Kas ir mikrosatelīts?

Mikrosatelīts ir īsa, atkārtota DNS secība. Tā kā tiem ir tendence maz atšķirties starp cieši saistītiem organismiem, zinātnieki bieži izmanto mikrosatelītus kā ģenētiskus marķierus, lai identificētu indivīdus, kas nāk no vienas un tās pašas vaislas populācijas. Tos sauc arī par īsiem tandēma atkārtojumiem (STR) un vienkāršu secību atkārtojumiem (SSR).
Ja kāds domā par DNS molekulu, kas atgādina kāpnes, tad katrs kāpņu pakāpiens sastāv no mazāku molekulu pāra, ko sauc par nukleotīdiem. Četri nukleotīdi, kas parādās DNS, ir adenīns (A), guanīns (G), timīns (T) un citozīns (C). Adenīns savienojas ar timīnu un guanīns savienojas ar citozīnu. Secība, kādā šie bāzu pāri parādās, piešķir DNS virknei tās unikālo parakstu un veido kodu, kas glabā ģenētisko informāciju.

Mikrosatelīts rodas, ja īsa bāzes pāru secība, parasti no 1 līdz 6, atkārtojas vairākas reizes pēc kārtas. Sekojošā īsā DNS virknes diagramma parāda vienu mikrosatelītu, kas sastāv no vienības GTC augšējā pusē un CAG apakšējā pusē, katrs atkārtojot 4 reizes. Zinātnieki to attēlotu kā (GTC)4 vai (CAG)4:

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

Šīs atkārtojošo secību grupas tika nosauktas par “mikrosatelītiem”, jo, atdalot DNS, to griežot centrifūgā, tā mēdz grupēties lielā galvenajā joslā, ko ieskauj mazākas “satelīta” joslas. Pētnieki DNS, ko viņi atrada šajās joslās, nosauca par minisatelītiem un mikrosatelītiem. Minisatelīti ir garāki segmenti, kas var sastāvēt no aptuveni 100 atkārtotiem bāzes pāriem.

Mikrosatelītu marķieri bieži ir noderīgi, lai identificētu indivīdus no vienas un tās pašas vaislas populācijas. Reti mutācijas rodas, kad ģenētiskā secība tiek nodota no vecāka bērnam, kā rezultātā rodas vairāk vai mazāk atkārtotā segmenta vienību. Tādējādi mūsu iepriekš minētajā piemērā (CAG)4 varētu kļūt par (CAG)3 vai (CAG)5. Šīs mutācijas notiek pietiekami bieži, lai savvaļas vairošanās populācijā varētu būt atšķirīgi mikrosatelīti nekā citām vairošanās grupām, taču tās notiek pietiekami reti, lai vienas vairošanās grupas indivīdiem varētu būt kopīgas noteiktas raksturīgas sekvences.

Lielākā daļa mikrosatelītu ir atrodami nekodējošā DNS — DNS, kurai nav “koda” vai norādījumu proteīna ražošanai. Līdz ar to netiek uzskatīts, ka tiem ir nozīmīga loma šūnu darbībā. Tomēr ir pamats uzskatīt, ka mikrosatelīts var izjaukt normālus šūnu procesus, ja tas izaug pārāk liels. Piemēram, Hantingtona slimības gadījumā noteiktas secības atkārtojumu skaits var nozīmēt atšķirību starp slimības skarto vai neskarto nesēju.