Marcadores bioquímicos

Los marcadores bioquímicos incluyen a las proteínas y las isoenzimas o aloenzimas y constituyen la primera generación de marcadores moleculares. Las proteínas son los productos primarios de los genes y se forman mediante los procesos de transcripción y traducción, por lo que se ven menos influidos por el ambiente. Las isoenzimas fueron descubiertas por Hunter y Markert en 1957 y son diferentes variantes moleculares de una misma enzima presentes en una especie, las cuales desempeñan la misma actividad pero pueden tener diferentes propiedades.

Las isoenzimas se identifican mediante el proceso denominado “electroforesis”, que consiste en colocar un extracto proteico del material a analizar en los pocillos de un soporte (papel de celulosa o un gel hecho de agarosa o poliacrilamida) que se somete a un campo eléctrico durante varias horas para que se separen las proteínas de acuerdo con su tamaño o carga eléctrica. Una vez concluida la emigración de las proteínas por medio del frente de corrida denominado Kohlrasusch, el gel es colocado en una solución que contiene los compuestos químicos necesarios (colorantes) para que se lleve a cabo una reacción y se puedan observar posteriormente las isoenzimas en forma de bandas de color en el soporte o gel. Las diferencias en la movilidad electroforética de las isoenzimas son resultantes de las diferencias en las secuencias del ADN que codifican tales enzimas.

Estos marcadores tienen la ventaja de que la técnica es relativamente barata, accesible y no destructiva debido a que utiliza pequeñas cantidades de material. Además, el control genético de la mayoría de las isoenzimas es bien conocido, por lo que es posible realizar inferencias genéticas a partir de los patrones de bandas observados en los geles. Por otro lado, las isoenzimas tienen base genética codominante (es decir, que en un individuo diploide es posible visualizar la expresión de ambos alelos); son selectivamente neutrales y están libres de efectos deletéreos (cuando los alelos tienen efectos negativos que imposibilitan la reproducción del genotipo que los posee), efectos pleiotrópicos (cuando un gen controla la expresión de más de un carácter en un individuo) y/o epistáticos (dominancia de un gen sobre otro).

Desde su descubrimiento, las isoenzimas han jugado un papel importante en muchas áreas de la biología; sin embargo, su utilización ha sido muy limitada debido a ciertas desventajas: 1) presentan problemas técnicos; 2) no permiten cubrir todo el genoma, pues sólo representan una estrecha fracción del contenido genético; 3 ) ú n icamente detectan la variación de los genes que codifican para la expresión de una característica del individuo; 4 ) se dificulta la precisión de los datos obtenidos debido al polimorfismo en el tejido de las isoenzimas (por ejemplo, el polimorfismo detectado en una hoja no es el mismo que el que se obtiene usando la semilla del mismo individuo). También tienen polimorfismo ontogenético, lo cual implica que los resultados obtenidos serán muy diferentes al trabajar con material vegetal proveniente de un árbol joven y de otro adulto; además, las isoenzimas son especificas para determinados sustratos.

marcadores bioquímico del conducto seminal