Genómica

La evolución de los marcadores 

Los marcadores fenotípicos: los primeros

Los primeros marcadores genéticos fueron genes que tenían variantes fenotípicas -rasgos visibles-, como el de los ojos rojos o blancos de las moscas, la forma de sus alas y otras características fácilmente reconocibles.

Sin embargo, con los años han ido cambiando los marcadores que se podían utilizar, y esto también ha permitido que el número de marcadores sea siempre mayor, y por lo tanto que los mapas sean más detallados.

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RFLPs: una primera idea de la variación humana

Durante los años 70 del siglo pasado, se vio que algunos genes tenían variaciones en sus secuencias. Se trató de un gran paso adelante hacia el descubrimiento de la increíble cantidad de variación presente en los genomas, ya que hasta ese momento se pensaba que solo existía variación fenotípica, y así se empezaron a dar cuenta de que también existía variación genética no visible.

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Pero, si no se conocía la secuencia, ¿cómo podíamos saber que eran distintos? Se utilizaba una técnica llamada RFLPs, o polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción… Este nombre tan largo se refiere a una cosa bastante más fácil de lo que parece.

• Vamos a empezar por el nombre polimorfismo -que aparecerá también más adelante-. Su nombre nos indica que es algo con más de una forma -poli y morfos-. Veremos una definición de polimorfismo más detallada en el apartado de genética de las poblaciones.

• “Longitud del fragmento de restricción” se refiere al tamaño de los segmentos entre una diana de restricción y otra. Las dianas de restricción son unas pequeñas secuencias que son reconocidas por las enzimas de restricción, las tijeras moleculares. Estas tijeras tienen una secuencia específica que van buscando y cuando la reconocen la cortan. Por lo tanto el fragmento de restricción es el fragmento entre una de estas secuencias específicas y la siguiente.

Pongamos que la secuencia de restricción es GATC, cuando reconocida por las tijeras que llamaremos A. “A” estará en la célula y entrará en contacto con el genoma varias veces, y cuando A se encuentre con la secuencia GATC cortará, separando una secuencia grande en dos fragmentos más pequeños. Si se encuentra con otra GATC cortará otra vez, etc… fragmentando el genoma.

Si una persona tiene en su gen dos veces la secuencia GATC se obtendrán tres fragmentos. Ahora utilizamos las mismas enzimas de restricción en el gen de otra persona, pero esta tiene una variación, y solo tiene una secuencia GATC, porque la otra está mutada a GATT. Se formarán entonces dos fragmentos en vez de tres, y uno de ellos será más largo.

Mediante algunas técnicas podremos ver la longitud de los fragmentos y entonces veremos que la primera persona y la segunda tienen distinta longitud en su fragmento de restricción.

Ese lugar será el polimorfismo en la longitud de fragmento de restricción y se puede utilizar como marcador.

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Microsatélites: los de genética forense (no, no son de la NASA)

Más adelante se empezaron a utilizar otro tipo de polimorfismos, que se llaman microsatélites o SSLPs, por su nombre raro.

Estos son lugares en el genoma en los que encontramos repeticiones de la misma secuencia corta, por ejemplo: GATGATGATGAT, donde la secuencia que se repite es obviamente GAT y en este caso se repite 4 veces. En las poblaciones -es decir si cogemos un conjunto de personas o animales en vez de fijarnos en unos pocos- podemos encontrar muchísimas variantes, con distintos números de repeticiones.

 

Como decíamos, estos marcadores son los que se utilizan en la genética forense, ya que con ellos se puede hacer el DNA fingerprinting.

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Los marcadores SNPs: los fáciles de verdad

Ahora gracias a la secuenciación se puede secuenciar todo el genoma de muchísimas personas y así ver los sitios donde hay diferencias. Se pueden utilizar polimorfismos -variantes- de un solo nucleótido -una sola letra-, que se llaman SNPs -Single Nucleotide Polymorphism- (se lee SNiP).

Se está intentando detectar todos los SNPs posibles y entender cuáles de ellos nos pueden dar información sobre la persona, por ejemplo sobre su predisposición genética a alguna enfermedad. Hay unas páginas webs donde están todos los SNPs y la información que se tiene sobre ellos.