RFLP i aplikacje do analizy DNA

Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP) to molekularna metoda analizy genetycznej, która umożliwia identyfikację osobników na podstawie unikalnych wzorców enzym restrykcyjny cięcie w określonych regionach DNA.

Technika ta, zwana także analizą RFLP, wykorzystuje polimorfizmy w kodach genetycznych poszczególnych ludzi. Mimo że wszyscy członkowie gatunku mają zasadniczo ten sam skład genetyczny, te niewielkie różnice odpowiadają różnicom w fenotypie, takim jak wygląd lub metabolizm, między osobnikami.

Technika analizy RFLP polega na wycięciu określonego regionu DNA ze znaną zmiennością, z enzymami restrykcyjnymi, następnie oddzielając fragmenty DNA za pomocą elektroforezy na żelu agarozowym i określając liczbę fragmentów i względne rozmiary.

Enzym restrykcyjny to enzym, cząsteczka białka, która tnie DNA w miejscach restrykcyjnych. Zasadniczo próbka DNA jest rozkładana i trawiona przez enzymy restrykcyjne. Powstałe fragmenty są rozdzielane według ich długości, a wzór wielkości fragmentów będzie różny dla każdego badanego osobnika.

Pełny proces RFLP wymaga znakowania sondy, fragmentacji DNA, elektroforezy, blottingu, hybrydyzacji, płukania i autoradiografii. Wykryty RFLP jest wizualizowany przy użyciu filmu rentgenowskiego w autoradiografii, gdzie fragmenty DNA można oglądać i analizować po ich oddzieleniu za pomocą elektroforezy.

Niektóre aplikacje do analizy RFLP obejmują:

• Odcisk cyfrowy DNA: Naukowcy medycyny sądowej mogą wykorzystywać analizę RFLP do identyfikacji podejrzanych na podstawie próbek dowodów zebranych na miejscu zbrodni.
• Ojcostwo: RFLP jest również wykorzystywany do określania ojcostwa lub do śledzenia pochodzenia.
• Różnorodność genetyczna: Technikę tę można wykorzystać do badania ewolucji i migracji dzikiej przyrody, badania wzorców hodowlanych w populacjach zwierząt oraz wykrywania i diagnozowania niektórych chorób.

Technika wykorzystywania wykrywania zmienności genomów przez RFLP jest istotnym narzędziem w mapowaniu genomu i analizie chorób genetycznych. Gdyby poszukiwano lokalizacji określonego genu choroby w pewnym chromosomie, badacze by to zrobili przeanalizować DNA członków rodziny z chorobą, a następnie poszukać podobnych wzorców dziedziczenia w RFLP allele.

Po zlokalizowaniu genu choroby przeprowadzenie analizy RFLP u innych członków rodziny może ujawnić nosiciela zmutowanych genów lub zasygnalizować ogólne ryzyko choroby. Należy zauważyć, że technika RFLP nie jest obecnie szeroko stosowana, ponieważ nowsze, bardziej niezawodne techniki są wykorzystywane do analizy DNA w kryminalistyce i kilku innych dziedzinach.

Niestety technika analizy RFLP jest uciążliwa i powolna. Oprócz wymagania dużej ilości próbki DNA - próbka zwykle musiałaby mieć wielkość jednej czwartej, to znaczy stosunkowo duży w przypadku próbek DNA - proces, od znakowania sondy po mycie i autoradiografię, może potrwać do pełnego miesiąca kompletny.

Wyniki projektu Human Genome praktycznie zastąpiły potrzebę RFLP. Projekt pozwolił na określenie całej sekwencji DNA znalezionej w ludzkich komórkach, ludzkim genomie oraz na identyfikację wszystkich genów w ludzkim genomie.