Polimorfismo no Comprimento de Fragmentos de Restrição - RFLP

 

     Por RFLP entende-se o polimorfismo no comprimento de fragmentos obtidos por  corte da fita dupla de DNA, que é evidenciado pela fragmentação do DNA através do uso  de enzimas de restrição e observado por hibridização destes fragmentos com sequências  homólogas de DNA marcadas com radioatividade ou compostos que desencadeiam uma  reação de luminescência. Para que o polimorfismo seja detectado, é necessário que as  sequências de nucleotídeos nas fitas de DNA de dois ou mais indivíduos comparados  sejam distintas.

     Há 25 anos os marcadores RFLP foram estudados pela primeira vez em um  experimento destinado à detectação de mutações em DNA de vírus (Grodzicker et al.,  1974). Em pouco tempo estes marcadores tornaram-se ferramenta importante em várias  áreas de biologia e têm sido utilizados para aprofundar o conhecimento de diferentes  temas biológicos.

    Base genética dos marcadores RFLP: O polimorfismo observado na técnica de RFLP  ocorre porque o DNA de indivíduos geneticamente distinto difere na sequência de  nucleotídeos ao longo da fita. A presença ou ausência de sequências específicas de 4 a 8  pares de bases, reconhecidas e clivadas pelas enzimas de restrição, pode variar entre  diferentes indivíduos, gerando polimorfismo. Ao ser submetido à clivagem com uma  enzima de restrição, o DNA de indivíduos geneticamente distintos é cortado nos sítios de  restrição, gerando fragmentos de diferentes tamanhos. A base genética do polimorfismo  observado resulta de mutações nos sítios de restrição, deleções e rearranjos entre os  sítios.

     Obtenção de sondas para detecção dos marcadores RFLP: Os clones a serem  utilizados como sondas podem ser obtidas de diferentes formas, as mais comuns sendo:  através da transcrição reversa de mRNA do organismo em estudo, produzindo-se uma  biblioteca de moléculas de DNA complementar (“cDNA library”); de fragmento de DNA  genômico clonados ao acaso (“genomic library”); da amplificação via PCR de sequências  conhecidas utilizando primers específicos; e por fim, através de bandas RAPD  selecionadas e obtidas de gel de eletroforese, e amplificadas via PCR.

     Depois de obtida a coleção de clones, faz-se uma seleção daqueles que serão  utilizados como sondas, o objetivo deste processo, é selecionar clones que possuam  cópia  única, ou seja, que não contenham sequência de DNA repetitivo, pois estes  hibridizam com vários fragmentos na membrana, o que resulta em borrões não  interpretáveis em padrões de bandas múltiplas difíceis de acompanhar do ponto de vista  de distinção de locos, alelos e segregação Mendeliana.

      Vantagens e limitações dos marcadores RFLP: Comparados às isoenzimas, os  marcadores RFLP possuem a vantagem de cobrir todo o genoma do organismo estudado.  Possuem expressão co-dominante, isto é, em cada loco estudado é possível identificar  genótipos hetero e homozigotos, gerando mais informações e permitindo uma análise  detalhada da ação gênica e da interação entre os alelos. Ao contrário das isoenzimas, o  número de marcadores RFLP é praticamente ilimitado, e o nível de polimorfismo alélico  em cada loco é muito maior. Outra característica de marcadores de DNA em relação à  isoenzimas é a alta estabilidade do DNA, que pode ser extraído, conservado e reutilizado  por longos períodos de tempo. As membranas de hibridização também podem ser  conservadas e reutilizadas por 15 ou mais vezes, o que assegura que o processo de  obtenção das mesmas seja compensado por seu prolongado uso.

    Sabendo que a maioria dos experimentos de melhoramento genético envolve a  análise de centenas de indivíduos para vários locos marcadores, é fundamental que a  técnica de marcadores moleculares utilizada seja eficiente na geração de dados e possa,  em algum tempo ser automatizada. A técnica de RFLP apresenta uma série de limitações  neste aspecto, uma vez que envolve vários passos intensivos em mão de obra. Outra  limitação que se apresenta ao se iniciar um projeto é a inexistência de uma.  Frequentemente, ao se iniciar um projeto não há uma biblioteca de sondas disponível,  esta, portanto, deverá ser obtido em outro laboratório, o que leva vários meses. O uso de  RFLP requer um pessoal técnico habilitado para a manipulação de DNA recombinante,  neste aspecto é uma técnica mais complexa do que a isoenzimas. Estes aspectos têm  tornado limitado o uso do RFLP.

 


Figura 5. Autoradiografia de uma membrana de hibridização revelando marcadores RFLP. Indivíduos homozigotos para alelos A1(3, 5, 6, 7, 8,9) e Homozigotos para os alelos A2 (1, 2,4) de um loco RFLP são identificados.