Kas yra ribojimo fragmento ilgio polimorfizmas?

Restrikcijos fragmento ilgio polimorfizmas arba RFLP yra homologinių DNR sekų variacija. Polimorfizmai yra homologinės DNR variacijos, atsirandančios tarp individų, o terminas restrikcijos reiškia faktą, kad naudojant restrikcijos fermentus iš didelio gabalo galima išpjauti mažas DNR dalis. Kai kurios DNR sekcijos turi didesnį kintamumą nei kitos, o didelio kintamumo sekcijos yra naudingos restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmo analizei.

Restrikcijos fragmento ilgio polimorfizmas priklauso nuo restrikcijos endonukleazių aktyvumo. Šios klasės fermentai randami daugelyje bakterijų rūšių. Bakterijoje restrikcijos endonukleazių vaidmuo yra apsaugoti nuo svetimos DNR, kuri patenka į ją, suskaidant ją į gabalus. Atliekant molekulinius tyrimus, restrikcijos fermentai gali būti naudojami DNR fragmentuoti žinomose kintamumo vietose, kad būtų galima analizuoti gautus fragmentus.

Kiekvienas fermento tipas atpažįsta konkrečią DNR bazių poros seką ir suskaido DNR molekulę bet kuriame taške, kur jis atpažįsta seką. Bakterijos apsaugo savo DNR nuo suirimo, naudodamos išskirtinį DNR metilinimo modelį, kuris neleidžia jungtis restrikcijos endonukleazėms. Buvo atrasta daugiau nei 800 skirtingų restrikcijos endonukleazių, kurios kartu atpažįsta daugiau nei 100 unikalių nukleotidų sekų. Dauguma atpažįstamų sekų yra nuo keturių iki šešių bazinių porų ilgio.

Restrikcijos fermentai biotechnologijoje naudojami restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmui analizuoti dėl įvairių priežasčių. Fermentai naudojami tam tikrose sekose sumažinti DNR ilgius, kad būtų galima ištirti skirtumus tarp individų. Fragmentuotos DNR tirpalai, supjaustyti tam tikromis žinomomis nukleotidų sekomis, yra hibridizuojami su zondais, skirtais iš anksto apibrėžtoms DNR sekoms aptikti. Tada mėginiai analizuojami naudojant gelio elektroforezę. Taikant šį metodą gaunamas gelis su keliomis tamsios spalvos juostomis, kurių kiekviena reiškia skirtingą DNR fragmentą. Ištyrę dažymo modelį, mokslininkai gali nustatyti mėginyje esančių RFLP modelį.

Polimorfizmai plačiai paplitę visame žmogaus genome, ir jų analizė parodė, kad skirtingos žmonių grupės linkusios dalytis RFLP. Pavyzdžiui, tam tikri RFLP tipai būdingi skirtingų etninių grupių ar geografinės kilmės žmonėms, o ryšys taip pat egzistuoja šeimose. Ši variacija egzistuoja visoje gyvūnų karalystėje, todėl ji yra naudinga tyrimų priemonė ne tik atsekant žmonių kilmę, bet ir tiriant laukinės gamtos migraciją bei evoliuciją.

Restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmų analizė gali suteikti naudingos informacijos klinikiniais ir medicininiais tikslais. Restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmo zondai naudojami atliekant tėvystės tyrimus, diagnozuojant paveldimas ligas, kriminalistikoje ir nustatant genotipą. RFLP modelių analizė visame genome yra DNR pirštų atspaudų ėmimo, technikos, kuri yra visų šių skirtingų naudojimo būdų pagrindas.