Молекулы-маркеры, также известные как молекулярные маркеры или генетические маркеры, используются для обозначения положения конкретного исследуемого гена или привлечения внимания к наследованию характеристики. Они оказались незаменимым инструментом для генетиков и нашли важное применение в генной инженерии, тестах на отцовство и выявлении смертельных заболеваний.
Определение молекулы-маркера
Молекулярные маркеры - это фрагменты ДНК, которые связаны с определенной областью генома. Молекулы-маркеры могут иметь форму коротких последовательностей ДНК, таких как последовательность, окружающая однонуклеотидный полиморфизм, где происходит изменение одной пары оснований. Они также могут принимать форму более длинных последовательностей ДНК, таких как микросателлиты, длиной от 10 до 60 пар оснований.
Классы молекулярных маркеров
Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов - это маркерные молекулы, которые используются для отслеживания конкретной последовательности ДНК при ее прохождении между клетками. Это один из наиболее распространенных типов молекулярных маркеров, основанный на гибридизации клонированной ДНК с фрагментами ДНК. Они специфичны для одного клона или комбинации рестрикционных ферментов. Произвольно амплифицированные полиморфные молекулярные маркеры ДНК обычно используются в селекции растений и основаны на клонировании генов полимерной цепной реакции в случайных участках генома растений. Молекулярные маркеры изоферментов используются для маркировки белков. Они предназначены для идентификации ферментов, которые различаются по аминокислотной последовательности, но катализируют одну и ту же аминокислотную реакцию.
Использование молекул-маркеров
Молекулярные маркеры используются генетиками для изучения взаимосвязи между наследственными заболеваниями и их причинами. Они могут указывать на местонахождение конкретной мутации гена, которая может приводить к повреждению белка, и были использованы для идентификации таких заболеваний, как серповидно-клеточная анемия и болезнь Хантингтона. Молекулярные маркеры также могут применяться в сельском хозяйстве, например, в селекции с помощью маркеров, в тесты на отцовство и идентификация сорта растений путем определения идентичности, чистоты и стабильность.
Генная инженерия
Молекулярные маркеры используются в генной инженерии, чтобы отметить место, где дефектные мутировавшие белки были заменены на правильно функционирующие. Это осуществляется путем замены поврежденной последовательности ДНК идентичной, но правильно функционирующей последовательностью, трансплантированной откуда-то еще. Обычно вектор захватывают менее 1 процента клеток, поэтому молекулярный маркер необходим для различения трансформированных клеток.