Маркерні молекули, також відомі як молекулярні маркери або генетичні маркери, використовуються для позначення положення конкретного досліджуваного гена або звернення уваги на успадкування ознаки. Вони довели, що є важливим інструментом для генетиків, і знайшли важливе застосування в генній інженерії, тестах на батьківство та ідентифікації смертельних захворювань.
Визначення молекули маркера
Молекулярні маркери - це фрагменти ДНК, які пов'язані з певною областю геному. Маркерні молекули можуть мати форму коротких послідовностей ДНК, таких як послідовність, що оточує поліморфізм одного нуклеотиду, де відбувається зміна однієї пари основ. Вони також можуть мати форму довших послідовностей ДНК, таких як мікросателіти, які мають довжину від 10 до 60 пар основ.
Класи молекулярного маркера
Поліморфізми довжини рестрикційних фрагментів - це маркери-молекули, які використовуються для дотримання певної послідовності ДНК, коли вона проходить між клітинами. Це один з найпоширеніших типів молекулярних маркерів і заснований на гібридизації клонованої ДНК до фрагментів ДНК. Вони специфічні для одного комбінації клонів або ферментів рестрикції. Випадково ампліфіковані поліморфні молекулярні маркери ДНК, як правило, використовуються в селекції рослин і засновані на клонуванні гена полімерної ланцюгової реакції випадкових місць розташування геному рослин. Ізозимні молекулярні маркери використовуються для маркування білків. Вони призначені для виявлення ферментів, які відрізняються амінокислотними послідовностями, але каталізують одну і ту ж амінокислотну реакцію.
Використання маркерних молекул
Молекулярні маркери використовуються генетиками для вивчення зв'язку між спадковими захворюваннями та їх причинами. Вони можуть вказувати місце знаходження конкретної мутації гена, що може спричинити порушення білка, і використовувались для виявлення таких захворювань, як серповидноклітинна анемія та хвороба Хантінгтона. Молекулярні маркери можуть також застосовуватись у сільському господарстві, наприклад, при розведенні за допомогою маркерного розведення тести на батьківство та при ідентифікації сортів рослин шляхом виявлення ідентичності рослини, чистоти та стабільність.
Генна інженерія
Молекулярні маркери використовуються в генній інженерії для позначення місця, де дефектні, мутовані білки замінені правильно функціонуючими. Це здійснюється шляхом заміни пошкодженої послідовності ДНК на ідентичну, але правильно функціонуючу послідовність, трансплантовану з іншого місця. Зазвичай менше 1 відсотка клітин поглинає вектор, тому молекулярний маркер є важливим для розрізнення клітин, які трансформувались.