Marcadores moleculares para seleccionar variedades y cultivares
Los marcadores moleculares son herramientas muy útiles en la ingeniería genética para saber donde se encuentran genes de interés. Son pequeñas secuencias de ADN que podemos identificar con facilidad y que experimentalmente hemos encontrado que se transmiten junto a un gen, así que pueden estar dentro del mismo gen o simplemente muy cerca. Se emplean estas secuencias con las que se puede trabajar, ya sea con enzimas que las cortan o unir marcadores luminosos o de otro tipo, de esta manera tenemos una forma fácil y rápida de saber si se ha transmitido el gen de interés.
La mejora de especies animales y vegetales se ha hecho de forma tradicional mediante el cruce libre entre dos especies o variedades, o individuos que tenían características de interés. Normalmente estas características eran observables, tamaño, color,etc. Sin embargo, no se sabía qué genes la transmitían y de hecho muchas veces estos fenotipos son producto de un conjunto de genes.
Para la mejora moderna el primer paso es discernir qué genes son estos que se han estado seleccionando de forma tradicional. Ahí es donde entraron en escena las secuencias marcadoras o marcadores moleculares. Los marcadores moleculares tienen la ventaja respecto a las formas de observar un carácter tradicionales que no debemos esperar a que una planta de flores para observar su color o a que un animal se convierta en adulto para ver si tiene el tamaño deseado, por ejemplo.
En un principio se empleaban proteínas porque eran fáciles de aislar con la técnicas más antiguas. Pero pronto se vio que para ello debían ser expresadas y no todas las proteínas se expresan en todos los tejidos durante toda la vida, por lo que la aparición del termociclador, para hacer PCR fue un avance que permitió usar secuencias de ADN directamente como marcadores moleculares. Además, se tiene que tener en cuenta que en ocasiones es el ambiente el que producirá cierto carácter independiente de la secuencia de ADN, en estos casos es fundamental controlar los marcadores moleculares que se quieren expresar y cuando se expresan.
Muchas veces solo queremos un carácter de uno de los donadores, del padre o de la madre, para conseguirlo lo que se suele hacer es cruzar la variedad con el carácter de interés con otra -a la que llamaremos madre- y luego ir cruzando a la descendencia con la variedad madre a la vez que seleccionamos el carácter del padre. De esta manera en unas 4 a 7 generaciones podremos tener la variedad madre con un único carácter de la variedad padre. Este proceso es muy común en plantas donde la propagación de generaciones puede hacerse más rápidamente y además al tener gran cantidad de descendientes (semillas) es mucho más probable que tengamos un individuo con el la combinación deseada.
Cuando los caracteres que queremos pasar están controlados por varios genes el uso de marcadores moleculares puede facilitar el comprobar si los cruzamientos se han producido correctamente, es decir, comprobar cuantos marcadores moleculares de los que deseábamos han pasado en el cruce. El uso de esta técnica moderna junto con las tradicionales de hibridación han llevado a la obtención de gran cantidad de las variedades modernas que conservan características favorables de sus progenitores dejando de lado caracteres menos útiles, aunque se encuentren muy cerca de nuestros genes de interés en el genoma.