iD-Speech: Marcadores de selección y genes reporteros para investigación en genética de plantas

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La red iD-Speech “Divulgación Científica de Alto Impacto” presentó a Jeniffer Silva, Ph.D en biotecnología vegetal; quien nos contó sobre marcadores moleculares y sus aplicaciones para la investigación en genética de plantas.

Marcadores moleculares

Los marcadores moleculares son una herramienta necesaria en muchos campos de la biología como la evolución, ecología, bio-medicina, ciencias forenses y estudios de diversidad[1]. Son utilizados para localizar y aislar genes de interés y se los clasifica generalmente en dos grupos: de selección y de cribado.

Marcadores de Selección

Son secuencias artificiales que se introducen en un vector para desarrollar un tipo de expresión fenotípica que se pueda medir.

Para la clonación genética, primero se extrae el ADN de interés de una célula, se inserta el gen dentro del ADN vector (plásmido) y este vector es introducido en un huésped, comúnmente una célula bacteriana que se divide y crece expresando el gen de interés[2]. Para determinar si estas colonias bacterianas presentan el gen de interés se utilizan marcadores positivos y negativos de selección.

Los marcadores positivos de selección confieren una ventaja selectiva al organismo huésped, por lo que, las bacterias con el gen crecen. Por ejemplo, bacterias de Escherichia coli con genes de resistencia a antibióticos como la ampicilina pueden crecer en un medio con ampicilina, lo que en condiciones normales no sería posible. Por otro lado, los marcadores negativos de selección inhiben el crecimiento del organismo huésped, por lo que, las bacterias con el gen no van a crecer. Por ejemplo, mediante la inactivacion insercional, donde la inactivacion de un gen es causada por la insercion de ADN dentro de su secuencia codificante, las bacterias quedan susceptibles a antibióticos y no sobreviven en el medio.

Marcadores de Cribado

Estos marcadores ayudan a reportar la expresión de un gen, por lo que se los llama genes reporteros. La tecnología de genes reporteros se usa ampliamente para monitorear los eventos celulares asociados con la transducción de señales y la expresión génica[3]. Confieren un fenotipo fácilmente detectable en tejidos transformados, por lo que se usan como un medio para evaluar la expresión génica y como indicadores de transformación.

Como características, deben ser fáciles de analizar, debe haber poca o ninguna actividad endógena en el organismo a transformar, la detección debe tener alta sensibilidad, debe haber un ensayo cuantitativo y debe requerir mínimo esfuerzo y costo. Existen diferentes tipos de genes reporteros como: cromoproteínas, cromógenos, proteínas luminiscentes y proteínas fluorescentes, las cuales permiten analizar los resultados de diferentes maneras.

Los marcadores moleculares muestran gran potencial en sus aplicaciones dentro de la investigación, presentando varios avances y descubrimientos para la biotecnología vegetal, animal y más.

Referencia Principal

Silva, J. (2020, 28 de noviembre). “Marcadores de selección y genes reporteros para investigación en genética de plantas” [Webinar iD-Speech: Divulgación científica de alto impacto]

Referencias Secundarias

[1] Alcántara, M. R. (2007). Breve revisión de los marcadores moleculares. Ecología molecular, 541-566.

[2] López Monteón, A. (2016). Clonación genética.

[3] Naylor, L. H. (1999). Reporter gene technology: the future looks bright. Biochemical pharmacology, 58(5), 749-757.

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