Revista Digital del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias de Venezuela

 CENIAP HOY
  Número 8  mayo-agosto  2005                                                                                         


ESTANDARIZACIÓN DE LAS CONDICIONES PARA LA SEPARACIÓN 
ELECTROFORÉTICA DE PRODUCTOS AMPLIFICADOS 

POR MICROSATÉLITES EN MATERIALES DE PAPA

Martha Osorio D, Ariadne Vegas García y Alexis Marques

 

1Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas
 del Estado Mérida (CIAE-Mérida)
Avenida Urdaneta, Edificio INIA-Mérida
al lado del MAT Mérida – Venezuela
Tlf: 0274- 2630090

2Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas
 Centro Nacional de Investigaciones Agrícolas
(INIA-CENAIP). Av. Limón, Área Universitaria  
Maracay-Aragua


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    Introducción

 La posibilidad de identificación rápida y exacta de clones de papa (Solanum tuberosum L), es importante para los programas de mejoramiento genético, para los productores de papa semilla y de consumo y para la comercialización y utilización de los cultivares de papa. Con la tipificación genética basada en el uso de ADN y utilizando repeticiones de secuencias simples (SSRs o microsatélites) se ha demostrado la existencia de diferencias entre clones de papa (Norero y col., 2003; Ispizua y col., 2003).

Esta técnica ha distinguido en forma precisa y eficiente clones de papa diploides, triploides y tetraploides con un polimorfismo amplio, convirtiéndose en un sistema de tipificación genética aplicada. Para su implementación requiere de la estandarización, en los laboratorios, de las condiciones de amplificación y separación electroforética de los productos amplificados, con respecto a este último, el sistema preferido y mas ampliamente recomendado para la separación electroforética de los productos de amplificación por microsatélites es la poliacrilamida (PAGE), sin embargo, en estudios recientes utilizando el sistema PAGE y el de agarosa, no sólo se observaron polimorfismos en ambos geles, sino que además el gel de agarosa fue capaz de diferenciar los clones sometidos a estudio tal como lo hizo el PAGE. Por tanto, se ha indicado que  aunque el sistema PAGE es el preferido para la identificación de variedades, la agarosa puede ser utilizada para diferenciar líneas, cuando se necesitan comparaciones varietales específicas (Douches y col., 2004).

El objetivo del trabajo fue la estandarización de las condiciones para la separación electroforética de los productos de amplificación por microsatélites de los materiales de papa del Banco de Germoplasma in vitro del INIA-Mérida, para ello se probaron geles de poliacrilamida y agarosa en diferentes concentraciones y condiciones, observándose que la agarosa aun cuando no está recomendada para estudios de diversidad genética en papa, permitió la separación de manera precisa y reproducible de los materiales de papa estudiados.

Palabras clave: SSR, Solanum tuberosum L, electroforesis, PAGE, agarosa  

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     Separación de los productos amplificados

Para la separación de los productos amplificados se probaron geles de poliacrilamida en concentraciones de 6% y 8%, ambos con y sin desnaturalizado (SDS 10%), éstos fueron corridos en tampón TBE 0,5X durante una hora y luego teñidos con Bromuro de etidio a razón de 10 mg/ml (figuras 1 y 2). Así mismo, se probaron geles de agarosa 3% (p/v) provenientes de agarosa de diferentes composiciones, una con bajo punto de electroendósmosis (Agarosa GQT) y otra especialmente diseñada para la separación de productos de PCR y fragmentos pequeños de ácidos nucleicos generados por digestión enzimática (Agarosa NU Micropor MS8). Los geles de ambos tipos de agarosa fueron preparados tanto en tampón TBE (Tris base, ácido bórico y EDTA 0,5 M pH 8,3) como en tampón TAE (Tris base, ácido acético glacial y EDTA pH 8,3) en concentraciones de 0,5X y 1X cada uno, mezclados con bromuro de etidio (10 mg/ml) y  probados en tampón de corrida 0,5X y 1X en las siguientes combinaciones: geles preparados en tampón TBE 0,5X corridos en tampón TBE 0,5X y 1X respectivamente; geles preparados en tampón TBE 1X corridos en tampón TBE 0,5X y 1X; geles preparados en tampón TAE 0,5 X corridos en tampón TAE 0,5X y TAE 1X y finalmente geles preparados en tampón TAE 1X corridos en tampón 0,5X y 1X) todos estos geles se sometieron a condiciones de corrida de 100 V, 45 mA y 5 vatios durante tres horas y 30 minutos (Figuras 3 y 4). Para el proceso de estandarización de las condiciones de separación electroforética de los productos amplificados, se utilizó la metodología de amplificación por microsatélites establecida por Osorio, 2005 (datos no publicados) con ADNs provenientes de cuatro materiales in vitro del Banco de Germoplasma del INIA-Mérida (Monserrate, Fripapa, Tibisay y María bonita) y el iniciador STM-1104 (Bio Source, corp).  

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     Selección del sistema electroforético para la separación de los productos amplificados

El criterio de selección del sistema electroforético, fue la capacidad de resolución del mismo, es decir, aquel que permitiera observar los productos amplificados de una manera clara y nítida

 GEL SIN DESANURALIZADO  GEL CON  DESNATURALIZADO

Figura 1. Geles de poliacrilamida (PAGE) 6% sin y con desnaturalizado

   

 Gel sin desnaturalizado             Gel con desnaturalizado
Figura 2. Geles de poliacrilamida (PAGE) 8% sin y con desnaturalizado

       

Agarosa GQT

Nu Micropor MS8

Figura 3. Geles de agarosa GQT y Nu Micropor MS8 3% en tampón TBE 1X.

          

 

 Agarosa GQT         

 Nu Micropor MS8

 Figura 4. Geles de agarosa GQT y Nu Micropor MS8 3% en tampón TAE 1X

^      Resultados 

Los productos amplificados por microsatélites se probaron en ambos tipos de geles de electroforesis: Poliacrilamida (PAGE) y agarosa en diferentes concentraciones y condiciones, estos productos de amplificación se obtuvieron de ADNs provenientes de cuatro materiales de papas conservados en el Banco de Germoplasma in vitro del INIA-Mérida y el iniciador STM-1104, los fragmentos fueron visualizados en ambos geles y aunque el PAGE es el preferido para estudios de diversidad y como es expresado por muchos autores (Milbourne y col, 1998; Ghislain y col., 2004; Norero y col., 2003; Mathias y col., 2004) alcanzan mayores niveles de polimorfismos que los de agarosa, se observó que estos últimos permitieron diferenciar los materiales de papa tal y como lo hizo la poliacrilamida, además, la simplicidad, facilidad de manipulación y menores costos de este último, lo hacen atractivo para estudios de diversidad. Con esto se corrobora lo expresado por Douches y col. (2004) que indican que aunque el sistema PAGE es el preferido para la identificación de variedades llegando a diferenciar materiales con apenas 3 pb de separación, se puede utilizar la electroforesis en geles de agarosa para diferenciar líneas, cuando se necesitan comparaciones varietales específicas.

De los sistemas electroforéticos probados para la separación de los productos amplificados, la agarosa NU Micropor MS8 en concentración de 3% (p/v) preparada en tampón TBE 1X y corrida en TBE 0,5X, en las condiciones de corrida antes señaladas, permitió la separación clara, precisa y reproducible de los materiales sometidos a estudio (Figura 5).  

Figura 5. Gel de agarosa Nu Micropor MS8 3%  

Los once primeros carriles corresponden a los productos amplificados de los materiales de papa utlizados para la estandarización (repetidos al azar) y el último carril a la derecha corresponde al marcador de peso molecular de 25pb (Promega,corp).

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      Resumen

La identificación rápida y precisa de clones de papa (Solanum tuberosum L) es importante para los programas de mejoramiento genético, para los productores de papa semilla y consumo y para la comercialización.

Con el uso de los microsatélites, se ha distinguido en forma precisa y eficiente clones de papa con un polimorfismo amplio, convirtiéndose en un sistema de tipificación genética aplicada. Para su implementación se requiere la estandarización, en los laboratorios, de las condiciones de amplificación y separación electroforética de los productos amplificados, con respecto a este último, el sistema preferido y mas ampliamente recomendado para la separación electroforética de los productos de amplificación por microsatélites es la poliacrilamida (PAGE), sin embargo,  en estudios recientes en los cuales se utilizaron tanto el sistema PAGE como el de agarosa, no sólo observaron polimorfismos en ambos geles, sino que además la agarosa fue capaz de diferenciar los  clones tal como lo hizo el PAGE, por tanto, se ha indicado que  aunque el sistema PAGE es el preferido para la identificación de variedades, la agarosa puede ser utilizada para diferenciar líneas, cuando se necesitan comparaciones varietales específicas.

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Referencia de este artículo:

Osorio, M.; Vegas, A. y Márquez, A. 2005. Estandarización de las condiciones para la separación electroforética de productos amplificados por microsatélites en materiales de papa.  Revista Digital CENIAP HOY Número 8 2005.  Maracay, Aragua, Venezuela. 
URL: www.ceniap.gov.ve/ceniaphoy/articulos/n8/arti/osorio_m/osorio_m.htm   Visitado en fecha:


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