Markerové molekuly, známé také jako molekulární markery nebo genetické markery, se používají k označení polohy konkrétního zkoumaného genu nebo k upozornění na dědičnost charakteristiky. Ukázaly se jako zásadní nástroj pro genetiky a našli základní uplatnění v genetickém inženýrství, testech otcovství a identifikaci smrtelných nemocí.
Definice markerové molekuly
Molekulární markery jsou fragmenty DNA, které jsou spojeny s určitou oblastí genomu. Markerové molekuly mohou mít formu krátkých sekvencí DNA, jako je sekvence obklopující polymorfismus jednoho nukleotidu, kde dochází ke změně jednoho páru bazí. Mohou mít také podobu delších sekvencí DNA, jako jsou mikrosatelity, které jsou dlouhé 10 až 60 párů bází.
Třídy molekulárních markerů
Polymorfismy délky restrikčních fragmentů jsou markerové molekuly, které se používají ke sledování konkrétní sekvence DNA při jejím průchodu mezi buňkami. Je to jeden z nejběžnějších typů molekulárních markerů a je založen na hybridizaci klonované DNA s fragmenty DNA. Jsou specifické pro jeden klon nebo kombinaci restrikčních enzymů. Náhodně amplifikované polymorfní molekulární markery DNA se obecně používají při šlechtění rostlin a jsou založeny na klonování genů polymerní řetězové reakce náhodných míst genomu rostlin. Izozymové molekulární markery se používají k označení proteinů. Jsou určeny k identifikaci enzymů, které se liší aminokyselinovými sekvencemi, ale katalyzují stejnou aminokyselinovou reakci.
Použití markerových molekul
Molekulární markery používají genetici ke zkoumání vztahu mezi dědičnými chorobami a jejich příčinami. Mohou naznačovat lokalizaci specifické mutace genu, která může vést k poškození proteinu, a byly použity k identifikaci takových nemocí, jako je srpkovitá anémie a Huntingtonova choroba. Molekulární markery mohou mít také zemědělské aplikace, například při šlechtění s asistovaným markerem, v testy otcovství a identifikace odrůd rostlin identifikací identity, čistoty a stabilita.
Genetické inženýrství
Molekulární markery se používají v genetickém inženýrství k označení místa, kde byly defektní mutované proteiny nahrazeny správně fungujícími. To se provádí nahrazením poškozené sekvence DNA stejnou, ale správně fungující sekvencí transplantovanou odjinud. Méně než 1 procento buněk obecně absorbuje vektor, takže molekulární marker je nezbytný pro rozlišení buněk, které byly transformovány.
