¿Cómo encontrar el gen adecuado? Imanes biológicos: sondas y anticuerpos

Hasta hace relativamente poco, encontrar un gen en un genoma era como encontrar una aguja en un pajar. Si tuviéramos que realizar dicha tarea, probablemente usaríamos un imán para atraer la aguja (siempre y cuando esta sea de metal y posea propiedades magnéticas). De manera análoga, hoy día podemos encontrar genes o proteínas usando, respectivamente, sondas y anticuerpos, que actúan como imanes moleculares.

Las sondas son fragmentos de ADN o ARN de simple cadena complementarias a la región de ADN o ARN que queremos encontrar. Contienen alguna “marca” que permite revelar su unión (hibridación) a la secuencia elegida y de esa manera revela presencia de la región buscada.

¿Cómo se marcan esas sondas o fragmentos de ácidos nucleicos? Las sondas pueden ser “coloreadas” durante su síntesis utilizando nucleótidos marcados con isótopos radiactivos. Otra manera de marcarlas es mediante la unión con una molécula que pueda ser detectada posteriormente como fluorescente, un marcador químico que puede ser detectado por un anticuerpo, o una enzima cuya actividad produce el cambio de color de su sustrato.

Una de las técnicas más empleadas para localizar fragmentos determinados del genoma (o la expresión de algún gen en particular por medio de la detección de la presencia de su correspondiente ARNm) es la hibridación in situ. Durante este proceso se incuba el ADN con una sonda (de ADN o ARN) complementaria a la secuencia buscada, y marcada radiactiva o químicamente.

La sonda “navega” por el interior de la célula hasta encontrar una secuencia complementaria a ella. Una vez que esto ocurra se formará una doble cadena que permitirá no sólo detectar la presencia de esta secuencia, sino indicar el lugar específico que ocupa dentro de la célula. Si se tratara de un fragmento de un cromosoma, nos permitiría saber su localización exacta o locus.

Para revelar la presencia de hibridación de la sonda, la muestra debe exponerse a una placa radiográfica; en el caso de las sondas marcadas químicamente se procede a su revelado mediante el uso de moléculas fluorescentes o que puedan ser detectadas por colorimetría (utilizando una enzima que provoque el cambio de color de un sustrato).

Se puede también utilizar colonias de bacterias con ADN recombinante con una técnica similar, pero que usa anticuerpos en vez de sondas. Se comienza por una colonia de bacterias que contengan y expresen el gen de ADNc. Luego se trata las bacterias con un anticuerpo marcado, que se unirá a la colonia que sintetice la proteína deseada. De esta manera se puede localizar el gen en cuestión y clonarlo para obtener múltiples copias.