Hibridación in situ (ISH): definición, procedimientos y análisis

¿Qué es la hibridación in situ (ISH)?

Una hibridación in situ es una técnica molecular utilizada por los científicos para estudiar la localización del ARN o ADN de un gen. El ADN es una molécula compleja que determina las características de un ser vivo, también llamado nuestro código genético. El ARN es un ácido nucleico que actúa como mensajero de las proteínas producidas en nuestro cuerpo. Este mismo ácido nucleico se encuentra en todos los organismos vivos, lo que permite a los científicos estudiar una amplia gama de genes en diferentes modelos animales. Durante este proceso, los científicos diseñan sondas de ADN o ARN que son complementarias al ADN o ARN que se encuentra en un organismo. Esto permite la unión de la sonda al ADN o ARN de la muestra. Anteriormente, los científicos habían utilizado sondas radiactivas para este procedimiento, sin embargo, con los avances en la ciencia, los investigadores ahora pueden realizar una hibridación in situ utilizando sondas no radiactivas o incluso fluorescencia para lograr mejores resultados. Un ejemplo de cómo se utiliza este experimento en el ámbito científico y médico es probar el efecto de los fármacos en determinados genes. Antes de que un medicamento se lance al público, debe someterse a pruebas exhaustivas. Una de esas pruebas es para ayudarnos a comprender cómo afecta este fármaco a genes específicos. Después del tratamiento de un modelo animal, los científicos pueden elegir genes de interés para estudiar y comprender el efecto del fármaco. La expresión puede disminuir o aumentar con el tratamiento, lo que puede proporcionar a los científicos la primera evidencia sobre los efectos del fármaco probado.

¿Cómo realizan los científicos una hibridación in situ ?

Los científicos pueden utilizar una amplia gama de modelos para realizar una hibridación in situ. Se puede realizar en secciones de modelos animales grandes o se puede realizar en un organismo completo, como un embrión de pez cebra o erizo de mar. Cuando los científicos usan modelos más grandes, como ratones, ratas o serpientes, el tejido debe cortarse en secciones para que el protocolo funcione correctamente. Cuando se utilizan muestras más pequeñas, como embriones de pez cebra o erizo de mar, se puede realizar un in situ en una muestra completa. Aunque los modelos utilizados para realizar esta técnica pueden ser bastante diferentes, un procedimiento de hibridación in situ sigue siendo relativamente el mismo.

Representación esquemática de un protocolo de hibridación in situ

Procedimiento

Primero, un investigador necesita diseñar una sonda de ADN o ARN. Esta sonda emitirá fluorescencia bajo luz ultravioleta o se volverá violeta al final del experimento, dependiendo del método que se prefiera. A continuación, se prepara la muestra en estudio para el procedimiento. La muestra se somete a varios lavados con una solución salina de fosfato. Se requiere un paso de prehibridación para evitar cualquier tinción de fondo no deseada. Luego, la muestra se hibrida con la sonda diseñada. La duración del paso de hibridación varía según la especie y el tamaño de la muestra. Luego, la muestra se hibrida a alta temperatura con la sonda diseñada. Después de otra ronda de lavados con una solución salina, se aplica un anticuerpo a las muestras para ayudar a dirigir la solución de tinción. Por último, se aplica una solución de tinción a la muestra hasta que aparezca el gen que está estudiando el científico. Una vez que la muestra está lista, se aplica una solución fijadora como paraformaldehído a la muestra. Una vez fijada la muestra, se puede almacenar en una solución salina tampón de fosfato hasta que se analice.

¿Cómo se analiza una hibridación in situ?

Después de realizar este experimento, los científicos analizan los resultados de la hibridación in situ con la ayuda de un microscopio óptico o un microscopio de fluorescencia si se realizó una hibridación in situ fluorescente. La única área que se teñirá de púrpura es el área del gen que se está estudiando. Una muestra puede someterse a diferentes tratamientos para estudiar el efecto de esos factores en el gen de interés. La falta de tinción o un aumento de la tinción son algunos de los resultados que se pueden observar. Si la muestra se trató antes de la hibridación in situ, un científico podría observar un aumento o una disminución en la expresión. La capacidad de localizar ADN o ARN permite a los científicos sacar conclusiones sobre qué factores podrían alterar la expresión de este gen específico.

Hibridación fluorescente in situ: el ARN se marca con sondas fluorescentes

Resumen de la lección

Esta lección se basó en una hibridación in situ. Los científicos utilizan esta técnica molecular para localizar ADN o ARN en una muestra. Este procedimiento se puede utilizar en una amplia gama de modelos animales como el pez cebra y los ratones. La muestra se somete a un largo procedimiento para permitir a los científicos localizar el ARN. Dependiendo de la preferencia del investigador, esta técnica se puede utilizar utilizando una sonda no radiactiva o una sonda de fluorescencia. Esta técnica es una de las muchas que utilizan los científicos. La combinación de esta técnica con otras técnicas moleculares permite a los científicos comprender la función de su gen de interés.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador