Cos'è il polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione?
Un polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione, o RFLP, è una variazione delle sequenze di DNA omologhe. I polimorfismi sono le variazioni del DNA omologa che si verificano tra gli individui, mentre il termine restrizione si riferisce al fatto che piccole sezioni di DNA possono essere tagliate da un grosso pezzo usando enzimi di restrizione. Alcune sezioni di DNA hanno una maggiore variabilità rispetto ad altre e sezioni con un alto grado di variabilità sono utili nell'analisi del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione.
Il polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione si basa sull'attività delle endonucleasi di restrizione. Questa classe di enzimi si trova in molte specie batteriche. In un batterio, il ruolo delle endonucleasi di restrizione è quello di fornire protezione contro il DNA estraneo che ottiene l'accesso, spezzandolo in pezzi. Nella ricerca molecolare, gli enzimi di restrizione possono essere utilizzati per frammentare il DNA in siti noti di variabilità in modo da poter analizzare i frammenti risultanti.
Ogni tipo di enzima riconosce una specifica sequenza di coppie di basi di DNA e agisce per scindere la molecola di DNA in qualsiasi punto in cui riconosce la sequenza. I batteri proteggono il proprio DNA dalla rottura con uno schema distintivo di metilazione del DNA che impedisce il legame delle endonucleasi di restrizione. Sono stati scoperti più di 800 diversi endonucleasi di restrizione, che insieme riconoscono più di 100 sequenze nucleotidiche uniche. Le sequenze più riconosciute sono lunghe tra quattro e sei coppie di basi.
Gli enzimi di restrizione sono utilizzati in biotecnologia per analizzare il polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione per una serie di ragioni. Gli enzimi vengono utilizzati per tagliare le lunghezze del DNA in determinate sequenze in modo da poter esaminare le differenze tra gli individui. Le soluzioni di DNA frammentato, tagliate in determinate sequenze di nucleotidi note, sono ibridate con sonde progettate per rilevare sequenze di DNA predefinite. I campioni vengono quindi analizzati mediante elettroforesi su gel. Questa tecnica produce un gel con più bande di colorazione scura, ognuna delle quali rappresenta un diverso frammento di DNA. Esaminando il modello di colorazione, gli scienziati possono determinare il modello di RFLP presenti in un campione.
I polimorfismi si verificano ampiamente in tutto il genoma umano e l'analisi di questi ha dimostrato che diversi gruppi di persone tendono a condividere le RFLP in comune. Alcuni tipi di RFLP sono comuni a persone di diversi gruppi etnici o origini geografiche, ad esempio, e esiste anche un collegamento all'interno dei gruppi familiari. Questa variazione esiste in tutto il regno animale, rendendolo un utile strumento di ricerca non solo per rintracciare le origini umane, ma anche per studiare la migrazione e l'evoluzione della fauna selvatica.
L'analisi dei polimorfismi della lunghezza dei frammenti di restrizione può fornire informazioni utili a fini clinici e medici. Le sonde di polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione sono utilizzate nei test di paternità, nella diagnosi delle malattie ereditarie, nella scienza forense e nella genotipizzazione. L'analisi dei modelli di RFLP in un intero genoma è la base dell'impronta digitale del DNA, la tecnica che è alla base di tutti questi diversi usi.