Marcadores

Marcadores moleculares

Desde la prehistoria, el hombre ha mejorado especies vegetales, animales y microbianas basándose en la selección de los mejores fenotipos (ver Cuaderno nº 5, 39). El mejoramiento tradicional de las especies, fue posible gracias a varios factores tales como, la variabilidad genética existente entre los organismos, la eficacia e intensidad de la selección aplicada, eltiempo necesario para realizar un ciclo de selección y la heredabilidad del carácter que se quería aislar, es decir qué porcentaje de las diferencias encontradas en un cierto carácter, entre los individuos de una determinada población, se debe a diferencias en sus genes.
Sin embargo, aún quedan muchas preguntas por responder: ¿cuántos genes están implicados en la expresión de un carácter?, ¿cuáles el efecto de estos genes?, ¿cuál es su localización y su función fisiológica? (ver Cuaderno nº, 40, 41)
Históricamente, la taxonomía (o clasificación de organismos) ha estudiado características fenotípicas, los cuales se evalúan mediante marcadores morfológicos. Estos marcadores tienen la desventaja de que son limitados en número (las características a medir no son infinitas), se deben mediren cierta etapa del crecimiento y pueden estar influenciados por el ambiente. Así, los criterios utilizados podrían carecer, en algunos casos, de definición y objetividad.
Con el advenimiento de la biología molecular (ver Cuaderno nº 65), el desarrollo de los marcadores moleculares está ayudando a eliminar tanto los inconvenientes de una selección basada en el análisis exclusivo del fenotipo,como la identificación de especies y variedades de una forma más rigurosa y repetitiva.

Los marcadores moleculares y los marcadores genéticos
Una serie de técnicas moleculares de gran desarrollo en los últimos treinta años permite conocer la información genética que poseen los organismos. Se las conoce con el nombre de marcadores moleculares y funcionan como señaladores de diferentes regionesdel 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 (polimorfismos) en la secuencia del ADN entre dos individuos, modifiquen estas o no su fenotipo. Esto se debe a que losmarcadores moleculares “señalan” tanto regiones codificantes como no-codificantes del genoma.
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 dela población, y un modo de herencia predecible según las leyes de Mendel (Ver Cuadernos Nº 40 y 41).
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 (ver Cuadernos Nº 3, 4, 20, 32).
Un marcador ideal debe ser:
• altamente polimórfico o variable dentroy 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 marcadores genéticos
En los análisis genómicos, se han utilizado varios tipos de marcadores: morfológicos, isoenzimas, proteínasy marcadores basados en ADN.

1. Marcadores morfológicos
Son características fenotípicas de fácil identificación visual tales como forma, color, tamaño o altura. Muchos de ellos se convierten en importantes “descriptores”, a la hora de inscribir nuevas variedades. Por ejemplo, alrededor de 50 caracteres de plántula, tallo, hoja, espiga, espiguilla y cariopse se utilizan para inscribir e...