Les molécules marqueurs, également appelées marqueurs moléculaires ou marqueurs génétiques, sont utilisées pour marquer la position d'un gène spécifique à l'étude ou pour attirer l'attention sur l'hérédité d'une caractéristique. Ils se sont avérés un outil essentiel pour les généticiens et ont trouvé des applications essentielles dans le génie génétique, les tests de paternité et l'identification de maladies mortelles.
Définition d'une molécule marqueur
Les marqueurs moléculaires sont des fragments d'ADN associés à une région particulière du génome. Les molécules marqueurs peuvent prendre la forme de courtes séquences d'ADN, telles qu'une séquence entourant un polymorphisme nucléotidique unique, où un seul changement de paire de bases se produit. Ils peuvent également prendre la forme de séquences d'ADN plus longues, telles que les microsatellites, qui ont une longueur de 10 à 60 paires de bases.
Classes de marqueur moléculaire
Les polymorphismes de longueur des fragments de restriction sont des molécules marqueurs qui sont utilisées pour suivre une séquence d'ADN particulière lors de son passage entre les cellules. C'est l'un des types de marqueurs moléculaires les plus courants et il est basé sur l'hybridation d'ADN cloné à des fragments d'ADN. Ils sont spécifiques d'un seul clone ou d'une combinaison d'enzymes de restriction. Les marqueurs moléculaires d'ADN polymorphe amplifiés de manière aléatoire sont généralement utilisés en sélection végétale et sont basés sur le clonage de gènes par réaction en chaîne de polymères d'emplacements aléatoires du génome d'une plante. Les marqueurs moléculaires isozymes sont utilisés pour marquer les protéines. Ils sont conçus pour identifier les enzymes qui diffèrent par les séquences d'acides aminés mais catalysent la même réaction d'acides aminés.
Utilisations des molécules marqueurs
Les marqueurs moléculaires sont utilisés par les généticiens pour examiner la relation entre les maladies héréditaires et leurs causes. Ils peuvent indiquer l'emplacement d'une mutation spécifique d'un gène pouvant entraîner une altération de la protéine et ont été utilisés pour identifier des maladies telles que la drépanocytose et la maladie de Huntington. Les marqueurs moléculaires peuvent également avoir des applications agricoles, comme dans la sélection assistée par marqueurs, dans tests de paternité et dans l'identification des variétés végétales, en identifiant l'identité, la pureté et stabilité.
Ingénierie génétique
Les marqueurs moléculaires sont utilisés en génie génétique pour marquer les cas où des protéines mutées défectueuses ont été remplacées par des protéines fonctionnant correctement. Ceci est réalisé en remplaçant la séquence d'ADN endommagée par une séquence identique mais fonctionnant correctement, transplantée d'ailleurs. Moins de 1 pour cent des cellules captent généralement le vecteur, un marqueur moléculaire est donc essentiel pour distinguer les cellules qui ont été transformées.