Marcadores Moleculares

Clase 2

Rasgos de un gen

Rasgos controlados por Leyes Mendel

Morfológicos Clases Discretas Dominantes usualmente (codominantes)

Color Flores Pubescencia

Marcadores Moleculares

Isoenzimas, RFLP, AFLP, RAPD, microsatélites (SSR), ISSR, SSR, etc.

Codominantes y Dominantes

¿Cuál escoger?

Depende de la pregunta

Criterios de Selección

Pregunta Original

Dificultad (Experiencia)

Costos ($, ¢)

Criterios (Reales) Muestra aleatoria del genoma

Variación controlada por un solo gen

Substituciones detectables

Alelos detectables

Invariable con el ambiente

Isoenzimas

Formas alternas de la misma enzima que varían en tamaño o carga Migran a diferente velocidad en matriz

coloidal

Isoenzimas Enzimas específicas se tiñen usando

sustrato, coenzimas y tintes que cambian de color con la actividad enzimática

Enzimas metabólicas

Isoenzimas

Usos: Medir diversidad genética Distribución de diversidad genética Estructura clonal Sistemas de apareamiento

Flujo génico

Isoenzimas Ventajas:

Bajos costos iniciales y muestra

Muchos individuos se pueden analizar simultáneamente

Co-dominante

Muchos estudios para comparar

Desventajas Número de loci es

medio (15-30) Muchos reactivos

para diferentes loci

Nivel de polimorfismo es bajo en algunas especies

Bajo número de alelos

Costos preparación muestra alto

Variación en ADN

Marcadores Dominantes/Recesivos RAPD: ADN polimórfico amplificado al

azar AFLP: Polimorfismos en la longitud de

fragmentos amplificados ISSR: Réplicas simples de secuencias

internas

Presencia/Ausencia de Bandas

RAPD Secuencias

amplificadas al azar

“Iniciadores” cortos 8-12 bp

Caracteriza Presencia Ausencia de bandas (fingerprinting)

RAPD

Usos: Caracterizar Diversidad Genética Distribución de Div. Gen. Filogenia (mala) Filogeografía (Mala) Flujo génico (Indirecto)

RAPD Ventajas

No requiere conocimiento previo de especie

Costos muy bajos (Taq)

Muchos genes

Alto nivel de polimorfismo

Desventajas No se sabe qué se

está amplificando Bajar reproducibilidad Afectado por

condiciones de PCR

Dominante no permite estudio HWE

Diversidad genética subestimada

AFLP

Amplificación de fragmentos digeridos con adaptadores específicos

Mismos usos que RAPD QTL Segregantes Filogenia (mejor)

AFLP

Ventajas Mismas que RAPD

Mayor reproducibilidad que RAPD

Mayor resolución

Desventajas Mayor costo que

RAPD Mayor dificultad en

laboratorio Patrones no

siempre son claros

Dominante-recesivo

Variación en ADN

Marcadores Co-dominantes RFLP: Polimorfismo en longitud de

fragmentos de restricción

SSR: Réplicas de secuencias pequeñas (Microsatélites)

SNP: Polimorfismos de un único nucleótido

RFLP Muestrea secciones

específicas del genoma (cpDNA, mtDNA, gDNA)

Secciones específicas después de amplificación

Corta por endonucleasas

Separa fragmentos en electroforesis

RFLP

Aplicaciones Diversidad genética Estructura poblacional y clonal Reconstruye filogenia

RFLP Ventajas

Determina diferencias en secuencias

Altos niveles de polimorfismo

Se pueden hacer árboles filogenéticos

Desventajas Altos costos de

inicio y operación

Requiere mucho tiempo

Conocimiento previo de secuencias

Microsatélites (SSR) Unidades repetidas de ADN que consisten de 2 a 4

nucleótidos Localizan aleatoriamente en los cromosomas y

organelas Se estudia variación en número de copias

Microsatélites

Usos: Diversidad genética Estructura poblacional y clonal Paternidad Flujo génico Estructura genética dentro de

poblaciones

Microsatélites Ventajas

Altamente polimórficos

Preparación de muestra fácil

Muchos alelos PE

Desventajas Costos de

desarrollo muy altos

Costo por muestra mediano

Difícil transferencia congéneres

Muchos alelos nulos Alta tasa de

mutación Inestabilidad

Comparación Técnicas Moleculares

Técnica Estructura Pob

Estructura Clonal

Similitud Sist. Reproductivos

Filogenia

Isoenzimas ++++ ++(+) +++ +++ +

RAPD ++ +++ ++ +++ ++

AFLP +++ +++ +++ +++ ++

RFLP +++ ++ ++ ++ ++++

SSR ++++ ++++ ++(+) ++++ +

Secuenciación + + ++ + ++++

Costos Aproximados

Technique Equipment Start-up Sample Time Overall

Allozymes $ $$$ $ $ $$

RAPD’s $$ $$ $$ $$ $$

AFLP’s $$ $$ $$ $$ $$

RFLP’s $$$ $$$ $$$ $$ $$$

SSR’s $$$ $$$$ $$ $$ $$$$