Che cos'è una molecola marcatore?

Le molecole marcatori, note anche come marcatori molecolari o marcatori genetici, vengono utilizzate per marcare la posizione di uno specifico gene oggetto di indagine o per attirare l'attenzione sull'eredità di una caratteristica. Si sono rivelati uno strumento essenziale per i genetisti e hanno trovato applicazioni essenziali nell'ingegneria genetica, nei test di paternità e nell'identificazione di malattie mortali.

I marcatori molecolari sono frammenti di DNA associati a una particolare regione del genoma. Le molecole marker possono assumere la forma di brevi sequenze di DNA, come una sequenza che circonda un polimorfismo a singolo nucleotide, in cui si verifica un cambiamento di una singola coppia di basi. Possono anche assumere la forma di sequenze di DNA più lunghe, come i microsatelliti, che sono lunghe da 10 a 60 paia di basi.

I polimorfismi della lunghezza del frammento di restrizione sono molecole marker utilizzate per seguire una particolare sequenza di DNA mentre passa tra le cellule. È uno dei tipi più comuni di marcatori molecolari e si basa sull'ibridazione del DNA clonato in frammenti di DNA. Sono specifici per un singolo clone o combinazione di enzimi di restrizione. I marcatori molecolari di DNA polimorfico amplificato casualmente sono generalmente utilizzati nell'allevamento di piante e si basano sulla clonazione del gene della reazione a catena polimerica di posizioni casuali del genoma di una pianta. I marcatori molecolari dell'isozima sono usati per marcare le proteine. Sono progettati per identificare enzimi che differiscono nelle sequenze di amminoacidi ma catalizzano la stessa reazione di amminoacidi.

I marcatori molecolari vengono utilizzati dai genetisti per esaminare la relazione tra le malattie ereditarie e le loro cause. Possono indicare la posizione di una specifica mutazione di un gene che può provocare una proteina alterata e sono stati utilizzati per identificare malattie come l'anemia falciforme e la malattia di Huntington. I marcatori molecolari possono anche avere applicazioni agricole, come nell'allevamento assistito da marcatori, in test di paternità e nell'identificazione delle varietà vegetali, identificando l'identità di una pianta, la purezza e stabilità.

I marcatori molecolari sono utilizzati nell'ingegneria genetica per contrassegnare un punto in cui le proteine ​​difettose e mutate sono state sostituite da quelle correttamente funzionanti. Questo viene effettuato sostituendo la sequenza di DNA danneggiata con una sequenza identica ma correttamente funzionante trapiantata da un'altra parte. Meno dell'1% delle cellule generalmente assorbe il vettore, quindi un marcatore molecolare è essenziale per distinguere le cellule che sono state trasformate.