Microssatélite (biologia)

Um microssatélite (ou sequência de microssatélites ) é uma sequência de DNA formada por uma repetição contínua de motivos compostos de 1 a 4 nucleotídeos na maioria das vezes. A genética de transmissão dessas sequências segue as leis de hereditariedade de Mendel .

Esses "motivos" são muito abundantes em todo o genoma de todos os eucariotos (o mesmo microssatélite pode estar presente em milhares de cópias no genoma de uma espécie com, por exemplo e em média, um microssatélite di ou tri-nucleotídeo a cada 50 quilobases em plantas superiores). Eles são mais freqüentemente encontrados no nível dos íntrons do gene e no nível dos exons .

O comprimento dessas sequências (ou seja, o número de repetições; de 5 a 100 vezes em geral) varia por espécie, mas também de indivíduo para indivíduo e de alelo para alelo . Outro no mesmo indivíduo, ou mesmo de uma célula para outra devido a “erros” durante a replicação do DNA. Mas a localização dessas sequências no genoma é relativamente conservada entre espécies filogeneticamente próximas.

Usos

O "  polimorfismo  " de microssatélites pode ser usado

• como um marcador genético para identificar um indivíduo, por exemplo, em medicina legal ou para monitorar animais em extinção;
• realizar tipagem molecular de certos cânceres onde os erros de replicação podem ser mais numerosos do que em células normais;
• identificar células de um doador durante o acompanhamento de um transplante de medula alogênico , por meio da técnica conhecida como quimerismo  ;
• como "marcadores" para construir um mapa genético .
• para triagem de biodiversidade (ver também metabarcoding )
• para medir a diversidade genética dentro de uma população ou uma metapopulação animal ou vegetal, e se necessário para detectar a existência, e para medir o risco ou gravidade dos fenômenos de endogamia , deriva genética ou gargalo genético ( bisão europeu , castor da Eurásia ou paisagem ecológica populações de mustelídeos, por exemplo).

Eles não podem ser usados ​​em um teste de paternidade por causa de sua grande instabilidade durante a meiose .

Motivos repetidos

As unidades de repetição em um microssatélite são frequentemente 1,2,3 ou 4 pares de bases.

• Padrões de 1 par de bases
  Na maioria das vezes, há uma repetição de A ou T, e esses padrões são derivados da transcrição reversa por um vírus de cauda poli (A).

• Padrões de 2 pares de bases
  É, por exemplo, a repetição do padrão CA a cada 25 kb e que serve como limite no DNA.

• 3
  Padrões de pares de bases Embora a maioria dos microssatélites sejam extragênicos, os padrões de três pares de bases são freqüentemente intragênicos.
  Eles podem ser responsáveis ​​por doenças triplas repetidas, como a síndrome do X frágil (repetição de CCG ou CGG) ou mesmo distrofia miotônica (repetição de CTG).
  Por exemplo, a repetição do motivo (CAG), presente em particular no gene que codifica o receptor de andrógeno (gene AR no cromossomo X ), modifica a sequência da proteína suficientemente para que a sensibilidade aos andrógenos desse receptor seja afetada. Isso pode levar a doenças neurológicas, especialmente a doença de Kennedy, quando o número dessas repetições excede 36 (o normal é de 9 a 32 repetições).
  Da mesma forma, anatomicamente, o volume da próstata , que depende da impregnação de andrógenos , aumenta quando o número de repetições CAG diminui, promovendo o desenvolvimento de hiperplasia benigna da próstata (Larré et al. BJU Int. 2007 Set; 100 (3): 679-84 .);
  A doença de Huntington se deve ao aumento do número de repetições do trinucleotídeo CAG na sequência codificadora da huntingtina, causando a formação de uma cauda alongada de ácidos glutâmicos na sequência da proteína responsável por transformar a doença.
• Padrões de 4 pares de bases
  Um padrão frequentemente encontrado é (CAGT).

usar

Em biologia molecular , as regiões flanqueadoras dos microssatélites servem como primers durante a PCR , pois se um dado microssatélite não é específico para um locus, as regiões flanqueadoras desse microssatélite o são. Um par de primers específicos para essas regiões flanqueadoras, portanto, amplificará especificamente este microssatélite único.
Uma vez realizada a PCR , a eletroforese em gel de agarose permite separar os diferentes fragmentos de DNA de acordo com seu tamanho (portanto, o tamanho da seqüência de microssatélites). Estes tendo um elevado polimorfismo devido ao número de repetições do motivo, é possível distinguir os diferentes indivíduos da população inicial ou então distinguir os indivíduos homozigóticos dos heterozigotos . Neste caso, microssatélites intragênicos são preferencialmente usados ​​porque há menos risco de terem sofrido recombinações .

Inclusive se usa esta técnica para destacar a presença ou ausência da mutação responsável pela fibrose cística .

O resultado de um teste de STR é uma série de repetições. Um haplótipo é a combinação de todos os números de repetições de vários marcadores.

Notas e referências

1. Os falantes de inglês às vezes também as chamam de repetições de sequência simples (SSR), repetições tandem curtas (STR) ou repetições tandem de número variável (VNTR).
2. Morgante Olivieri 1993
3. Davis, CS, & Strobeck, C. (1998). Isolamento, variabilidade e amplificação cruzada de espécies de locos microssatélites polimórficos da família Mustelidae . Molecular Ecology, 7 (12), 1776-1778 ( resumo )

Morgante e Olivieri, "  PCR-amplified microsatellites as markers in plant genetics  " , em https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ ,1993

1. Franck Thilliez, [Gataca]

Franck Thilliez no livro [Gataca]. “Então esses microssatélites seriam usados ​​para impressões digitais genéticas?”.

Veja também

• Mapeamento genético

Bibliografia

• Jean-Claude Kaplan e Marc Delpech, Biologia molecular e medicina .
• Bruford MW, Ciofi C, Funk SM (1998) Characteristics of micro-satellites . In: Molecular Tools for Screening Biodiversity (eds Karp A, Isaac PG, Ingram DS), p.  202-205 . Chapman & Hall, Londres.