Inhoud
- Definitie van een markermolecuul
- Klassen van moleculaire marker
- Gebruik van markermoleculen
- Genetische manipulatie
Markermoleculen, ook bekend als moleculaire markers of genetische markers, 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 DNA-fragmenten 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 nucleotide polymorfisme omringt, waarbij een enkele base-paar verandering 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 gekloneerd DNA met DNA-fragmenten. Ze zijn specifiek voor een combinatie van een enkele kloon of restrictie-enzymen. Willekeurig geamplificeerde polymorfe DNA-moleculaire markers worden in het algemeen gebruikt in plantenveredeling en zijn gebaseerd op het kloneren van de polymeerketenreactie 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 die 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 die kan leiden tot een aangetast eiwit en zijn gebruikt om ziekten zoals sikkelcelanemie en de ziekte van Huntington te identificeren. Moleculaire markers kunnen ook agrarische toepassingen hebben, zoals bij marker-assisted breeding, in vaderschapstests en in plantenvariëteitidentificatie, door het identificeren van een plantenidentiteit, zuiverheid en stabiliteit.
Genetische manipulatie
Moleculaire markers worden gebruikt in genetische manipulatie om een 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 in het algemeen de vector op, dus een moleculaire marker is essentieel om de getransformeerde cellen te onderscheiden.