Hibridación ADN-ADN
O termo hibridación ADN–ADN refírese xeralmente a unha técnica de bioloxía molecular que mide o grao de semellanza xenética entre conxuntos de secuencias de ADN. Utilízase normalmente para determinar a distancia xenética entre dous organismos. Foi moi utilizada en filoxenia e taxonomía.
Método
[editar | editar a fonte]Primeiro márcase o ADN dun organismo, despois é mesturado con ADN non marcado co que se quere comparar. A mestura de ambos incúbase para deixar que as febras de ADN se disocien e despois se volvan a reasociar, formando híbridos de ADN de dobre cadea. As secuencias hibridadas cun alto grao de semellanza vanse unir con máis facilidade e máis firmemente, e comprirá máis enerxía para separalas, é dicir, para separalas hai que quentalas a maior temperatura que as secuencias que non son similares, un proceso chamado "fusión do ADN".
Para avaliar o perfil de fusión dun ADN hibridado, o ADN bicatenario únese a unha columna de cromatografía e a mestura é quentada en varios pasos. En cada paso de quentado, lávase a columna; as secuencias que se "funden" (separan) comveértense en monocatenarias e son arrastradas polo lavado da columna. As temperaturas ás que o ADN marcado sae da columna reflicten a cantidade de semellanza entre secuencias que hai (e a mostra de auto-hibridación serve de control). Estes resultados combínanse para determinar o grao de simellanza xenética entre organismos.
Uso en zooloxía
[editar | editar a fonte]Cando se compara o ADN de varias especies desta maneira, os valores de semellanza xenética obtidos permiten situar as especies nunha árbore filoxenética, o que é unha posible estratexia para realizar unha sistemática molecular. Charles Sibley e Jon Ahlquist foron os pioneiros desta técnica, e utilizaron a hibridación ADN–ADN para examinar as relacións filoxenéticas das aves (taxonomía das aves de Sibley–Ahlquist) e primates.[1][2]
Uso en microbioloxía
[editar | editar a fonte]A hibridación ADN–ADN é un método para distinguir especies bacterianas, no cal un valor de semellanza menor do 70% indica que as cepas comparadas pertencen a distintas especies.[3][4][5] En 2014, suxeriuse usar un limiar de semellanza do 79% para separar subespecies bacterianas.[6]
Substitución pola secuenciación do xenoma
[editar | editar a fonte]Os críticos deste método consideran que esta técnica é inadecuada para a comparación de especies estreitamente emparentadas, xa que calquera intento de medir as diferenzas entre secuencias ortólogas entre organismos queda impedida pola abafadora hibridación de secuencias parálogas no xenoma dun organismo.[7] A secuenciación de ADN e a posterior comparación computacional das secuencias é agora o método xeralmente usado para determinar a distancia xenética entre especies, aínda que a técnica clásica aínda se usa en microbioloxía para axudar a identificar bacterias.[8]
A estratexia moderna é levar a cabo a hidridación ADN–ADN in silico (no computador) usando xenomas secuenciados total ou parcialmente.[9] A ferramenta GGDC desenvolvida por DSMZ é a ferramenta máis precisa coñecida para calcular valores análogos DDH.[9] Entre outras melloras algorítmicas, resolve o problema das secuencias parálogas ao filtralas coidadosamente das coincidencias entre as dúas secuencias xenómicas.
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Genetic Similarities: Wilson, Sarich, Sibley, and Ahlquist
- ↑ C.G. Sibley and J.E. Ahlquist (1984). "The Phylogeny of the Hominoid Primates, as Indicated by DNA–DNA Hybridization". Journal of Molecular Evolution 20 (1): 2–15. PMID 6429338. doi:10.1007/BF02101980.
- ↑ Brenner DJ (1973). "Deoxyribonucleic acid reassociation in the taxonomy of enteric bacteria". International Journal of Systematic Bacteriology 23: 298–307.
- ↑ Wayne LG, Brenner DJ, Colwell RR, Grimont PD, Kandler O, Krichevsky MI, Moore LH, Moore WEC, Murray RGE, Stackebrandt E, Starr MP, Trüper HG (1987). "Report of the ad hoc committee on reconciliation of approaches to bacterial systematics". International Journal of Systematic Bacteriology 37: 463–464. doi:10.1099/00207713-37-4-463.
- ↑ Tindall BJ, Rossello-Mora R, Busse H.-J, Ludwig W, Kampfer P. "Notes on the characterization of prokaryote strains for taxonomic purposes". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 249–266. doi:10.1099/ijs.0.016949-0.
- ↑ Meier-Kolthoff JP, Hahnke RL, Petersen JP, Scheuner CS, Michael VM, Fiebig AF, Rohde CR, Rohde MR, Fartmann BF, Goodwin LA, Chertkov OC, Reddy TR, Pati AP, Ivanova NN, Markowitz VM, Kyrpides NC, Woyke TW, Klenk HP, Göker M (2013). "Complete genome sequence of DSM 30083T, the type strain (U5/41T) of Escherichia coli, and a proposal for delineating subspecies in microbial taxonomy". Standards in Genomic Sciences 9: 2. doi:10.1186/1944-3277-9-2.
- ↑ "DNA hybridization in the apes – Technical issues". Arquivado dende o orixinal o 09 de maio de 2007. Consultado o 14 de xullo de 2015.
- ↑ S.S. Socransky, A.D. Haffajee, C. Smith, L. Martin, J.A. Haffajee, N.G. Uzel, J. M. Goodson (2004). "Use of checkerboard DNA–DNA hybridization to study complex microbial ecosystems". Oral Microbiology and Immunology 19 (6): 352–362. PMID 15491460. doi:10.1111/j.1399-302x.2004.00168.x.
- ↑ 9,0 9,1 Meier-Kolthoff JP, Auch AF, Klenk HP, Goeker M (2013). "Genome sequence-based species delimitation with confidence intervals and improved distance functions". BMC Bioinformatics 14: 60. doi:10.1186/1471-2105-14-60.
- Graur, D. & Li, W-H. 1991 (2nd ed. 1999). Fundamentals of Molecular Evolution.
