Marcatore genetico, qualsiasi alterazione in una sequenza di acidi nucleici o altri tratti genetici che possono essere facilmente rilevati e utilizzati per identificare individui, popolazioni o specie o per identificare geni coinvolti in malattie ereditarie. I marcatori genetici consistono principalmente in polimorfismi, che sono variazioni genetiche discontinue che dividono gli individui di una popolazione in forme distinte (ad esempio, AB rispetto al gruppo sanguigno ABO o capelli biondi contro capelli rossi). I marcatori genetici svolgono un ruolo chiave nella mappatura genetica, in particolare nell'identificazione delle posizioni di diversi alleli che si trovano uno vicino all'altro sullo stesso cromosoma e tendono ad essere ereditati insieme. Tali gruppi di collegamento possono essere utilizzati per identificare geni sconosciuti che influenzano il rischio di malattia. I progressi tecnologici, specialmente nel sequenziamento del DNA, hanno notevolmente aumentato il catalogo di siti variabili nel genoma umano.
Diversi tipi di polimorfismi servono come marcatori genetici, inclusi polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), polimorfismi a lunghezza di sequenza semplice (SSLP) e polimorfismi a lunghezza di frammento di restrizione (RFLP). Gli SSLP includono sequenze ripetute, variazioni note come minisatelliti (numero variabile di ripetizioni in tandem o VNTR) e microsatelliti (ripetizioni in tandem semplici, STR). Inserzioni / eliminazioni (indels) sono un altro esempio di marcatore genetico.
Nel genoma umano, i tipi più comuni di marcatori sono SNP, STR e indels. Gli SNP influenzano solo uno dei blocchi elementari di base (adenina (A), guanina (G), timina (T) o citosina (C)) in un segmento di DNA. Ad esempio, in una posizione genomica con la sequenza ACCTGA nella maggior parte degli individui, alcune persone potrebbero contenere invece ACGTGA. La terza posizione in questo esempio sarebbe considerata un SNP, poiché esiste la possibilità che si verifichi un allele C o G nella posizione variabile. Poiché ogni individuo eredita una copia del DNA da ciascun genitore, ogni persona ha due copie complementari di DNA. Di conseguenza, nell'esempio sopra riportato sono possibili tre genotipi: CC omozigote (due copie dell'allele C in posizione variabile), CT eterozigote (un allele C e 1 T) e TT omozigote (due alleli T). I tre gruppi di genotipi possono essere utilizzati come categorie di "esposizione" per valutare le associazioni con un risultato di interesse in un contesto di epidemiologia genetica. Se tale associazione fosse identificata, i ricercatori potrebbero studiare ulteriormente la regione genomica marcata per identificare la particolare sequenza di DNA in quella regione che ha un effetto biologico diretto sul risultato di interesse.
Le STR sono marcatori in cui un pezzo di sequenza viene ripetuto più volte di seguito, e il numero di ripetizioni (considerato un allele) è variabile all'interno e tra gli individui. Ad esempio, un modello CCT può essere ripetuto fino a 10 volte, in modo tale che gli individui nella popolazione possano avere genotipi in quel locus (posizione cromosomica) che rappresentano qualsiasi combinazione di due alleli ripetitivi di dimensioni da 1 a 10 ripetizioni (ad esempio, 10 (10 + 1) / 2 = 55 diversi possibili genotipi). Gli indel sono polimorfismi in cui esiste un pezzo di sequenza di DNA in alcune versioni (allele da inserzione) e viene eliminato in altre (allele da eliminazione) nella popolazione.
