מהי מולקולת מרקר?

מולקולות סמנים, המכונות גם סמנים מולקולריים או סמנים גנטיים, משמשות כדי לסמן את המיקום של גן ספציפי הנחקר, או להפנות את תשומת הלב להורשת המאפיין. הם הוכיחו כלי חיוני לגנטיקאים ומצאו יישומים חיוניים בהנדסה גנטית, בבדיקות אבהות ובזיהוי מחלות קטלניות.

סמנים מולקולריים הם שברי DNA אשר קשורים לאזור מסוים של הגנום. מולקולות סמן יכולות להיות בצורת רצפי DNA קצרים, כגון רצף המקיף פולימורפיזם נוקלאוטיד יחיד, שבו מתרחש שינוי זוגי בסיס בסיסי. הם יכולים גם ללבוש צורות של רצפי DNA ארוכים יותר, כגון מיקרו-לווינים, שאורכם בין 10 ל -60 זוגות בסיס.

פולימורפיזמים של אורך קטע הגבלה הם מולקולות סמן המשמשות לעקוב אחר רצף DNA מסוים בזמן שהוא עובר בין התאים. זהו אחד הסוגים הנפוצים ביותר של סמנים מולקולריים ומבוסס על הכלאה של DNA משובט לשברי DNA. הם ספציפיים לשילוב יחיד או שילוב של אנזים הגבלה. סמנים מולקולריים של DNA פולימורפיים מוגברים באופן אקראי משמשים בדרך כלל בגידול צמחים ומבוססים על שיבוט גן תגובת שרשרת פולימרית של מיקומים אקראיים של גנום צמחים. סמנים מולקולריים של איזוזים משמשים לסימון חלבונים. הם נועדו לזהות אנזימים השונים ברצפי חומצות האמינו אך מזרזים את אותה תגובת חומצות אמינו.

סמנים מולקולריים משמשים גנטיקאים לבחינת הקשר בין מחלות תורשתיות לבין הגורמים להן. הם יכולים להצביע על מיקום של מוטציה ספציפית של גן העלול לגרום לחלבון לקוי ושימשו לזיהוי מחלות כמו אנמיה חרמשית ומחלת הנטינגטון. סמנים מולקולריים יכולים להיות בעלי יישומים חקלאיים, כגון גידול בעזרת מרקרים, ב מבחני אבהות ובזיהוי זנים של צמחים, על ידי זיהוי זהות הצמח, טוהרו ו יַצִיבוּת.

סמנים מולקולריים משמשים בהנדסה גנטית כדי לסמן מקום בו חלבונים פגומים ומוטנטים הוחלפו בתפקוד תקין. זה מתבצע על ידי החלפת רצף ה- DNA הפגוע ברצף זהה אך מתפקד כראוי המושתל ממקומות אחרים. בדרך כלל פחות מאחוז אחד מהתאים תופס את הווקטור, ולכן סמן מולקולרי חיוני כדי להבחין בין התאים שהוסבו.