DNA MicrosatéliteMijail Alejandro Tapia Moreno

Glosario

Polimorfismo: Es una variación en la secuencia de un lugar determinado del ADN entre los individuos de una población.

Alelo: Es cada una de las formas alternativas que puede tener un gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de ese gen.

Distribución en cromosoma 22

VNTR (Variable Number Tandem Repeat)

Tipos de repeticiones en tándem

Satélites

El conjunto de repeticiones en tándem de tipo satélite comprende un total de 250 Mb del genoma humano. Son secuencias de entre 5 y varios cientos de nucleótidos que se repiten en tándem miles de veces generando regiones repetidas con tamaños que oscilan entre 100 kb (100.000 nucleótidos) hasta varias megabases.

Tipos de repeticiones en satélites

Hay principalmente 6 tipos de repeticiones de ADN satélite

Satélite 1: secuencia básica de 42 nucleótidos. Situado en los centrómeros de los cromosomas 3 y 4 .

Satélite 2: la secuencia básica es ATTCCATTCG. Presente en las proximidades de los centrómeros de los cromosomas 2 y 10.

Satélite 3: la secuencia básica es ATTCC.

Satélite alfa: secuencia básica de 171 nucleótidos. Forma parte del ADN de los centrómeros cromosómicos.

Satélite beta: secuencia básica de 68 nucleótidos. Aparece en torno al centrómero en los cromosomas acrocéntricos.

Satélite gamma: secuencia básica de 220 nucleótidos. Próximo al centrómero de los cromosomas 8 y X.

Minisatélites

Están compuestas por una unidad básica de secuencia de 6-25 nucleótidos que se repite en tándem generando secuencias de entre 100 y 20 000 pares de bases. Se estima que el genoma humano contiene unos 30 000 minisatélites.

Se han relacionado con:-Regulación de la expresión génica-control de transcripción-splicing alternativo

+Algunos minisatélites humanos (~10%) son hipermutables, presentando una tasa media de mutación entre el 0.5% y el 20% en las células de la línea germinal, siendo así las regiones más inestables del genoma humano conocidas hasta la fecha.

¿Qué es un microsatélite?

Un DNA microsatélite, también conocido como SSR (repeticiones de secuencias simples), son disposiciones de repeticiones tándem de una sencuencia simple (generalmente inferior a 10pb).

Características

Están diseminados en la totalidad del genoma

Un microsatélite esta típicamente conformado por un motivo repetitivo, en el cual se encuentra contenido la secuencia repetida, y dos regiones flanqueantes, las cuales se encuentran a ambos lados del motivo repetitivo.

Constituyen más del 60% Mb en el genoma, es decir, el 2%.

Las configuraciones de repeticiones más comunes son las dinucleótidas y constituyen alrededor del .5% del genoma.

ACGCGATCGATCACACACACAAGTCGCT =CA⁵TGCGCTAGCTAGTGTGTGTGTTCAGCGA

Características

Existen empero repeticiones tri y tetranucleótidos , aunque son menos comunes que las dinucleótidas.

Generalmente se encuentran en zonas no codificantes de DNA.

Son codominantes y poseen una alta tasa de mutación, lo que los vuelve muy polimórficos. (Errores en deslizamiento de DNA polimerasa)

Contribuyen a la formación de alelos por las variaciones en el número de repeticiones.

Clasificación de microsatélites

Incluye el patrón del orden de los motivos:Tipo Características

Puro o perfecto Un solo motivo repetido n veces en serie. ej: (AC)9

Puro interrumpido Un solo motivo repetido n veces, donde se intercalan nucleótidos entre las distintas repeticiones. ej: (CA)2AA(CA)12

Compuestos Dos o más motivos repetidos en serie. ej: (GT)2(TG)10

Compuestos interrumpidos

Al menos uno de sus motivos presenta nucleótidos intercalados. ej: (CT)4(GT)2CTAT(GT)15

Complejos Combinaciones entre cualquiera de las clases anteriores, sin ningún patrón de orden definido. ej: (ACC)8+TG+(GA)12+(TTA)5+GC+(TTA)4

Medición poblacional

Se obtiene bajo el fundamento de las repeticiones, es decir, una persona puede tener microsatélites de GCGCGCGC(GC⁴) y GCGCGCGCGC (GC⁵), mientras que otra persona puede tener GC⁷ y GC⁸. Esta medición puede ser usada para medir la diversidad de la población.

La variabilidad que presentan los microsatélites los hace proclives a ser utilizados como marcadores moleculares, basándose esta marcación no en la repetición per se si no en la frecuencia de las repeticiones.

¿Cómo se identifican y amplifican los microsatélites? Los microsatélites pueden ser amplificados para su

identificación mediante PCR. Usando las secuencias de regiones flanqueantes como primers.

Para visualizar y analizar este DNA se recurre al gel de agarosa.

Los fragmentos así producidos son separados de acuerdo a su longitud en pares de base a través de una electroforesis en gel de agarosa.

Partiendo de la hipótesis de que en un microsatélite sólo varía el número de repeticiones dentro del motivo repetitivo; fragmentos que tienen el mismo tamaño, tienen la misma secuencia, de manera que todos los fragmentos de un mismo tamaño representarían un alelo.

Fingerprinting de DNA

Las técnicas de determinación de las huellas dactilares genéticas utilizan los microsatélites, a partir de la variación que se tiene en el número de copias de estas repeticiones se puede detectar mediante PCR y cebadores específicos y ulterior electroforesis en gel.

Cuando se examinan varios loci diferentes con microsatélites, la probabilidad de que dos personas tengan el mismo grupo de patrones se hace muy pequeña, a menos que se trate de gemelos.

Aplicaciones del fingerprinting

Medicina forense: Toma de una muestra, y comparación mediante microsatélites, PCR y electroforesis de coincidencias en varios loci muy variables. Esto puede sugerir presencia de sospechoso en X lugar.

Pruebas de paternidad.

Identificación de cepas de bacterias patógenas (Anthrax 2001).

Identificar restos humanos.

“La ignorancia afirma o niega rotundamente; la ciencia duda.”

Voltaire (François Marie Arouet).