Geneetilisi markereid kasutatakse molekulaarbioloogias isendite ja liikide geneetiliste variatsioonide tuvastamiseks. Juhuslikult võimendatud polümorfne DNA (RAPD) ja Piirangufragmendi pikkus Polümorfism (RFLP) on kaks olulist molekulaarset markerit, mida tavapäraselt kasutatakse laborites. RAPD viiakse läbi lühikeste ja suvaliste oligonukleotiidsete praimeritega ning see põhineb organismi matriits-DNA mitme asukoha juhuslikul amplifitseerimisel. RFLP viiakse läbi spetsiifilise restriktsiooni endonukleaasiga ja see põhineb saadud restriktsioonifragmentide polümorfismil ja hübridisatsioonil. Peamine erinevus RAPLi ja RFLP vahel on see RAPD on teatud tüüpi PCR-meetod, mida teostatakse ilma eelneva järjestuse teadmiseta arvestades, et RFLP ei osale PCR-is ja selle tehnika teostamiseks on vaja eelteadmisi jadade kohta.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on RAPD?
3. Mis on RFLP?
4. Kõrvuti võrdlus - RAPD vs RFLP
5. Kokkuvõte
RAPD on molekulaarbioloogias kasulik molekulaarne marker. See on kiire ja lihtne tehnika. RAPD võib määratleda kui meetodit, mille tulemuseks on sihtmärk-DNA matriitsi mitme asukoha juhusliku amplifitseerimise tulemusel polümorfsed DNA järjestused. RAPD kasutab PCR amplifikatsiooniks suvaliste järjestustega lühiseid oligonukleotiidpraimereid. Praimerid sünteesitakse kunstlikult ilma eelneva järjestuse teadmiseta. Seetõttu peetakse seda lihtsaks ja kasulikuks tehnikaks.
RAPD-ga on seotud järgmised olulised sammud.
Praimeri lõõmutamise varieerumise tulemusel tekivad amplifikatsiooni käigus erinevad erineva pikkusega fragmendid. Seetõttu on geelide ribade mustrid isendite ja liikide vahel erinevad. Seega võimaldab RAPD tuvastada organismide geneetilisi variatsioone tuvastamisel ja eristamisel.
RAPD-d kasutatakse erinevates molekulaarbioloogia uuringutes, näiteks lähedaste liikide geneetilise erinevuse tuvastamisel, geenikaardistamisel, DNA-sõrmejälgede võtmisel, pärilike haiguste tuvastamisel jne..
Joonis 01: RAPD
Restriktsioonifragmendi pikkuse polümorfismid (RFLP) on molekulaarmarker, mida kasutatakse molekulaarbioloogias homoloogiliste DNA järjestuste geneetilise variatsiooni tuvastamiseks. See on esimene geneetiline marker, mis on välja töötatud DNA sõrmejälgede võtmiseks. Kõik organismid tekitavad ainulaadseid DNA profiile, kui neid piiratakse spetsiifiliste restriktsiooniensüümidega. RFLP on oluline vahend indiviidide ainulaadsete DNA-profiilide koostamisel ja nende seas geneetilise variatsiooni tuvastamisel. Kui DNA proove lagundatakse spetsiifiliste restriktsiooni endonukleaasidega, annavad need erinevad DNA profiilid, mis on iga inimese jaoks ainulaadsed. Seetõttu on selle meetodi peamine eesmärk organismide vahelise geneetilise variatsiooni tuvastamine homoloogse DNA piiramisega spetsiifiliste restriktsiooniensüümidega ja fragmendi pikkuse polümorfismi analüüs geelelektroforeesi ja blotimise teel. Blotimismustrid on iga organismi ainulaadsed ja iseloomustavad konkreetseid genotüüpe.
Järgmised sammud on seotud RFLP-ga.
RFLP-l on mitmesuguseid rakendusi, näiteks pärimishaiguste diagnoosimine, genoomi kaardistamine, kriminaalne tuvastamine kohtuekspertiisi uuringutes, isaduse testimine jne..
Joonis 02: RFLP genotüpiseerimine
RAPD vs RFLP | |
RAPD on molekulaarne marker, mis põhineb juhuslikel praimeritel ja PCR-il. | RFLP on molekulaarne marker, mis põhineb erineva pikkusega restriktsioonifragmentide tootmisel. |
Nõutav proov | |
RAPD analüüsiks piisab väikestest DNA proovidest. | RFLP analüüsiks on vaja suures koguses ekstraheeritud DNA proovi. |
Aeg | |
RAPD on kiire protsess. | RFLP on aeganõudev protsess. |
Praimeri kasutamine | |
Kasutatakse juhuslikke praimereid ja erinevate liikide puhul võib kasutada samu praimereid. | RFLP-s kasutatakse hübridiseerimiseks liigispetsiifilisi sonde. |
Töökindlus | |
Tehnika usaldusväärsus on RFLP-ga võrreldes väiksem. | RFLP on usaldusväärne tehnika. |
Blottimine | |
RAPD hõlmab lõunapoolset blotti. | Lõuna-blottimine on RFLP üks samm. |
Alleelse variatsiooni tuvastamine | |
RAPD ei tuvasta alleelseid variatsioone. | RFLP abil saab tuvastada alleelseid variatsioone. |
Järjestusteadmiste vajadus | |
RAPD ei vaja eelnevat jadade tundmist. | Sondide kujundamiseks on vaja eelnevat jadade teadmist. |
PCR | |
PCR on seotud RAPD-ga | PCR ei ole RFLP-ga seotud. |
Reprodutseeritavus | |
RAPD-l on madal reprodutseeritavus | RFLP-l on RAPD-ga võrreldes kõrge reprodutseeritavus. |
RAPD ja RFLP on olulised markerid, mida kasutatakse molekulaarbioloogias. Mõlemad meetodid on võimelised tuvastama organismide geneetilist varieerumist. RAPD teostatakse juhuslike praimerite abil. RFLP teostatakse spetsiifiliste restriktsiooniensüümide abil. Mõlemad meetodid võimaldavad DNA-profiile, mis on unikaalsed üksikute organismide jaoks. RAPD on kaasatud suhteliselt vähe samme kui RFLP. Kuid see annab vähem usaldusväärseid ja korratavaid tulemusi kui RFLP. See on peamine erinevus RAPD ja RFLP vahel.
Viited:
1. Dos, J. B., J. Nienhuis, P. Skroch, J. Tivang ja M. K. Slocum. "RAPD ja RFLP geneetiliste markerite võrdlus Brassica oleracea L. genotüüpide geneetilise sarnasuse määramisel." TAG. Teoreetiline ja rakendusgeneetika. Theoretische und angewandte Genetik. USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, märts 1994. Veeb. 12. aprill 2017
2. Powell, Wayne, Michele Morgante, Chaz Andre, Michael Hanafey, Julie Vogel, Scott Tingey ja Antoni Rafalski. “RFLP, RAPD, AFLP võrdlus
Pilt viisakalt:
1. RFLP genotüpiseerimine (teadmata) - Riiklikud terviseinstituudid (üldkasutatav) Commonsi Wikimedia kaudu