Mikä on rajoitusfragmentin pituuden polymorfismi?

Restriktiofragmentin pituinen polymorfismi eli RFLP on muunnelma homologisissa DNA -sekvensseissä. Polymorfismit ovat yksilöiden välillä esiintyviä muunnelmia homologisesta DNA: sta, kun taas termi restriktio viittaa siihen, että pieniä DNA -osia voidaan leikata suuresta kappaleesta restriktioentsyymejä käyttäen. Joillakin DNA -leikkeillä on enemmän vaihtelua kuin toisilla, ja lohkot, joilla on suuri vaihteluväli, ovat hyödyllisiä restriktiofragmentin pituisen polymorfismin analyysissä.

Restriktiofragmentin pituinen polymorfismi perustuu restriktioendonukleaasien aktiivisuuteen. Tätä entsyymiluokkaa esiintyy monissa bakteerilajeissa. Bakteerissa restriktioendonukleaasien tehtävänä on tarjota suojaa vieraalta DNA: lta, joka pääsee käsiksi rikkomalla sen palasiksi. Molekyylitutkimuksessa restriktioentsyymejä voidaan käyttää DNA: n fragmentointiin tunnetuissa vaihtelupaikoissa niin, että syntyneet fragmentit voidaan analysoida.

Kukin entsyymityyppi tunnistaa tietyn DNA -emäsparisekvenssin ja katkaisee DNA -molekyylin missä tahansa kohdassa, jossa se tunnistaa sekvenssin. Bakteerit suojaavat omaa DNA: taan murtumiselta erityisellä DNA -metylaatiomallilla, joka estää restriktioendonukleaaseja sitoutumasta. On löydetty yli 800 erilaista restriktioendonukleaasia, jotka yhdessä tunnistavat yli 100 ainutlaatuista nukleotidisekvenssiä. Useimmat tunnistetut sekvenssit ovat neljän ja kuuden emäsparin pituisia.

Restriktioentsyymejä käytetään biotekniikassa analysoimaan restriktiofragmentin pituista polymorfismia eri syistä. Entsyymejä käytetään leikkaamaan DNA -pituuksia tietyissä sekvensseissä, jotta yksilöiden väliset erot voidaan tutkia. Fragmentoidun DNA: n liuokset, leikattu tietyistä tunnetuista nukleotidisekvensseistä, hybridisoidaan koettimien kanssa, jotka on suunniteltu havaitsemaan ennalta määritellyt DNA-sekvenssit. Näytteet analysoidaan sitten geelelektroforeesilla. Tämä tekniikka tuottaa geelin, jossa on useita tumman värjäytymisjuovia, joista jokainen edustaa erilaista DNA -fragmenttia. Tutkimalla värjäytymismallia tutkijat voivat määrittää näytteessä olevien RFLP -mallien mallin.

Polymorfismeja esiintyy laajalti koko ihmisen genomissa, ja niiden analyysi on osoittanut, että eri ihmisryhmillä on taipumus jakaa RFLP: t. Tietyt RFLP -tyypit ovat yhteisiä esimerkiksi eri etnisten ryhmien tai maantieteellisen alkuperän ihmisille, ja yhteys on olemassa myös perheryhmissä. Tämä vaihtelu on olemassa koko eläinvaltakunnassa, joten se on hyödyllinen tutkimusväline paitsi ihmisten syntyperän jäljittämisessä myös villieläinten muuttoliikkeen ja evoluution tutkimisessa.

Restriktiofragmentin pituisten polymorfismien analyysi voi tarjota hyödyllistä tietoa kliinisiin ja lääketieteellisiin tarkoituksiin. Rajoitusfragmentin pituisia polymorfismikoettimia käytetään isyyskokeissa, perinnöllisten sairauksien diagnosoinnissa, oikeuslääketieteessä ja genotyypissä. RFLP -mallien analysointi koko genomissa on DNA -sormenjälkien perusta, tekniikka, joka on kaikkien näiden eri käyttötarkoitusten taustalla.