Construcción de mapas de ligamiento genético, localización de genes y regiones cromosómicas asociadas a caracteres de interés en plantas

CERVIGNI, GDL; ORTIZ, JPA; FEINGOLD SE

Biotecnología y Mejoramiento Vegetal

Ediciones INTA

Lugar: Buenos Aires; Año: 2009;

La posibilidad de construir mapas genéticos en especies vegetales o animales, es una de las contribuciones de mayor impacto de las tecnologías de marcadores moleculares dentro de las ciencias biológicas. Un mapa genético establece de manera probabilística el arreglo lineal de un grupo de marcadores o genes. Si bien el concepto data de principios de siglo XX, a partir de los trabajos de Morgan y Bridges utilizando mutantes morfológicos de Drosophila, no fue sino hasta el advenimiento de los marcadores moleculares que fue técnicamente posible realizar mapas genéticos saturados en numerosas especies. Usando este tipo de mapas es posible identificar la posición y el efecto de presuntos genes sobre caracteres de interés, mediante la asociación estadística con variantes alélicas de los marcadores. Estos caracteres pueden estar regulados por uno o pocos genes, o poseer un control genético complejo que involucra muchos genes, denominados loci de caracteres cuantitativos o QTLs (del inglés Quantitative Traits Loci), a menudo afectados por el ambiente. Esta información permite la selección indirecta de los genotipos de interés, comúnmente denominada MAS (del inglés Marker Assisted Selection). Los marcadores moleculares pueden corresponder a regiones intergénicas, o a segmentos de un gen, en cuyo caso es denominado funcional y constituye un marcador “ideal” a los efectos de selección de genotipos. Asimismo, el desarrollo de mapas genéticos altamente saturados permite asistir al clonado posicional de genes y a proyectos de genómica estructural. Finalmente, a través de marcadores en común es posible comparar mapas de especies diferentes, e identificar a través de ellos rearreglos genómicos tanto a gran como a pequeña escala (macro y micro sintenía) útiles para estudios de filogenia y evolución de las especies. En este Capítulo se desarrollarán los conceptos básicos del mapeo genético en vegetales y algunas de sus aplicaciones. De ninguna manera se pretende abordar el tema en toda su extensión debido a que la misma supera largamente los objetivos de este libro. Aquellos lectores que deseen ampliar y profundizar los temas que aquí se desarrollan pueden consultar los textos que se citan en la lista de referencias bibliográficas al final del Capítulo. Los pasos fundamentales a seguir en la construcción de un mapa genético de una determinada especie o el mapeo específico de un gen (locus) de interés pueden resumirse en: 1) selección de progenitores y desarrollo de una población segregante (población de mapeo), 2) generación de un número suficiente de marcadores y registro de los mismos en cada uno de los individuos de la población (genotipado), 3) determinación de las frecuencias de recombinación entre marcadores y determinación de grupos de ligamiento y 4) determinación del orden de los marcadores y conversión de la frecuencia de recombinación (r) en unidades de mapeo o centiMorgan (cM). Se abordarán los puntos centrales de los programas de mapeo, el mapeo de QTL por intervalos simples y compuestos y el mapeo de marcadores funcionales.