Что такое полиморфизм длины фрагмента рестрикции?

Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов, или RFLP, представляет собой вариацию гомологичных последовательностей ДНК. Полиморфизмом являются вариации в гомологичной ДНК, которые встречаются между индивидуумами, в то время как термин « ограничение» относится к тому факту, что небольшие участки ДНК могут быть вырезаны из большого куска с использованием рестриктаз. Некоторые срезы ДНК имеют большую изменчивость, чем другие, и срезы с высокой степенью изменчивости полезны при анализе полиморфизма длины рестрикционных фрагментов.

Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов зависит от активности рестрикционных эндонуклеаз. Этот класс ферментов встречается у многих видов бактерий. В бактерии роль эндонуклеаз рестрикции заключается в обеспечении защиты от чужеродной ДНК, которая получает доступ, разбивая ее на кусочки. В молекулярных исследованиях рестрикционные ферменты могут быть использованы для фрагментации ДНК в известных сайтах изменчивости, чтобы можно было проанализировать полученные фрагменты.

Каждый тип фермента распознает определенную последовательность пар оснований ДНК и действует для расщепления молекулы ДНК в любой точке, где он распознает последовательность. Бактерии защищают свою собственную ДНК от разрушения с характерным паттерном метилирования ДНК, который предотвращает связывание эндонуклеаз рестрикции. Было обнаружено более 800 различных эндонуклеаз рестрикции, которые вместе распознают более 100 уникальных нуклеотидных последовательностей. Большинство распознаваемых последовательностей имеют длину от четырех до шести пар оснований.

Рестрикционные ферменты используются в биотехнологии для анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов по ряду причин. Ферменты используются для сокращения длины ДНК в определенных последовательностях, чтобы можно было изучить различия между людьми. Растворы фрагментированной ДНК, вырезанные в определенных известных нуклеотидных последовательностях, гибридизуются с зондами, предназначенными для обнаружения предварительно определенных последовательностей ДНК. Затем образцы анализируют с помощью гель-электрофореза. Этот метод производит гель с несколькими полосами темного окрашивания, каждая из которых представляет отдельный фрагмент ДНК. Исследуя схему окрашивания, ученые могут определить структуру RFLP, присутствующих в образце.

Полиморфизмы широко распространены в геноме человека, и их анализ доказал, что разные группы людей имеют тенденцию совместно использовать RFLP. Например, некоторые типы RFLP являются общими для людей разных этнических групп или географического происхождения, и связь также существует в семейных группах. Эта вариация существует во всем животном мире, что делает его полезным инструментом исследования не только для отслеживания происхождения людей, но также для изучения миграции и эволюции диких животных.

Анализ полиморфизмов длины рестрикционных фрагментов может предоставить полезную информацию для клинических и медицинских целей. Датчики полиморфизма длины рестрикционных фрагментов используются в тестах на отцовство, в диагностике наследственных заболеваний, в криминалистике и в генотипировании. Анализ паттернов RFLP по всему геному является основой ДНК-фингерпринтинга, методики, лежащей в основе всех этих различных применений.