Este documento describe diferentes tipos de marcadores moleculares, incluyendo isoenzimas, RFLP, RAPD, AFLP, microsatélites, SNPs, STS y EST. Los marcadores moleculares son segmentos de ADN que no codifican características pero son heredados de forma Mendeliana y pueden usarse para identificar organismos y estudiar variación genética. Cada tipo de marcador tiene ventajas y desventajas para diferentes aplicaciones.

1. Marcadores
Moleculares
Luis De Stefano Beltrán
Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas
Universidad Peruana Cayetano Heredia

2. Marcadores Moleculares
Un gen o secuencia de ADN que se puede usar para
identificar a un organismo, a una especie, a una cepa
o a una característica fenotípica asociada con él
Un señal usada en el aislamiento de genes eucarióticos:
una sonda de RFLP o
un lugar de unión de partidor para amplificación
Secuencias de ADN que pueden ser identificadas
mediante un simple ensayo:
tan pequeño como un SNP o
o un frag. de ADN generado por ER’s.

3. Marcadores moleculares son segmentos
o fragmentos de cromosoma que no
codifican necesariamente alguna
característica, que no están afectados
por el ambiente. pero que son
heredados de una manera Mendeliana
(2006).
Marcadores Moleculares

4. Isozimas yAlozimas
• El “abuelo” de los marcadores moleculares
• Lewontin y Hubby, 1966
- Substituciones de amino acidos cambian
la movilidad de la enzima en el gel:
-plegamiento y/o carga
• Aún en uso en estudios de Genética de
Poblaciones que necesitan identificar
bajos niveles de variación genética.

6. Isozimas
• Pros:
Protocolos bien desarrollados con moderado grado de
dificultad.
No se necesita informacion genómica.
Existen décadas y décadas de datos acumulados
(“mining”).
•Cons:
Poca variación.
Se necesita abundante tejido fresco.
Loci son una muestra no aleatoria del genoma y
muchos estan bajo fuerte selección.
Puede ser considerado un “arte”.
Muchos reactivos químicos peligrosos.

7. Marcadores Moleculares

9. Southern blots
• Aislamiento del ADN
• Digestión del ADN con enzima de
restricción
• Separación de los fragmentos de
ADN de acuerdo a su tamaño
• Denaturación del ADN
• Transferencia de las cadenas simples
de ADN a la membrana

10. Metodología
• Preparación de la sonda
–Marcación
–Denaturación
• Hibridación de la sonda a la
membrana
• Enjuague de la membrana
• Autoradiografía

12. sonda
ubicación de los sitios de restricción

13. ADN
Anemia
Falciforme
ADN
Anemia
Falciforme
ADN
Normal
ADN
NormalA B
A + B
A + B
A
B
1. Cortar con
MstI
2. Gel
1. Cortar con
MstI
2. Gel
ADN β-Globina
Normal
ADN Anemia
Falciforme
Hibrididación
Southern
Electroforesis
en geles de
Agarosa

14. SouthernBlot

15. Desventajas
• Es tediosa y trabajosa
• Puede durar varios días
• Costosa
• Usa radioisótopos

16. Restriction Fragment Length Polymorphism
(RFLP)

17. “PCR is the practice of Biology without a permit”

21. “RAPD allows analysis without a clue”

23. Random Amplified Polymorphic DNA
(RAPD)
• 1990, Welsh & McCleland and Williams et al.
• Usa partidores muy cortos (10 pb) para amplificar
fragmentos aleatorios de ADN.
• No se necesita ninguna información acerca del
genoma en estudio
• Marcador dominante: presente o ausente
• Muy desacreditado, pero probablemente no es tan
malo como algunos podrían pensar

24. Random Amplified Polymorphic DNA
(RAPD)

26. Amplified Fragment
Length Polymorphism

33. AFLPs
Pros:
-Muchos loci estudiados al mismo tiempo
-No se necesita ninguna información anterior
-Alta variabilidad
Cons:
-Homoplasia en el tamaño de los frag’s
-Problemas con reproducibilidad
-Protocolo es muy largo
-Marcador dominante anónimo
-Demasiados loci…..!!

34. ADN Repetitivo
Microsatélites o Secuencias Simples Repetidas
(Simple Sequence Repeats, SSRs)
- Mono-, di-, tri-, y tetra-nucleótidos
Minisatélites o Short Tandem Repeats (STRs)
- 5-10 bp
Variable Number of Tandem Repeats
- 14-100 bp

35. Microsatélites

40. Rearreglos en los tándem repetidos
debido a un crossover desigual

42. Microsatélites
•Pros:
-Altamente variable
-Muchos alelos por locus
-Marcador co-dominante
•Cons:
-Dinámica evolutiva desconocida
- “Stutter y alelos nulos complican
el “scoring”
-Alta inversión inicial para desarrollar loci

44. Single Nucleotide Polymorphism:
SNPs
• Pueden representar hasta 90% de la Variación
Genética Humana
• 1.5 millon de posiciones presentan variabilidad
• Puede ser la base de la susceptibilidad a
enfermedades comunes (cáncer, diabetes, etc)
• Farmacogenética: busca identificar la posible
respuesta a las terapias con drogas.
• Metodos para identificar depende si es un SNP
desconocido o conocido

49. Marcadores No
Polimórficos
• STSs (Sequence Tagged Sites)
Secuencia corta de ADN (200 – 500 bp) con
una ubicación cromosómica conocida que
ocurre una vez en el genoma.
• ESTs (Expressed Sequence Tags)
STSs derived from ADNc’s

50. Conclusiones
• Todos los MM’s no son iguales.
• Ninguno de ellos son ideales.
• Algunos son mejores para algunos propósitos que
otros.
• Sin embargo, todos son preferibles a los M’s
Morfológicos para propósitos de mapeo