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.

Este artigo trata sobre o uso específico do termo en xenómica. Para o fenómeno xeral véxase: Termodinámica dos ácidos nucleicos#Hibridación.

Método

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 cumprirá 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

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

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

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.