Desde su implementación en 1994, esta tecnología ha revolucionado la investigación en el campo de la biomedicina ya que permite eliminar o activar la función de cualquier gen en las diferentes células de un ratón, organismo modelo por excelencia. De esta forma, se ha podido entender mejor la función de cualquier gen y su papel en el desarrollo, fisiología y enfermedades tan importantes como las cardiovasculares o en el cáncer.

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA DE PEDAGOGÍA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES
QUÍMICA Y BIOLOGÍA

2. REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA
(PCR)
• La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de laboratorio utilizada
para amplificar secuencias de ADN. El método utiliza secuencias cortas de ADN
llamados cebadores para seleccionar la parte del genoma a amplificar. La temperatura
de la muestra se sube y se baja repetidamente para ayudar a la enzima de replicación
del ADN a duplicar la secuencia del ADN que está siendo copiada. Con esta técnica se
pueden producir un billón de copias de la secuencia en estudio en sólo unas pocas
horas.

3. REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA
• La prueba PCR (Polymerase Chain Reaction, o reacción en cadena de la polimerasa)
es una técnica desarrollada en los años 80 del siglo XX por Kary Mullis.
• PCR, o la reacción en cadena de la polimerasa, es una reacción química que los
biólogos moleculares utilizan para amplificar (crear copias) fragmentos de ADN.
Esta reacción permite que unos pocos fragmentos de ADN se repliquen en millones o
miles de millones de copias. La amplificación del ADN nos permite estudiar la
molécula del ADN en detalle en el laboratorio.

4. EL CICLO DE LAS PRUEBAS PCR TIENE DOS GRANDES PARTES:
OBTENCIÓN DE LA MUESTRA Y REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS.

6. CURIOSIDADES SOBRE LA REACCIÓN EN
CADENA DE LA POLIMERASA PCR
• Los genes amplificados por la PCR se pueden utilizar para incorporarlos en otros ADN (p.e. en vectores de
expresión) en un proceso que se llama clonaje. Estos nuevos híbridos de ADN se pueden introducir en un
organismo. Un ejemplo es la creación de recombinantes para la producción del factor VIII de coagulación
humano.
• La PCR permite cuantificar la expresión génica de la célula en distintas condiciones. Se puede analizar la
expresión de un determinado gen mediante PCR cuantitativa a tiempo real o la expresión global del genoma
mediante técnicas de secuenciación masiva en las cuales la PCR juega un papel muy importante.
• Cuando se quiere conocer la función de un gen o actividad de una proteína, la PCR facilita la obtención de
variantes mutantes (conocida como mutagénesis). En concreto, se puede mutar un determinado sitio del gen
(mutagénesis dirigida) u obtener gran cantidad de variantes de un gen por mutagénesis al azar.
• La PCR permite analizar ADN procedente de muestras de miles e incluso millones de años de antigüedad,
como las procedentes de momias, mamuts y fósiles. ¿Llegaremos a ver algún día dinosaurios como en Jurassic
Park?

7. BÚSQUEDA POR RESTRICCIÓN A PARTIR DE
UNA MARCA GENÓMICA (RLGS)
• Es un método de análisis del genoma para la visualización rápida simultánea de
miles de puntos de referencia o sitios de restricción . Usando una combinación de
enzimas de restricción, algunas de las cuales son específicas de las modificaciones
del ADN , la técnica se puede usar para visualizar las diferencias en los niveles de
metilación en el genoma de un organismo dado. Escaneo genómico de referencia de
restricción.

8. BÚSQUEDA POR RESTRICCIÓN A PARTIR DE
UNA MARCA GENÓMICA (RLGS)
• RLGS emplea el marcaje directo del ADN , que primero se corta mediante una serie
específica de enzimas de restricción y luego se marca con un isótopo radiactivo
(normalmente fósforo-32 ).
• Una de dos dimensiones electroforesis
• A continuación, se emplea proceso, obteniéndose resultados de alta resolución.
• Se deja que el gel radiactivo de segunda dimensión exponga una gran hoja de
película . La radiación producida por el marcaje radiactivo hará que la película
quede expuesta dondequiera que hayan migrado los fragmentos de restricción
durante la electroforesis.

9. BÚSQUEDA POR RESTRICCIÓN A PARTIR DE
UNA MARCA GENÓMICA (RLGS)
• Se revela la película y se obtiene una representación visual de los resultados en
forma de autorradiografía . La misma combinación de enzimas de restricción
producirá el mismo patrón de 'manchas' a partir de muestras de los mismos
organismos, pero diferentes patrones para diferentes tipos de organismos.
• Cada autorradiografía contiene miles de manchas, cada una de las cuales
corresponde a una marca de restricción de ADN etiquetada.
• El RLGS se vuelve útil cuando se realizan exploraciones del genoma completo y
puede realizar eficazmente el trabajo de miles de reacciones en cadena de la
polimerasa a la vez.
(Laboratorio Virtual)

11. PRACTICA VIRTUAL: ENZIMAS DE RESTRICCIÓN
Y ELECTROFORESIS ADN

12. INTER SIMPLE SEQUENCE REPEATS (ISSRS)
• Los ISSRs son un tipo de marcador genético que nos permite obtener los niveles de
variación en las regiones microsatélite que se encuentran dispersas en varios
genomas, particularmente el nuclear. Estas regiones consisten en repeticiones en
tándem de motivos simples como (CT)n o (CA)n, ubicadas entre secuencias no
repetitivas del genoma nuclear eucarionte.
• Los motivos repetidos, llamados también SSRs (simple sequence repeats) pueden ser
penta-, tetra-, tri- y dinucleótidos.
• Los motivos repetidos, llamados también SSRs (simple sequence repeats) pueden ser
penta-, tetra-, tri- y dinucleótidos.

13. INTER SIMPLE SEQUENCE REPEATS (ISSRS)
• Los ISSRs son marcadores semiarbitrarios amplificados por la reacción en cadena de
la polimerasa (PCR) a partir de la presencia de un oligonucleótido o primer
complementario a un microsatélite.
• Los primers de ISSRs consisten en un motivo repetido de di- o trinucleótidos
complementario a la secuencia del microsatélite.
• En ocasiones es posible agregar a esta secuencia un par de nucleótidos extras
arbitrarios en el extremo 3’ o en el 5’, que jugarán el papel de “anclas” asegurando
así que la amplificación inicie siempre en el extremo 5’ o en el 3’ del microsatélite,
respectivamente .

14. MICROSATELITES

15. INTER SIMPLE SEQUENCE REPEATS (ISSRS)
• Las bandas de ISSRs son consideradas marcadores dominantes. La presencia de la
banda representa el genotipo dominante (homocigoto o heterocigoto), mientras que
su ausencia representa el genotipo homocigoto recesivo. Se asume que existen dos
alelos por locus.
• La ausencia de una banda puede deberse a varios factores:
• 1) La no existencia de un sitio de unión completo al primer debido a una mutación,
• 2) Rearreglos estructurales en el cromosoma durante la meiosis,
• 3) Inserciones o deleciones suficientemente grandes como para aumentar o
disminuir el tamaño de la banda, de manera que se identifica como un locus
diferente.

16. LOS ISSRS PUEDEN SER UTILIZADOS COMO
MARCADORES EN LA RESOLUCIÓN DE
MÚLTIPLES PROBLEMAS BIOLÓGICOS.
• Los polimorfismos que presentan, además de su heredabilidad, permiten
aplicarlos en la identificación de individuos, distinción de variedades
intraespecíficas (particularmente en especies con importancia económica),
identificación de paternidad y maternidad, mapeo genético, evaluación de
diversidad y subdivisión genética en poblaciones, reconstrucciones filogenéticas,
introgresión e hibridación, y distinción de individuos con origen clonal y sexual

17. REFERENCIAS
• Aguirre X. 2004. Genética de poblaciones de Agave cupreata y Agave potatorum: aportaciones para el manejo
y la conservación de dos especies mezcaleras. Tesis de licenciatura, Facultad de Ciencias, UNAM. 73 pp.
• González A. 2004. Biología reproductiva y genética de poblaciones del Agave garciae-mendozae. Tesis de
licenciatura, Facultad de Ciencias, UNAM. 88 pp.
• Wright S., 1965. The interpretation of population structure by F-statistics with special regard to systems of
mating. Evolution 19:395-420
• Zietkiewicz E., Rafalski A. y Labuda D., 1994. Genome fingerprinting by simple sequence repeats (SSR)-
anchored polymerase chain reaction amplification. Ge-nomics
• Arévalo G. 1995. El cultivo del sacha inchi (Plukenetia volubilis l.) en la Amazonía. Programa Nacional de
Investigación en Recursos Genéticos y Biotecnología - PRONARGEB, Estación Experimental El Porvenir –
Tarapoto, Perú. 21 pp.
• Delucchi, G. (2011). Synopsis of the adventitious species of Rosaceae: Subfamilia Prunoideae. Bonplandia ,
20(1), 73-94.Genome Compiler. (2018). Herramienta de digestión enzimática y simulador de gel de agarosa.