matriz de SNP

En biología molecular , el array de SNP es un tipo de microarreglo de ADN que se utiliza para detectar polimorfismos dentro de una población. Un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), una variación en un único sitio del ADN , es el tipo de variación más frecuente en el genoma. Se han identificado alrededor de 335 millones de SNP en el genoma humano , ^{[ 1 ]} 15 millones de los cuales están presentes con frecuencias del 1% o superiores en diferentes poblaciones de todo el mundo. ^{[ 2 ]}

Los principios básicos de los microarrays de SNP son los mismos que los de los microarrays de ADN. Estos son la convergencia de la hibridación de ADN , la microscopía de fluorescencia y la captura de ADN en superficie sólida. Los tres componentes obligatorios de los microarrays de SNP son: ^{[ 3 ]}

1. Una matriz que contiene sondas de oligonucleótidos específicos de alelo (ASO) inmovilizadas.
2. Secuencias de ácidos nucleicos fragmentadas del objetivo, marcadas con colorantes fluorescentes.
3. Un sistema de detección que registra e interpreta la señal de hibridación .

Las sondas ASO se suelen seleccionar a partir de la secuenciación de un panel representativo de individuos: las posiciones que varían en el panel con una frecuencia específica se utilizan como base para las sondas. Los chips SNP se describen generalmente por el número de posiciones SNP que analizan. Se deben utilizar dos sondas para cada posición SNP para detectar ambos alelos; si solo se utilizara una sonda, el fallo experimental sería indistinguible de la homocigosidad del alelo no analizado. ^{[ 4 ]}

Un array de SNP es una herramienta útil para estudiar variaciones leves entre genomas completos . Las aplicaciones clínicas más importantes de los arrays de SNP son determinar la susceptibilidad a enfermedades ^{[ 5 ]} y medir la eficacia de terapias farmacológicas diseñadas específicamente para individuos ^{[ 6 ]} . En investigación, los arrays de SNP se utilizan con mayor frecuencia para estudios de asociación de genoma completo ^{[ 7 ]} . Cada individuo tiene muchos SNP. El análisis de ligamiento genético basado en SNP se puede utilizar para mapear loci de enfermedades y determinar genes de susceptibilidad a enfermedades en individuos. La combinación de mapas de SNP y arrays de SNP de alta densidad permite utilizar los SNP como marcadores para enfermedades genéticas con rasgos complejos . Por ejemplo, los estudios de asociación de genoma completo han identificado SNP asociados con enfermedades como la artritis reumatoide ^{[ 8 ]} y el cáncer de próstata ^{[ 9 ]} . Un array de SNP también se puede utilizar para generar un cariotipo virtual mediante software para determinar el número de copias de cada SNP en el array y luego alinear los SNP en orden cromosómico ^{[ 10 ]} .

Los SNP también pueden utilizarse para estudiar anomalías genéticas en el cáncer. Por ejemplo, los microarrays de SNP pueden utilizarse para estudiar la pérdida de heterocigosidad (LOH). La LOH se produce cuando un alelo de un gen muta de forma perjudicial y se pierde el alelo que normalmente funciona. La LOH es frecuente en la oncogénesis. Por ejemplo, los genes supresores de tumores ayudan a prevenir el desarrollo del cáncer. Si una persona tiene una copia mutada y disfuncional de un gen supresor de tumores y su segunda copia funcional del gen se daña, puede tener mayor probabilidad de desarrollar cáncer. ^{[ 11 ]}

Otros métodos basados ​​en chips, como la hibridación genómica comparativa, pueden detectar ganancias o deleciones genómicas que conducen a la pérdida de heterocigosidad (LOH). Sin embargo, los microarrays de SNP tienen la ventaja adicional de poder detectar la LOH sin cambio de copia (también llamada disomía uniparental o conversión génica). La LOH sin cambio de copia es una forma de desequilibrio alélico. En la LOH sin cambio de copia, falta un alelo o un cromosoma completo de uno de los padres. Este problema conduce a la duplicación del otro alelo parental. La LOH sin cambio de copia puede ser patológica. Por ejemplo, supongamos que el alelo de la madre es de tipo silvestre y completamente funcional, y el alelo del padre está mutado. Si falta el alelo de la madre y el hijo tiene dos copias del alelo mutante del padre, puede producirse una enfermedad.

Los microarrays de SNP de alta densidad ayudan a los científicos a identificar patrones de desequilibrio alélico. Estos estudios tienen potenciales usos pronósticos y diagnósticos. Dado que la pérdida de heterocigosidad (LOH) es muy común en muchos cánceres humanos, los microarrays de SNP tienen un gran potencial en el diagnóstico del cáncer. Por ejemplo, estudios recientes con microarrays de SNP han demostrado que los tumores sólidos, como el cáncer gástrico y el cáncer de hígado , presentan LOH, al igual que las neoplasias malignas no sólidas, como las neoplasias hematológicas , la leucemia linfoblástica aguda (LLA) , el síndrome mielodisplásico (SMD) , la leucemia mieloide crónica (LMC) y otras. Estos estudios pueden proporcionar información sobre cómo se desarrollan estas enfermedades, así como sobre cómo crear terapias para ellas. ^{[ 12 ]}

La mejora genética en diversas especies animales y vegetales se ha revolucionado gracias a la aparición de los microarrays de SNP. Este método se basa en la predicción del mérito genético mediante la incorporación de relaciones entre individuos a partir de datos de microarrays de SNP. ^{[ 13 ]} Este proceso se conoce como selección genómica. Los microarrays específicos para cultivos se utilizan en la agricultura. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

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