Markermoleculen, ook wel moleculaire markers of genetische markers genoemd, worden gebruikt om de positie van een specifiek onderzocht gen te markeren of om de aandacht te vestigen op de overerving van een kenmerk. Ze zijn een essentieel hulpmiddel gebleken voor genetici en hebben essentiële toepassingen gevonden in genetische manipulatie, vaderschapstests en de identificatie van dodelijke ziekten.
Definitie van een markermolecuul
Moleculaire markers zijn fragmenten van DNA die zijn geassocieerd met een bepaald gebied van het genoom. Markermoleculen kunnen de vorm aannemen van korte DNA-sequenties, zoals een sequentie die een enkel nucleotidepolymorfisme omringt, waarbij een enkelvoudig basepaarverandering optreedt. Ze kunnen ook de vorm aannemen van langere DNA-sequenties, zoals microsatellieten, die 10 tot 60 basenparen lang zijn.
Klassen van moleculaire marker
Restrictiefragmentlengtepolymorfismen zijn markermoleculen die worden gebruikt om een bepaalde DNA-sequentie te volgen terwijl deze tussen cellen passeert. Het is een van de meest voorkomende soorten moleculaire markers en is gebaseerd op de hybridisatie van gekloond DNA met DNA-fragmenten. Ze zijn specifiek voor een enkele kloon- of restrictie-enzymcombinatie. Willekeurig geamplificeerde polymorfe moleculaire DNA-markers worden over het algemeen gebruikt in de plantenveredeling en zijn gebaseerd op het klonen van genen met een polymere kettingreactie van willekeurige locaties van een plantengenoom. Isozyme moleculaire markers worden gebruikt om eiwitten te markeren. Ze zijn ontworpen om enzymen te identificeren die verschillen in aminozuursequenties, maar dezelfde aminozuurreactie katalyseren.
Gebruik van markermoleculen
Moleculaire markers worden door genetici gebruikt om de relatie tussen erfelijke ziekten en hun oorzaken te onderzoeken. Ze kunnen de locatie aangeven van een specifieke mutatie van een gen dat kan leiden tot een verslechterd eiwit en zijn gebruikt om ziekten als sikkelcelanemie en de ziekte van Huntington te identificeren. Moleculaire markers kunnen ook agrarische toepassingen hebben, zoals bij markergeassisteerde veredeling, in vaderschapstesten en bij de identificatie van plantenrassen, door de identiteit, zuiverheid en zuiverheid van een plant te identificeren stabiliteit.
Genetische manipulatie
Moleculaire markers worden gebruikt in genetische manipulatie om te markeren waar defecte, gemuteerde eiwitten zijn vervangen door correct functionerende eiwitten. Dit wordt uitgevoerd door de beschadigde DNA-sequentie te vervangen door een identieke maar correct functionerende sequentie die van elders is getransplanteerd. Minder dan 1 procent van de cellen neemt de vector in het algemeen op, dus een moleculaire marker is essentieel om de cellen te onderscheiden die zijn getransformeerd.