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El maravilloso misterio de los marcadores RAD: ¿Cómo utilizar los mapas genéticos para revelar el misterio de la evolución de las especies?
En el vasto océano de la biología, los mapas genéticos son como islas invisibles, esperando a que los científicos las exploren. El aumento de los marcadores de ADN asociados a sitios de restricción (RAD) proporciona una nueva perspectiva y herramienta para el estudio de la evolución de las especies. Este marcador genético no sólo muestra su importancia en el mapeo de asociaciones, el mapeo de QTL y la genética ecológica, sino que también allana el camino para la exploración de la genética evolutiva.
Conceptos básicos de etiquetas RAD
Los marcadores de ADN asociados a sitios de restricción son una herramienta genética que ayuda en la gestión de recursos y la conservación de la diversidad biológica. Estos fragmentos de ADN se encuentran cerca de enzimas de restricción específicas en el genoma. Para realizar estudios de etiquetas RAD, primero debe aislar estas etiquetas RAD, que son secuencias de ADN que rodean sitios de restricción específicos en el genoma.
Con respecto a la tecnología de marcado RAD, existen muchos niveles de investigación y aplicación, especialmente no se puede subestimar su importancia en la evolución de las especies.
Proceso de aislamiento de etiquetas RAD
El proceso de aislamiento de etiquetas RAD proporciona la base para identificar variantes genéticas. El proceso comienza digiriendo el ADN con enzimas de restricción específicas y ligando adaptadores biotinilados a los extremos del ADN. Luego, el ADN se corta al azar y se utilizan perlas de estreptavidina para aislar los fragmentos biotinilados. Recientemente, este procedimiento también se revisó para utilizar secuenciación de alto rendimiento para el análisis, un método que ha mejorado enormemente la precisión y la eficiencia.
Identificación y genotipado de marcadores RAD
Después de aislar las etiquetas RAD, los científicos pueden identificar y genotipar los polimorfismos de la secuencia del ADN, especialmente los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP). Estos sitios polimórficos, llamados marcadores RAD, permiten a los investigadores obtener una comprensión profunda de la estructura genética de una especie y su evolución.
El desarrollo de la secuenciación de ADN de alto rendimiento proporciona posibilidades y densidad de datos sin precedentes para identificar marcadores RAD.
Evolución histórica de los marcadores RAD
Los marcadores RAD se obtuvieron inicialmente mediante tecnología de microarrays. Sin embargo, con la aparición de la tecnología de secuenciación de alto rendimiento, su aplicación se ha generalizado. Desde 2006, dos laboratorios, Eric Johnson y William Cresko de la Universidad de Oregón, han desarrollado conjuntamente esta tecnología, demostrando la eficacia de los marcadores RAD en la identificación de puntos de corte de recombinación de genes y la detección de QTL.
La aparición de la tecnología ddRADseq
En 2012, los científicos propusieron un método mejorado llamado etiquetado RAD de doble digestión (ddRADseq). Este método permite la combinación de dos enzimas de restricción y agrega un estricto proceso de detección del tamaño del ADN, lo que proporciona una solución eficiente para el genotipado de poblaciones de bajo costo.
La tecnología hyRAD y su importancia
En 2016, la aparición de la tecnología hyRAD demostró que el alcance de los marcadores RAD se está ampliando. Este método utiliza fragmentos RAD biotinilados como sondas de alineación para capturar fragmentos homólogos en el genoma. Esto es particularmente importante para estudiar información genética en muestras contaminadas o degradadas, como ocurre ahora con esta técnica en especímenes de museo.
La tecnología hyRAD no solo compensa la dependencia de los sitios de restricción, sino que también mejora en gran medida la cobertura de sitios entre muestras.
Conclusión
A través de la evolución de las tecnologías, los marcadores RAD y métodos relacionados están revelando los misterios de la evolución de las especies. Esto no sólo enriquece la connotación de genómica, sino que también avanza el ritmo de conservación de la biodiversidad. En futuras investigaciones, cómo utilizar estas tecnologías de manera más eficaz se convertirá en una cuestión urgente para los científicos.
