Kas ir ierobežojuma fragmenta garuma polimorfisms?

Restrikcijas fragmenta garuma polimorfisms jeb RFLP ir homologu DNS sekvenču variācijas. Polimorfismi ir homologās DNS variācijas, kas rodas starp indivīdiem, savukārt termins ierobežojums attiecas uz faktu, ka nelielas DNS daļas var izgriezt no liela gabala, izmantojot restrikcijas enzīmus. Dažām DNS sekcijām ir lielāka mainība nekā citām, un sekcijas ar augstu mainīguma pakāpi ir noderīgas restrikcijas fragmentu garuma polimorfisma analīzē.

Restrikcijas fragmenta garuma polimorfisms ir atkarīgs no restrikcijas endonukleāžu aktivitātes. Šī enzīmu klase ir sastopama daudzās baktēriju sugās. Baktērijās restrikcijas endonukleāžu uzdevums ir nodrošināt aizsardzību pret svešu DNS, kas iegūst piekļuvi, sadalot to gabalos. Molekulārajos pētījumos restrikcijas enzīmus var izmantot, lai fragmentētu DNS zināmās mainīguma vietās, lai varētu analizēt iegūtos fragmentus.

Katrs enzīmu veids atpazīst noteiktu DNS bāzes pāra secību un darbojas, lai šķeltu DNS molekulu jebkurā vietā, kur tā atpazīst secību. Baktērijas aizsargā savu DNS no pārrāvuma ar raksturīgu DNS metilēšanas modeli, kas novērš restrikcijas endonukleāžu saistīšanos. Ir atklātas vairāk nekā 800 dažādas restrikcijas endonukleāzes, kas kopā atpazīst vairāk nekā 100 unikālas nukleotīdu sekvences. Visvairāk atpazīto sekvenču garums ir no četriem līdz sešiem bāzes pāriem.

Restrikcijas enzīmus izmanto biotehnoloģijā, lai analizētu restrikcijas fragmentu garuma polimorfismu dažādu iemeslu dēļ. Fermenti tiek izmantoti DNS garuma samazināšanai noteiktās secībās, lai varētu pārbaudīt atšķirības starp indivīdiem. Fragmentētas DNS šķīdumi, kas sagriezti noteiktās zināmās nukleotīdu secībās, tiek hibridizēti ar zondēm, kas paredzētas iepriekš noteiktu DNS sekvenču noteikšanai. Pēc tam paraugus analizē, izmantojot gēla elektroforēzi. Šis paņēmiens rada želeju ar vairākām tumšas iekrāsošanās joslām, no kurām katra attēlo atšķirīgu DNS fragmentu. Pārbaudot krāsošanas modeli, zinātnieki var noteikt paraugā esošo RFLP modeli.

Polimorfismi plaši sastopami visā cilvēka genomā, un to analīze ir pierādījusi, ka dažādām cilvēku grupām ir kopīgs RFLP. Daži RFLP veidi ir raksturīgi, piemēram, dažādu etnisko grupu vai ģeogrāfiskās izcelsmes cilvēkiem, un saikne pastāv arī ģimenes grupās. Šīs atšķirības pastāv visā dzīvnieku valstībā, padarot to par noderīgu pētniecības instrumentu ne tikai cilvēku senču izsekošanai, bet arī savvaļas dzīvnieku migrācijas un evolūcijas izpētei.

Restrikcijas fragmentu garuma polimorfismu analīze var sniegt noderīgu informāciju klīniskiem un medicīniskiem nolūkiem. Restrikcijas fragmentu garuma polimorfisma zondes tiek izmantotas paternitātes pārbaudēs, iedzimtu slimību diagnostikā, tiesu zinātnē un genotipa noteikšanā. RFLP modeļu analīze visā genomā ir DNS pirkstu nospiedumu noņemšanas pamatā, kas ir visu šo dažādo lietojumu pamatā.