Marqueur électrophorétique

Un marqueur électrophorétique est un caractère moléculaire révélé par la migration différentielle de protéines ou d’autres molécules dans un champ électrique. En génétique des populations, le terme désigne historiquement surtout les allozymes, variantes d’une enzyme codées par des allèles différents d’un même locus. Il ne désigne pas toute bande visible sur un gel.

Détection et interprétation

Les protéines extraites d’un tissu frais ou correctement conservé migrent dans un gel d’amidon, de polyacrylamide ou un autre support non dénaturant. Leur mobilité dépend de leur charge, de leur conformation, de leur taille et du pH. Après séparation, un substrat et des réactifs propres à l’enzyme produisent une coloration d’activité à l’emplacement des formes fonctionnelles.

Une allozyme diffère d’une autre par une variation allélique affectant la protéine. Une isozyme désigne plus largement des formes moléculaires qui catalysent la même réaction mais peuvent être codées par des loci différents. La distinction repose sur l’hérédité, la structure de l’enzyme et la comparaison des profils, pas seulement sur la position des bandes.

Lorsque les allèles sont codominants, les homozygotes et les hétérozygotes peuvent présenter des profils distincts. Une enzyme monomérique produit souvent deux bandes chez un hétérozygote, alors qu’une enzyme multimérique peut former des bandes hybrides supplémentaires. L’inférence du génotype dépend donc du nombre de sous-unités et de leur assemblage.

Limites

Un profil de bande n’est pas automatiquement un marqueur génétique. Modifications post-traductionnelles, dégradation, âge, expression tissulaire, température et protocole peuvent modifier la migration ou l’intensité. Les substitutions qui ne changent pas la mobilité restent invisibles. Un allèle nul dépourvu d’activité détectable peut faire apparaître un hétérozygote comme homozygote, et plusieurs loci peuvent produire des bandes qui se chevauchent.

Les allozymes ont fourni les premières estimations comparatives de diversité et de structure génétiques dans de nombreuses espèces aquatiques. Les marqueurs ADN offrent aujourd’hui davantage de loci et détectent des variations non exprimées, mais les collections de données allozymiques conservent une valeur historique et parfois fonctionnelle. Le tissu, le système tampon, le support, l’enzyme et la nomenclature conditionnent directement la comparabilité des résultats.