Examen genético
Para determinar si un rasgo específico se hereda en una familia se pueden realizar pruebas genéticas. En 1990, Mary-Claire King, de la Universidad de Berkeley, realizó un análisis de ligamiento en familias con casos de cáncer de mama y localizó el gen en el cromosoma 17q21 1. Posteriormente, este gen se denominó BRCA1.
Análisis de ligamiento
Figura 1: La recombinación homóloga durante la meiosis da lugar a nuevas variaciones genéticas.
Los genes que se encuentran cerca unos de otros tienden a heredarse juntos durante la meiosis. Durante la meiosis, las dos cromátidas hermanas se separan y puede producirse un sobrecruzamiento, que da lugar a la recombinación homóloga, en la que el material de una cromátida hermana se transfiere a la otra. Este acontecimiento da lugar a variaciones genéticas que diferencian a un individuo de los demás. Como se muestra en la Figura 1, cuando dos genes están situados cerca el uno del otro, tienen muchas posibilidades de heredarse juntos, ya que ambos se intercambian durante la recombinación homóloga. En cambio, si dos genes están situados en extremos opuestos del cromosoma, no se heredarán juntos. Un gen se incluirá en la recombinación homóloga y se transferirá a una cromátida hermana mientras que el otro gen permanecerá en la cromátida original. Dado que solo se transmite un par de cromátidas (un cromosoma) a la descendencia y que los dos genes se encuentran ahora en dos cromosomas diferentes, la descendencia solo heredará uno de los dos genes.
El análisis de ligamiento es muy útil para determinar la ubicación aproximada de un gen de interés, por ejemplo, uno que se sospecha que causa una enfermedad o afección. Para identificar este gen, podemos utilizar marcadores o secuencias específicas de ADN con ubicaciones exactas conocidas. Por ejemplo, podemos utilizar microsatélites o SNP (polimorfismo de un solo nucleótido) como marcadores. Al observar qué variación alélica está siempre presente en el individuo afectado, podemos acotar la localización aproximada del gen.
Para identificar la localización del gen tenemos que analizar a muchos individuos de una misma familia a lo largo de varias generaciones, ya que necesitamos encontrar un alelo específico que esté siempre presente en un individuo afectado y nunca en un individuo sano. Como todos sus miembros están relacionados genéticamente, dentro de una familia hay menos variaciones genéticas. Por eso es mejor comparar individuos dentro de una misma familia en lugar de encontrar a un individuo sano de otra familia. Un individuo sano puede tener el mismo alelo, pero al pertenecer a otra familia, puede no poseer el gen de la enfermedad. Por lo tanto, siempre hay que realizar la comparación dentro de una misma familia.
Microsatélite
Los microsatélites son secuencias cortas de ADN que se repiten de dos a seis pares de bases. El número de repeticiones puede variar entre los individuos y representan los diferentes alelos. Por ejemplo, el alelo 1 tiene cuatro repeticiones, el alelo 2 tiene cinco repeticiones, el alelo 3 tiene seis repeticiones, y así sucesivamente. Los SNP también pueden utilizarse como marcadores en el análisis de ligamiento; sin embargo, solo existen dos alelos para los SNP. Por ejemplo, C/T, que significa que el alelo 1 tiene C y el alelo 2 tiene T. Debido al mayor número de variabilidad en los microsatélites que en los SNP, es más fácil realizar el análisis de ligamiento utilizando microsatélites.
Uno de los ejemplos más comunes de microsatélite es (CA)n, donde n representa el número de repeticiones de CA. El número de repeticiones puede variar entre tres y 100 veces, lo que nos da un elevado número de alelos presentes en la población. Recuerda que este elevado número de alelos está presente en la población y no en el individuo. Solo tenemos dos copias de cromosomas, lo que significa que solo tenemos como máximo dos alelos diferentes presentes en nuestras células. Cuando un individuo tiene dos alelos diferentes, por ejemplo (CA)10 y (CA)15 se dice que es heterocigoto. Por otro lado, cuando un individuo tiene un solo alelo en ambos cromosomas, se dice que es homocigoto. Podemos analizar el genotipo del microsatélite amplificándolo mediante PCR y analizando la longitud (el número de repeticiones) mediante electroforesis en gel.
Referencias
- Hall JM, Lee MK, Newman B, Morrow JE, Anderson LA, Huey B, King MC., 1990, Linkage of early-onset familial breast cancer to chromosome 17q21. Science Dec 21;250(4988):1684-9.