RFLP i aplikacje do analizy DNA

Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) to molekularna metoda analizy genetycznej, która umożliwia identyfikację jednostek na podstawie unikalnych wzorów cięcia enzymem restrykcyjnym w określonych regionach DNA.

Nazywana również analizą RFLP, technika wykorzystuje polimorfizmy w kodach genetycznych poszczególnych osób. Mimo że wszyscy członkowie gatunku mają w zasadzie ten sam skład genetyczny, te niewielkie różnice odpowiadają zmianom w fenotypie, takim jak wygląd lub metabolizm, między osobnikami.

RFLP: Technika analizy i zastosowania

Technika analizy RFLP obejmuje wycinanie określonego regionu DNA o znanej zmienności, przy użyciu enzymów restrykcyjnych, a następnie oddzielanie fragmentów DNA za pomocą elektroforezy w żelu agarozowym i określanie liczby fragmentów i względnych rozmiarów.

Enzym restrykcyjny to enzym, cząsteczka białka, która przecina DNA w miejscach restrykcyjnych. W istocie próbka DNA jest rozbijana i trawiona przez enzymy restrykcyjne. Powstałe fragmenty są rozdzielane według ich długości, a wzór rozmiarów fragmentów będzie różny dla każdej badanej osoby.

Pełny proces RFLP wymaga znakowania sondy, fragmentacji DNA, elektroforezy, blottingu, hybrydyzacji, przemywania i autoradiografii. Wykryty RFLP wizualizuje się za pomocą filmu rentgenowskiego w autoradiografii, gdzie fragmenty DNA można oglądać i analizować po ich oddzieleniu od siebie za pomocą elektroforezy.

Niektóre z aplikacji do analizy RFLP obejmują:

• Odciski palców DNA. Naukowcy zajmujący się kryminalistyką mogą wykorzystywać analizę RFLP do identyfikowania podejrzanych na podstawie próbek dowodów zebranych na miejscu zbrodni.
• Ojcostwo. RFLP jest również używany do określania ojcostwa lub do śledzenia pochodzenia.
• Różnorodność genetyczna. Technikę tę można wykorzystać do badania ewolucji i migracji dzikich zwierząt, badania wzorców rozmnażania w populacjach zwierząt oraz wykrywania i diagnozowania niektórych chorób.

Technika wykorzystywania wykrywania RFLP w zmienności genomów jest istotnym narzędziem w mapowaniu genomu i analizie genetycznej choroby. Jeśli poszukuje się lokalizacji określonego genu choroby w danym chromosomie, naukowcy przeanalizują DNA członków rodziny z chorobą, a następnie poszukają podobnych wzorów dziedziczenia w allelach RFLP.

Po zlokalizowaniu genu choroby, przeprowadzanie analizy RFLP u innych członków rodziny może ujawnić nosiciela zmutowanych genów lub sygnalizować ogólne ryzyko choroby. Ważne jest, aby zauważyć, że technika RFLP nie jest powszechnie stosowana, gdy do analizy DNA w kryminalistyce i kilku innych dziedzinach używa się nowszych, bardziej niezawodnych technik.

Negatywne aspekty

Niestety, technika analizy RFLP jest nużąca i powolna. Poza wymaganiem dużej ilości próbnego DNA - próbka zwykle musi mieć rozmiar około jednej czwartej, która jest stosunkowo duża dla próbek DNA - proces od etykietowania sondy po płukanie i autoradiografię może zająć nawet pełny miesiąc.

Wyniki projektu Human Genome Project prawie całkowicie zastąpiły potrzebę RFLP. Projekt umożliwił określenie całej sekwencji DNA znalezionego w ludzkich komórkach, ludzkim genomie oraz identyfikację wszystkich genów w ludzkim genomie.