El número abrumador de genes de la célula humana suponía un gran obstáculo para los investigadores que deseaban detectar en el ADN de una persona el gen causante de una enfermedad específica. Por ejemplo, los investigadores querían detectar el gen del tipo de hemoglobina (la proteína de la sangre que transporta el oxígeno) que se encuentra ausente en un tipo de anemia grave conocida como anemia de Cooley. Esta enfermedad puede provocar una dolencia tan debilitante, incluso la muerte en edades tempranas, que los científicos querían idear una manera de detectarla antes del nacimiento.

Con la ayuda de nuevas técnicas, los especialistas en genética determinaron que este bebé había heredado solamente uno de los genes de sus padres para la talasemia (una enfermedad hereditaria caracterizada por una anemia leve a severa) y por lo tanto no estaría afectado por este trastorno sanguíneo. (División de Servicios de Investigación, NIH).

Los investigadores habían utilizado el código genético para determinar la secuencia de ADN que codifica la serie de aminoácidos que componen parte de la proteína de la hemoglobina. Pero no tenían medios para realizar un examen aislado del ADN indicador de entre el restante ADN de los 100.000 genes de una célula humana, para poder saber si el gene era normal o no.

Una manera de evitar el problema fue descubierta en 1975 por el científico escocés Edward Southern, quien desarrolló un método eficaz para identificar una secuencia genética específica. Las enzimas restrictivas se utilizaron para cortar el ADN en fragmentos, que a continuación se separaron por tamaño tamizándolos a través de una sustancia porosa similar a la gelatina a través a la que se aplicaba una corriente eléctrica. Los fragmentos más pequeños atraviesan la gelatina más rápidamente que los más grandes, de forma que los fragmentos de ADN de distintos genes terminan en posiciones diferentes. Posteriormente, se retira la gelatina de los fragmentos separados en una hoja de papel sin cambiar sus posiciones relativas, y la copia en papel de la gelatina se sumerge en una solución que contiene moléculas de ADN radioactivas, llamadas sondas. Estas sondas son fragmentos de ADN clonados con secuencias que se igualan con una secuencia de ADN del gen objeto de interés (por ejemplo, el gen de la hemoglobina). Igualar significa que una A de un filamento de la sonda coincide con una T del filamento del gen, una G coincide con una C y así sucesivamente en distancias largas a lo largo de las dos moléculas de ADN. Esto permite que la sonda de ADN y el fragmento de ADN que está pegado al papel se emparejen, haciendo que esa región del papel sea radioactiva.

Secante de Southern. Para encontrar una mutación de un gen determinado en una muestra de ADN los científicos usan una sonda de ADN, un tramo de ADN de un solo filamento que coincide con parte del gen y se une a un átomo radioactivo. La sonda de un solo filamento busca y se une al gen. Las señales radioactivas de la sonda aparecen después en la radiografía, mostrando dónde se emparejan la sonda y el gen. (Instituto Nacional de Cáncer, NIH)

Debido a que las sondas son radioactivas en los sitios en que se unen al papel, emiten señales que se pueden ver en radiografías. Este sencillo método, llamado secante de Southern o Southern Blott en honor a su inventor, permitió a los investigadores detectar un único fragmento de ADN del gen de la hemoglobina entre más de 100.000 fragmentos en el mismo gel. Poco después de que se desarrollara el secante de Southern, los investigadores lo utilizaron para desarrollar una prueba prenatal para la anemia de Cooley y otras enfermedades poco frecuentes de las que se conocían las secuencias de ADN indicadoras.

The National Academies

|