Co je to polymorfismus délky fragmentů s omezením?
Polymorfismus délky restrikčních fragmentů neboli RFLP je variace v homologních sekvencích DNA. Polymorfismy jsou variace v homologní DNA, které se vyskytují mezi jednotlivci, zatímco pojem restrikce odkazuje na skutečnost, že malé části DNA mohou být odříznuty z velkého kusu pomocí restrikčních enzymů. Některé řezy DNA mají větší variabilitu než jiné a řezy s vysokým stupněm variability jsou užitečné při analýze polymorfismu délky restrikčních fragmentů.
Polymorfismus délky restrikčních fragmentů závisí na aktivitě restrikčních endonukleáz. Tato třída enzymu se nachází v mnoha bakteriálních druzích. V bakterii je úlohou restrikčních endonukleáz poskytnout ochranu proti cizí DNA, která získá přístup, rozdělením na kousky. V molekulárním výzkumu mohou být restrikční enzymy použity k fragmentaci DNA na známých místech variability, takže výsledné fragmenty mohou být analyzovány.
Každý typ enzymu rozpoznává specifickou sekvenci párů bází DNA a působí tak, že štěpí molekulu DNA v kterémkoli bodě, kde rozpoznává sekvenci. Bakterie chrání svou vlastní DNA před rozbitím charakteristickým vzorcem methylace DNA, který zabraňuje vazbě restrikčních endonukleáz. Bylo objeveno více než 800 různých restrikčních endonukleáz, které společně rozpoznávají více než 100 jedinečných nukleotidových sekvencí. Většina rozpoznaných sekvencí má délku mezi čtyřmi a šesti páry párů bází.
Restrikční enzymy se v biotechnologii používají k analýze polymorfismu délky restrikčních fragmentů z různých důvodů. Enzymy se používají ke snížení délky DNA v určitých sekvencích, takže je možné zkoumat rozdíly mezi jednotlivci. Roztoky fragmentované DNA rozříznuté na určitých známých nukleotidových sekvencích jsou hybridizovány sondami určenými k detekci předem definovaných sekvencí DNA. Vzorky se poté analyzují gelovou elektroforézou. Tato technika vytváří gel s více pruhy tmavého barvení, z nichž každý představuje jiný fragment DNA. Zkoumáním vzoru barvení mohou vědci určit vzor RFLP přítomných ve vzorku.
Polymorfismy se vyskytují široce v celém lidském genomu a jejich analýza prokázala, že různé skupiny lidí mají tendenci sdílet RFLP společně. Některé typy RFLP jsou běžné například pro lidi různých etnických skupin nebo geografického původu a propojení existuje i v rámci rodinných skupin. Tato variace existuje v celém království zvířat, což z ní činí užitečný výzkumný nástroj nejen pro sledování lidského původu, ale také pro studium migrace a evoluce volně žijících živočichů.
Analýza polymorfismů délky restrikčních fragmentů může poskytnout užitečné informace pro klinické a lékařské účely. Sondy s polymorfismem délky restrikčních fragmentů se používají v testech otcovství, v diagnostice dědičných chorob, ve forenzních vědách a v genotypizaci. Základem DNA fingerprintingu je analýza vzorců RFLP napříč celým genomem, což je technika, která je oporou všech těchto různých použití.