Was ist ein Mikrosatellit?

Ein Mikrosatellit ist eine kurze, sich wiederholende Sequenz von DNA. Da die Unterschiede zwischen eng verwandten Organismen in der Regel gering sind, werden Mikrosatelliten von Wissenschaftlern häufig als genetische Marker verwendet, um Personen zu identifizieren, die aus derselben Brutpopulation stammen. Sie werden auch als Short Tandem Repeats (STRs) und Simple Sequence Repeats (SSRs) bezeichnet.

Wenn man sich ein DNA-Molekül wie eine Leiter vorstellt, besteht jede Sprosse in der Leiter aus einem Paar kleinerer Moleküle, die als Nukleotide bezeichnet werden. Die vier in der DNA vorkommenden Nukleotide sind Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T) und Cytosin (C). Adenin paart sich mit Thymin und Guanin paart sich mit Cytosin. Die Reihenfolge, in der diese Basenpaare auftreten, gibt einem DNA-Strang seine eindeutige Signatur und bildet einen Code, der genetische Informationen speichert.

Ein Mikrosatellit tritt auf, wenn sich eine kurze Folge von Basenpaaren, üblicherweise zwischen 1 und 6, mehrmals hintereinander wiederholt. Das folgende Diagramm eines kurzen DNA-Strangs zeigt einen einzelnen Mikrosatelliten, der sich aus der Einheit GTC in der oberen Hälfte und CAG in der unteren Hälfte zusammensetzt und jeweils viermal wiederholt wird. Wissenschaftler würden dies als (GTC) ₄ oder (CAG) _{4 darstellen} :

         GTCGTCGTCGTC
         |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
         CAGCAGCAGCAG

Diese Gruppen von sich wiederholenden Sequenzen wurden "Mikrosatelliten" genannt, da DNA, wenn sie durch Drehen in einer Zentrifuge aufgetrennt wird, dazu neigt, sich in eine große Hauptbande zu gruppieren, die von kleineren "Satelliten" -Bändern umgeben ist. Die Forscher nannten die DNA, die sie in diesen Banden gefunden hatten, Minisatelliten und Mikrosatelliten. Minisatelliten sind längere Segmente, die aus bis zu 100 sich wiederholenden Basenpaaren bestehen können.

Mikrosatellitenmarker sind häufig zur Identifizierung von Individuen aus derselben Brutpopulation nützlich. In seltenen Fällen treten Mutationen auf, wenn eine genetische Sequenz von einem Elternteil an ein Kind weitergegeben wird, was zu mehr oder weniger Einheiten des sich wiederholenden Segments führt. So könnte in unserem obigen Beispiel (CAG) ₄ (CAG) ₃ oder (CAG) _{5 werden} . Diese Mutationen treten häufig genug auf, so dass eine wild lebende Zuchtpopulation wahrscheinlich andere Mikrosatelliten aufweist als andere Zuchtgruppen, aber sie treten selten genug auf, dass Individuen innerhalb einer einzelnen Zuchtgruppe wahrscheinlich bestimmte charakteristische Sequenzen gemeinsam haben.

Die meisten Mikrosatelliten befinden sich in nicht kodierender DNA - DNA, die weder den "Code" noch die Anweisungen zur Herstellung von Protein enthält. Folglich wird nicht angenommen, dass sie eine signifikante Rolle bei der Zellfunktion spielen. Es gibt jedoch Grund zu der Annahme, dass ein Mikrosatellit normale Zellprozesse stören kann, wenn er zu groß wird. Beispielsweise kann im Fall der Huntington-Krankheit die Anzahl der Wiederholungen einer bestimmten Sequenz den Unterschied bedeuten, ob sie von der Krankheit betroffen oder ein nicht betroffener Träger ist.