Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych

Przykład dwóch nici DNA różniących się obecnością/brakiem miejsca restrykcyjnego 2. W wyniku trawienia nici A powstaną dwa fragmenty 1–2 i 2–3, a dla nici a jedynie jeden dłuższy fragment 1–3
Wybarwione bromkiem etydyny fluoryzujące w UV DNA po elektroforezie w agarozie. Poszczególne pasma zawierają fragmenty kwasu nukleinowego o podobnej masie cząsteczkowej

Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP, z ang. restriction fragments length polymorphism) – polimorfizm długości fragmentów DNA powstałych w wyniku jego trawienia za pomocą enzymów restrykcyjnych.

Enzymy restrykcyjne rozcinają dwuniciowy DNA w miejscach o specyficznej sekwencji, charakterystycznej dla danego enzymu. W efekcie powstają fragmenty o określonych długościach. Jeśli w DNA wystąpi mutacja, w wyniku której powstaje lub niknie miejsce restrykcyjne, w mieszaninie poreakcyjnej występują fragmenty o innej długości, niż dla DNA niezmutowanego.

Zastosowanie

RFLP jest wykorzystywany w technice, w której organizmy mogą być różnicowane poprzez analizę wzorów pochodzących z pocięcia ich DNA. Sekwencje polimorficzne RFLP, które wykrywa się tą metodą, są używane jako znaczniki zarówno w mapach fizycznych, jak i genetycznych.

Jest to metoda, która pozwala na wykazanie powiązań rodzinnych poprzez porównywanie charakterystycznych wzorów polimorficznych, które są otrzymywane, gdy określone regiony łańcucha DNA są powielane (szczególnie przy użyciu techniki PCR) i pocięte przez określone enzymy restrykcyjne.

RFLP jest kluczowym narzędziem w rozpoznawaniu DNA, określaniu obecności różnych alleli u osobników. Mapowanie polimorficznych długości fragmentów restrykcyjnych jest także używane w hodowli roślin po to, by wykazać czy cecha, taka jak np. odporność na suszę, została odziedziczona. Podobnie jeżeli polimorfizm zostaje wykryty w pobliżu miejsca, gdzie występuje defekt genetyczny, RFLP jest wartościowym znacznikiem pokazującym drogę dziedziczenia tego defektu.

W szczególności dana osoba może być zidentyfikowana dzięki tej metodzie przy badaniu pozostałości krwi, włosów i nasienia i w związku z tym RFLP jest szeroko używana w kryminalistyce. Z wyjątkiem bliźniąt jednojajowych[1][2][3] metoda ta pozwala na niemalże pewne odróżnianie poszczególnych osób. Jednak nawet w przypadku identycznych bliźniąt pojawiły się doniesienia o możliwości stosowania tej analizy DNA do ich rozróżnienia[4].

Po raz pierwszy profil DNA w kryminalistyce został wykorzystany w roku 1986 przez brytyjską policję w śledztwie dotyczącym dwóch morderstw połączonych z gwałtem. Dzięki tej technice uniewinniono niesłusznie podejrzewaną osobę i zidentyfikowano, a następnie skazano, rzeczywistego przestępcę – brytyjskiego piekarza Colina Pitchforka[5]. W 1989 doszło do pierwszego uniewinnienia w oparciu o badanie RFLP w USA – pierwotnie skazany na podstawie relacji świadków na 50 lat więzienia za gwałt i porwanie, Amerykanin Gary Dotson został uniewinniony po przeprowadzeniu badań DNA w kilka lat po rozpoczęciu odbywania wyroku. Gdy stosowanie tej techniki dochodzeniowej zostało nagłośnione, pojawiły się też pierwsze przypadki oszustw, np. w 1992 kanadyjski doktor John Schneeberger, oskarżony o gwałt na pacjentce, wszczepił we własne ramię zasobnik z obcą krwią i antykoagulantami, by uniknąć pobrania obciążającej go próbki na potrzeby badań. Porównanie fragmentów restrykcyjnych matki, dziecka i domniemanego ojca pozwala także na potwierdzenie lub wykluczenie ojcostwa.

Zobacz też

  • amplikon

Przypisy

  1. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Ewa Raczek, Opiniowanie w sprawach sądowego ustalenia ojcostwa względem bliźniąt w praktyce Katedry Medycyny Sądowej Śląskiej AM w Katowicach w latach 1996–2003, „Arch Med Sadowej Kryminol”, 54 (2-3), 2004, s. 107-115, PMID: 15495555 [dostęp 2019-01-21].
  2. ↑ L. Lan i inni, [The analysis of human DNA fingerprints by the synthetic oligonucleotide probe], „Yi Chuan Xue Bao”, 20 (1), 1993, s. 1-6, PMID: 8099494 (chiń.).
  3. ↑ C. Peters i inni, Individual-specific DNA fingerprinting in man using the oligonucleotide probe (GTG)5/(CAC)5, „European Journal of Clinical Chemistry and Clinical Biochemistry”, 29 (5), 1991, s. 321–325, DOI: 10.1515/cclm.1991.29.5.321, PMID: 1680007 [dostęp 2019-01-21].
  4. ↑ P.L. Ivanov, L.V. Verbovaia, S.V. Gurtovaia, [The use of genomic "dactyloscopy" for the diagnosis of monozygotic twins], „Sud Med Ekspert”, 34 (1), 1991, s. 32-34, PMID: 1858116 (ros.).
  5. ↑ Adam Skorupiński, DNA – zbawienie czy przekleństwo?, londynek.net [za www.goniec.com/], 6 lutego 2008 [dostęp 2019-01-21].

Media użyte na tej stronie

Gel electrophoresis 2.jpg
Autor: Mnolf, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Gel electrophoresis: 6 "DNA-tracks". In the first row (left), DNA with known fragment sizes was used as a reference. Different bands indicate different fragment sizes (the smaller, the faster it travels, the lower it is in the image); different intensities indicate different concentrations (the brighter, the more DNA).