Sunday, July 01, 2007

Defendendo a Nomenclatura Científica

Marcadores moleculares nos remetem a uma seleção de singularidades dentro de determinada seqüência de bases (taxa molecular), pós-PCR. Temos uma seqüência de bases (a velha e famosa ACGT, ou Rna: ACGU) totalmente misturada, e uma parte dela é analisada, delimitando os pares de bases a serem analisados, determinando a seqüência.


O método começa com a PCR, Polimerase Chain Reaction, http://pcrfilme.vilabol.uol.com.br/, onde há o splicing (técnica para amplificar ou clonar a sequência codificada os éxons, e eliminando as não-codificadas íntrons seja lá de onde for DNAr, mtDNA, RNAr, RNAm, RNAt ...) delimitando seqüências, e fazendo a análise das mesmas através de:

RAPDs, a metodologia para revelar o (“rapids” ou “Randomly Amplified Polymorphic DNA) envolve o uso de uma pequeno loci, (10 pb, ou pares de bases nitrogenadas) ensino médio: C e G se ligando; A e T se ligando ou A e U se ligando, exibidos pós-PCR, ou seja o produto das reações do PCR, ensino médio: reagentes -> produtos, de uma seqüência qualquer ali exibida (produto do PCR). Os resultados do RAPDs foram utilizados em biologia de populações especialmente nos anos 90, mas foi diagnosticada uma pobre reprodutibilidade em alguns casos, e também é desvantagem para revelar somente marcadores dominantes. (que aparecem mais vezes) Por essas razões entrou em desuso, pelo problema dos marcadores microssatélites em biologia populacional, os quais são altamente polimórficos (tem bases altamente variáveis entre um indivíduo e outro, genética comparativa), mas explicitam mais marcadores co-dominantes informativos.(vide relação de co-dominância do ensino médio) A RAPD técnica é utilizada ainda por alguns laboratórios, como eles fazem uma oferta por um rápido e fácil caminho para mostrar dos potenciais marcadores moleculares em alguns loci (locais onde estão os nucleotídeos).

STRs (Microssatélites), STR vêm de: “Short Tandem Repeat” loci. Os microssatélites são os mais populares e poderosos métodos, dos atuais, utilizados para identificar elevados polimorfismos nos marcadores Mendelianos (dominante, recessivo, co-dominante). O microssatélite no locus consiste em pequenas seqüências renovadas (usualmente di, tri ou tetranucleotídeos, ou seja, 2, 3 a 4 pares de bases) que estão em seguimento num local particular do cromossomo com uma variação no número de cópias, frequentemente com um desperdício por superabundância de distinguíveis alelos dentro de uma população. Um microssatélite é remanescente de um minissatélite, exceto se as unidades repetidas estiverem menores.

Os loci de microssatélites foram descobertos nos anos 80, e usados por apresentarem característicos fatores na maioria dos genomas nucleares das plantas e animais, incluindo humanos. Os microssatélites são por vezes referidos como uma seqüência simples no comprimento polimórfico dos nucleotídeos (SSLPs).

Pelos microssatélites podemos inferir uma taxa discreta genotípica devido ao pequeno loci (3 pares de bases, usualmente). Muita discussão na literatura tem se centrado nas distancias genéticas baseadas nas taxas obtidas pelos microssatélites, que podem incorporar não só o tamanho da freqüência dos alelos, mas também as suas imensas relações para outro (microssatélite, lembrando: trecho com usualmente 2,3,4 pb). Outro importante ponto é que, por causa do rápido ritmo evolucionário dos microssatélites e da natureza seqüencial de seus processos mutacionais, alelos são idênticos por tamanho e não são necessariamente idênticos por descendência. Essas características dos microssatélites podem freqüentemente causar sérias dificuldades de interpretação, especialmente em estudos de estrutura geográfica populacional.

AFLPs significa “Amplified Fragment-Length Polymorphisms” e faz parte de uma tecnologia que é advinda de dois métodos: PCR descrito no terceiro parágrafo, e RFLP (“restriction fragment length polymorphism” que não vou discorrer neste estudo). Os conjuntos de informações (protocolos) laboratoriais, nos quais são descritos essa técnica, são bastante complicados. O melhor da AFLP é que ela seleciona fragmentos restritos de uma complexa mistura de fragmentos produzidas pela digestão de DNA genômico por duas endonucleases restritivas, uma com aproximadamente quatro pares de base e outro com uns seis pb, descrevendo os sítios de reconhecimento (local que pega, agarra primeiro os fragmentos). Esses fragmentos são ligados com seqüências adaptadas e biotiniladas (para corarem e serem vistas) em um meio que é subseqüente a amplificação pelo PCR somente uma pequena parte deles, isso reduzindo o que poderia ser uma impossível mistura heterogênea de fragmentos com diferentes tamanhos genômicos em um nível gerenciável. Os polimorfismos são marcados como diferenças nos comprimentos de fragmentos amplificados, os quais podem ser devido às substituições de base em/ou próximas aos sítios de restrição, ou para inserção em seqüências, ou até mesmo, deleções. A aproximação por AFLP tem encontrado aplicações em várias análises genômicas e forenses que requerem números de larga qualidade, a maioria desligados de polimorfismos. Quando os marcadores dominantes podem ser apropriadamente analisados, essa técnica (parecida com RAPDs) pode também achar aplicações, estimativamente, de bases relacionadas entre individualidades para grande número de loci (vários locus, locais).

SINEs, ou “Short Insterspersed Elements” têm provado que pode marcar filogeneticamente para identificação de grupos monofiléticos (clados). Tipicamente, SINE é um RNA transportador derivado de um retropseudogene residente em um específico local do cromossomo. Grandes números de SINEs estão dispersos pelos genomas de organismos eucariotos, mas cada um ocupa um sítio, que representa presumivelmente um evento de inserção evolucionária singular. A partir dos produtos do PCR, os encaixamos em cada táxon (ensino médio: REFICOFAGE) marcado pela presença ou omissão de cada elemento do SINE.

A taxa que prova a investigação sempre uma ou um pouco independente SINE quase certamente podem pertencer a um clado porque a presença de um dado SINE provavelmente sinaliza uma aquisição evolucionaria simples. SINEs são estáveis uma vez inseridos, porém a omissão do SINE para um dado sítio do cromossomo é presumivelmente uma condição original de ancestralidade. Similarmente, um caso forte tem sido feito dos SINEs pro estarem entre os mais poderosos marcadores moleculares para filogenética.

SSCPs, ou “Single-Strand Conformational Polymorphism” é aplicado principalmente em genética de populações, o dispêndio para obter os produtos do PCR, seqüência total de pares de base, para grandes números de individualidades é algumas vezes impossível, mas pequenas partes da seqüência são sempre disponíveis. Esse método tem por vantagem o fato que as moléculas de DNA são desnaturadas, umas poucas centenas de pares de base (pb) no comprimento da seqüência frequentemente assumem diferentes conformações sempre quando estão diferindo pouco, p. ex.: um par de base. É usado para detectar variação alélica (característica alternativa de um gene) em seqüências de DNA.

SNPs ou “Single Nucleotide Polymorphism”, todos os métodos descritos anteriormente revelam os SNPs, mas não detalham em nível molecular, e não necessariamente em distinção de pequenas inserções seqüenciais ou deleções. Portanto, os SNPs são específicas variações nos pares de bases, e eles são abundantes na maioria dos genomas.

Em princípio, e algumas vezes na prática, SNPs promovem uma maleabilidade de marcadores moleculares como servidos pelas análises genômicas, assim como os estudos de linkage e linkage desequilibrado. Na atualidade, a maioria das aproximações nos laboratórios tem desenvolvido explicitamente grande número de SNPs nas caracterizações dos modelos de genoma, tais como os dos humanos. Por este trabalho de analisar base por base, comparando várias seqüências, ser extremamente massivo, não tem sido largamente desenvolvido e empregado em estudos ecológicos e evolutivos, mas essas tecnologias podem se adaptar para algumas proposições científicas futuras.

HAPSRs e SNPSTRs ou “Haplóides nos Microssatélites” e “SNP nos Microssatélites são novas técnicas, ainda em fase de desenvolvimento, para utilizar recombinações de técnicas moleculares que exploram as forças de diferentes tipos de marcadores moleculares. Por exemplo, STR loci são tipicamente altamente polimórficos, mas também sofre pela extensiva paralela e convergente evolução devido às mutações recorrentes de números finitos dos estados alélicos definidos pelos comprimentos. Para contrastar, seqüências únicas que pulam os microssatélites (STRs) podem promover um sinal genealógico claro, mas elas podem sofrer a desvantagem do (especialmente para reconstruções microevolucionarias) taxas evolutivas lentas. A combinação das explícitas vantagens dos sinais filogenéticos e do elevado polimorfismo, são utilizados nos haplóides das regiões STR para revelar as haploidias individuais sendo estimada na genealogia.

E a técnica da velha seqüência do DNA, obsoleta, utilizando as partes dos éxons (DNA codificado) e comparando as sequências para argumentar sobre as minúcias da filogenia.

Fonte:

AVISE, J. C. Molecular markers, natural history and evolution.Sinauer Associates, 2ª ed., Sunderland, Mass, 2004.

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