacenan localmente, a nivel estatal y federal, en bancos de ADN como CODIS [15] . También existe una base de datos británica de identificación de loci repetidos en tándem corto conocida como Base de datos nacional de ADN del Reino Unido ( NDNAD ). A diferencia de los estadounidenses, la base británica se basa en 10 en lugar de 13 loci.
El estudio de repeticiones cortas en tándem en el ADN de los cromosomas Y se usa a menudo para revelar la genealogía .
Véase también
Notas
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