Una repetición en tándem de número variable (o VNTR ) es una ubicación en un genoma donde una secuencia corta de nucleótidos se organiza como una repetición en tándem . Estas se pueden encontrar en muchos cromosomas y, a menudo, muestran variaciones en la longitud (número de repeticiones) entre individuos. Cada variante actúa como un alelo heredado , lo que permite que se utilicen para la identificación personal o parental. Su análisis es útil en la investigación genética y biológica , la ciencia forense y la huella genética .
En el esquema anterior, los bloques rectangulares representan cada una de las secuencias de ADN repetidas en una ubicación particular del VNTR. Las repeticiones están en tándem, es decir, están agrupadas y orientadas en la misma dirección. Las repeticiones individuales se pueden eliminar (o agregar) al VNTR mediante errores de recombinación o replicación , lo que da lugar a alelos con diferentes cantidades de repeticiones. Las regiones flanqueantes son segmentos de secuencia repetitiva (mostrados aquí como líneas finas), lo que permite extraer los bloques VNTR con enzimas de restricción y analizarlos mediante RFLP , o amplificarlos mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y determinar su tamaño mediante electroforesis en gel .
Los VNTR fueron una fuente importante de marcadores genéticos RFLP utilizados en el análisis de ligamiento (mapeo) de genomas diploides. Ahora que se han secuenciado muchos genomas , los VNTR se han vuelto esenciales para las investigaciones de delitos forenses , a través de la huella de ADN y la base de datos CODIS . Cuando se eliminan del ADN circundante mediante los métodos PCR o RFLP, y se determina su tamaño mediante electroforesis en gel o transferencia Southern , producen un patrón de bandas único para cada individuo. Cuando se prueba con un grupo de marcadores VNTR independientes, la probabilidad de que dos individuos no relacionados tengan el mismo patrón alélico es extremadamente baja. El análisis VNTR también se está utilizando para estudiar la diversidad genética y los patrones de reproducción en poblaciones de animales salvajes o domésticos. Como tal, los VNTR se pueden utilizar para distinguir cepas de patógenos bacterianos. En este contexto de la ciencia forense microbiana, estos ensayos generalmente se denominan análisis VNTR de loci múltiples o MLVA .
Al analizar los datos del VNTR, se pueden utilizar dos principios genéticos básicos:
El ADN repetitivo , que representa más del 40% del genoma humano, está organizado en una desconcertante variedad de patrones. Las repeticiones se identificaron por primera vez mediante la extracción de ADN satélite , que no revela cómo están organizadas. El uso de enzimas de restricción mostró que algunos bloques de repeticiones estaban intercalados en todo el genoma. La secuenciación del ADN mostró más tarde que otras repeticiones se agrupan en ubicaciones específicas, siendo las repeticiones en tándem más comunes que las repeticiones invertidas (que pueden interferir con la replicación del ADN). Los VNTR son la clase de repeticiones en tándem agrupadas que exhiben variación alélica en sus longitudes.
Los VNTR son un tipo de minisatélite en el que el tamaño de la secuencia repetida es generalmente de diez a cien pares de bases. Los minisatélites son un tipo de secuencia de repetición en tándem de ADN , lo que significa que las secuencias se repiten una tras otra sin otras secuencias o nucleótidos entre ellas. Los minisatélites se caracterizan por una secuencia repetida de aproximadamente diez a cien nucleótidos, y el número de veces que la secuencia se repite varía de aproximadamente cinco a cincuenta veces. Las secuencias de minisatélites son más grandes que las de microsatélites , en los que la secuencia repetida es generalmente de 1 a 6 nucleótidos. Los dos tipos de secuencias repetidas son en tándem, pero se especifican por la longitud de la secuencia repetida. Por lo tanto, los VNTR, debido a que tienen secuencias repetidas de diez a cien nucleótidos en los que cada repetición es exactamente la misma, se consideran minisatélites. Sin embargo, si bien todos los VNTR son minisatélites, no todos los minisatélites son VNTR. Los VNTR pueden variar en número de repeticiones de un individuo a otro, como en el caso de algunos minisatélites que no son VNTR que tienen secuencias repetidas que se repiten la misma cantidad de veces en todos los individuos que contienen las repeticiones en tándem en sus genomas. [1] [2]