Što je polimorfizam duljine ograničenog fragmenta?

Polimorfizam duljine restrikcijskih fragmenata, ili RFLP, varijacija je homolognih DNA sekvenci. Polimorfizmi su varijacije u homolognoj DNK koje se javljaju među pojedincima, dok se izraz restrikcija odnosi na činjenicu da se mali dijelovi DNK mogu izrezati iz velikog dijela pomoću restrikcijskih enzima. Neki dijelovi DNK imaju veću varijabilnost od drugih, a dijelovi s visokim stupnjem varijabilnosti korisni su u analizi polimorfizma duljine restrikcijskih fragmenata.

Polimorfizam duljine restrikcijskih fragmenata oslanja se na aktivnost restrikcijskih endonukleaza. Ova klasa enzima nalazi se u mnogim vrstama bakterija. U bakteriji, uloga restrikcijskih endonukleaza je osigurati zaštitu od strane DNK koja dobiva pristup, razbijanjem je na komadiće. U molekularnim istraživanjima restrikcijski enzimi se mogu koristiti za fragmentaciju DNA na poznatim mjestima varijabilnosti tako da se rezultirajući fragmenti mogu analizirati.

Svaki tip enzima prepoznaje specifičan slijed para baza DNA i djeluje tako da cijepa molekulu DNA u bilo kojoj točki gdje prepozna sekvencu. Bakterije štite svoju vlastitu DNK od lomljenja s karakterističnim uzorkom metilacije DNA koji sprječava vezanje restrikcijskih endonukleaza. Otkriveno je više od 800 različitih restrikcijskih endonukleaza, koje zajedno prepoznaju više od 100 jedinstvenih nukleotidnih sekvenci. Većina prepoznatih sekvenci dugačka je između četiri i šest parova baza.

Restrikcijski enzimi se koriste u biotehnologiji za analizu polimorfizma duljine restrikcijskih fragmenata iz raznih razloga. Enzimi se koriste za rezanje duljina DNK u određenim sekvencama kako bi se mogle ispitati razlike između pojedinaca. Otopine fragmentirane DNA, izrezane na određenim poznatim nukleotidnim sekvencama, hibridiziraju se sa sondama dizajniranim za otkrivanje unaprijed definiranih sekvenci DNA. Uzorci se zatim analiziraju gel elektroforezom. Ova tehnika proizvodi gel s više traka tamnih boja, od kojih svaka predstavlja drugačiji fragment DNA. Ispitujući uzorak bojenja, znanstvenici mogu odrediti uzorak RFLP-ova prisutnih u uzorku.

Polimorfizmi se široko javljaju u ljudskom genomu, a njihova analiza je dokazala da različite skupine ljudi imaju tendenciju da dijele zajedničke RFLP. Određene vrste RFLP-a zajedničke su ljudima različitih etničkih skupina ili zemljopisnog podrijetla, na primjer, a povezanost postoji i unutar obiteljskih skupina. Ova varijacija postoji u cijelom životinjskom carstvu, što ga čini korisnim istraživačkim alatom ne samo za praćenje ljudskog porijekla, već i za proučavanje migracije i evolucije divljih životinja.

Analiza polimorfizama duljine restrikcijskih fragmenata može pružiti korisne informacije u kliničke i medicinske svrhe. Sonde polimorfizma duljine restrikcijskih fragmenata koriste se u testovima očinstva, u dijagnostici nasljednih bolesti, u forenzičkoj znanosti i u genotipizaciji. Analiza uzoraka RFLP-a u cijelom genomu temelj je DNK otiska prsta, tehnike koja je temelj svih ovih različitih upotreba.