A marker molekulákat, más néven molekuláris markerek vagy genetikai markerek, egy adott vizsgált gén helyzetének jelölésére használják, vagy felhívják a figyelmet egy jellemző öröklődésére. Alapvető eszköznek bizonyultak a genetikusok számára, és alapvető alkalmazásokat találtak a géntechnológiában, az apasági tesztekben és a halálos betegségek azonosításában.
A marker molekula meghatározása
A molekuláris markerek a DNS fragmensei, amelyek a genom egy bizonyos régiójához kapcsolódnak. A markermolekulák rövid DNS-szekvenciák, például egyetlen nukleotid polimorfizmust körülvevő szekvencia formájában lehetnek, ahol egyetlen bázispár változás következik be. Kaphatnak hosszabb DNS-szekvenciákat is, például mikroszatelliteket, amelyek 10-60 bázispár hosszúak.
A molekuláris markerek osztályai
A restrikciós fragmens hosszúságú polimorfizmusai olyan marker molekulák, amelyeket egy adott DNS-szekvencia követésére használnak, amikor a sejtek között áthalad. Ez a molekuláris markerek egyik leggyakoribb típusa, és a klónozott DNS és a DNS fragmensek közötti hibridizáción alapul. Egyetlen klónra vagy restrikciós enzim kombinációra specifikusak. Véletlenszerűen amplifikált polimorf DNS molekuláris markert általában használnak a növénynemesítésben, és a növényi genom véletlenszerű helyeinek polimer láncreakció gén klónozásán alapulnak. Az izozim molekuláris markerek a fehérjék jelölésére szolgálnak. Olyan enzimek azonosítására szolgálnak, amelyek különböznek aminosav-szekvenciákban, de ugyanazt az aminosav-reakciót katalizálják.
Marker molekulák felhasználása
A genetikai molekulákat molekuláris markerekkel vizsgálják meg az örökletes betegségek és azok okainak összefüggése között. Jelölhetik egy olyan gén specifikus mutációjának helyét, amely károsodott fehérjét eredményezhet, és olyan betegségek azonosítására használták fel, mint a sarlósejtes vérszegénység és a Huntington-kór. A molekuláris markerek mezőgazdasági célokra is alkalmazhatók, például markerekkel segített tenyésztésben apasági tesztek és a növényfajta azonosítása során a növény azonosságának, tisztaságának és stabilitás.
Génmanipuláció
A géntechnológiában molekuláris markereket használnak annak jelölésére, ahol a hibás, mutált fehérjéket helyesen működő fehérjék helyettesítik. Ezt úgy hajtják végre, hogy a sérült DNS-szekvenciát máshonnan átültetett azonos, de megfelelően működő szekvenciával helyettesítik. A sejtek kevesebb mint 1 százaléka veszi fel a vektort, ezért a transzformált sejtek megkülönböztetéséhez elengedhetetlen a molekuláris marker.