Marcador seleccionable

Un marcador seleccionable es un gen introducido en las células , especialmente en bacterias o células en cultivo , que confiere uno o más rasgos adecuados para la selección artificial . Son un tipo de gen reportero utilizado en microbiología de laboratorio , biología molecular e ingeniería genética para indicar el éxito de una transfección , transformación u otro procedimiento destinado a introducir ADN extraño en una célula. Los marcadores seleccionables suelen ser genes de resistencia a antibióticos : las bacterias sometidas a un procedimiento mediante el cual se ha introducido ADN exógeno que contiene un gen de resistencia a antibióticos (generalmente junto con otros genes de interés ) se cultivan en un medio que contiene un antibiótico , de modo que solo aquellas células bacterianas que han absorbido y expresado con éxito el material genético introducido, incluido el gen que confiere resistencia a los antibióticos, pueden sobrevivir y producir colonias . Los genes que codifican la resistencia a antibióticos como la ampicilina , el cloranfenicol , la tetraciclina , la kanamicina , etc., se utilizan ampliamente como marcadores seleccionables para la clonación molecular y otras técnicas de ingeniería genética en E. coli .

Los marcadores seleccionables permiten a los científicos separar los organismos no recombinantes (aquellos que no contienen el marcador seleccionable) de los organismos recombinantes (aquellos que sí lo contienen); es decir, se introduce una molécula de ADN recombinante, como un vector de expresión plasmídico , en células bacterianas , y algunas bacterias se transforman con éxito mientras que otras permanecen sin transformar. Los antibióticos como la ampicilina , en concentraciones suficientes, son tóxicos para la mayoría de las bacterias, que normalmente carecen de resistencia a ellos; cuando se cultivan en un medio nutritivo que contiene ampicilina, las bacterias que carecen de resistencia a la ampicilina no se dividen y finalmente mueren. La posición se anota posteriormente en papel de nitrocelulosa y se separan para transferirlas a un medio nutritivo para la producción en masa del producto requerido. Una alternativa a un marcador seleccionable es un marcador de cribado, otro tipo de gen reportero que permite al investigador distinguir entre células o colonias deseadas y no deseadas, como entre colonias azules y blancas en el cribado azul-blanco . Estas células deseadas o no deseadas son simplemente células no transformadas que no pudieron incorporar el gen de cribado durante el experimento.

Para la investigación en biología molecular, se pueden utilizar diferentes tipos de marcadores según la selección que se desee. Estos incluyen:

• Los marcadores positivos o de selección son marcadores seleccionables que confieren una ventaja selectiva al organismo huésped. ^{[ 1 ]} Un ejemplo sería la resistencia a los antibióticos, que permite al organismo huésped sobrevivir a la selección por antibióticos.
• Los marcadores negativos o contraseleccionables son marcadores seleccionables que eliminan o inhiben el crecimiento del organismo huésped tras la selección. ^{[ 2 ]} Un ejemplo sería la timidina quinasa , que hace que el huésped sea sensible a la selección por ganciclovir .
• Los marcadores seleccionables pueden funcionar como marcadores tanto positivos como negativos, confiriendo una ventaja al huésped en una condición, pero inhibiendo el crecimiento en otra. Un ejemplo sería una enzima que puede complementar una auxotrofia (selección positiva) y ser capaz de convertir una sustancia química en un compuesto tóxico (selección negativa).

Algunos ejemplos de marcadores seleccionables son:

• La betalactamasa , que confiere resistencia a la ampicilina a las bacterias hospedadoras.
• El gen Neo de Tn5, que confiere resistencia a la kanamicina en bacterias y a la geneticina en células eucariotas. ^{[ 3 ]}
• Gen FabI mutante (mFabI) ​​del genoma de E. coli , que confiere resistencia al triclosán al huésped. ^{[ 4 ]}
• URA3 , una orotidina-5' fosfato descarboxilasa de levadura, es un marcador de selección positiva y negativa. Es necesaria para la biosíntesis de uracilo y puede complementar mutantes URA3 auxótrofos para uracilo (selección positiva). La enzima URA3 también convierte el ácido 5-fluoroorótico (5FOA) en el compuesto tóxico 5-fluorouracilo , por lo que cualquier célula que porte el gen URA3 morirá en presencia de 5FOA (selección negativa). ^{[ 5 ]}

En el futuro, será necesario utilizar con mayor frecuencia tecnologías de marcadores alternativas para, al menos, mitigar las preocupaciones sobre su persistencia en el producto final. También es posible que los marcadores sean reemplazados por completo por técnicas futuras que utilicen marcadores removibles, y otras que no utilicen marcadores en absoluto, basándose en la cotransformación , la recombinación homóloga y la escisión mediada por recombinasa . ^{[ 6 ]}

• Marcador genético
• Gen marcador
• Biomarcador