Co to jest polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych?
Polimorfizm długości fragmentu restrykcyjnego lub RFLP jest odmianą homologicznych sekwencji DNA. Polimorfizmy są odmianami homologicznego DNA występującymi między osobnikami, a termin „ ograniczenie” odnosi się do faktu, że małe fragmenty DNA można wyciąć z dużego kawałka za pomocą enzymów restrykcyjnych. Niektóre skrawki DNA mają większą zmienność niż inne, a skrawki o wysokim stopniu zmienności są przydatne w analizie polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych.
Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych zależy od aktywności endonukleaz restrykcyjnych. Ta klasa enzymów występuje u wielu gatunków bakterii. W bakterii rolą endonukleaz restrykcyjnych jest zapewnienie ochrony przed obcym DNA, który uzyskuje dostęp, poprzez rozbicie go na kawałki. W badaniach molekularnych można zastosować enzymy restrykcyjne do fragmentacji DNA w znanych miejscach zmienności, aby możliwe było analizowanie powstałych fragmentów.
Każdy typ enzymu rozpoznaje określoną sekwencję pary zasad DNA i działa w taki sposób, że rozszczepia cząsteczkę DNA w dowolnym punkcie, w którym rozpoznaje sekwencję. Bakterie chronią własne DNA przed rozbiciem dzięki charakterystycznemu wzorowi metylacji DNA, który zapobiega wiązaniu endonukleaz restrykcyjnych. Odkryto ponad 800 różnych endonukleaz restrykcyjnych, które łącznie rozpoznają ponad 100 unikalnych sekwencji nukleotydowych. Najczęściej rozpoznawane sekwencje mają długość od czterech do sześciu par zasad.
Enzymy restrykcyjne są stosowane w biotechnologii do analizy polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych z różnych powodów. Enzymy są używane do cięcia długości DNA w pewnych sekwencjach, aby można było zbadać różnice między osobnikami. Roztwory rozdrobnionego DNA, wycięte w pewnych znanych sekwencjach nukleotydowych, są hybrydyzowane z sondami zaprojektowanymi do wykrywania wstępnie zdefiniowanych sekwencji DNA. Próbki są następnie analizowane za pomocą elektroforezy żelowej. Ta technika wytwarza żel z wieloma pasmami ciemnego zabarwienia, z których każdy reprezentuje inny fragment DNA. Badając wzór barwienia, naukowcy mogą określić wzór RFLP obecnych w próbce.
Polimorfizmy występują powszechnie w ludzkim genomie, a ich analiza wykazała, że różne grupy ludzi mają wspólne wspólne RFLP. Niektóre typy RFLP są wspólne dla osób różnych grup etnicznych lub pochodzenia geograficznego, a powiązania istnieją również w grupach rodzinnych. Ta różnorodność istnieje w całym królestwie zwierząt, co czyni ją użytecznym narzędziem badawczym nie tylko do śledzenia pochodzenia ludzkiego, ale także do badania migracji i ewolucji dzikiej przyrody.
Analiza polimorfizmów długości fragmentów restrykcyjnych może dostarczyć użytecznych informacji do celów klinicznych i medycznych. Sondy polimorfizmu długości fragmentów ograniczeń stosuje się w testach na ojcostwo, w diagnozowaniu chorób dziedzicznych, w kryminalistyce i genotypowaniu. Analiza wzorców RFLP w całym genomie jest podstawą pobierania odcisków palców DNA, techniki stanowiącej podstawę wszystkich tych różnych zastosowań.