Vsebina
- Opredelitev označevalne molekule
- Razredi molekularnega markerja
- Uporaba markerskih molekul
- Genski inženiring
Markerne molekule, znane tudi kot molekularni markerji ali genetski markerji, se uporabljajo za označevanje položaja določenega gena v preiskavi ali opozarjanja na dednost neke značilnosti. Za genetike so se izkazali kot bistveno orodje in našli so ključne aplikacije v genskem inženiringu, testih očetovstva in prepoznavanju smrtonosnih bolezni.
Opredelitev označevalne molekule
Molekularni markerji so drobci DNK, ki so povezani z določenim področjem genoma. Markerjeve molekule so lahko v obliki kratkih zaporedij DNK, kot je zaporedje, ki obdaja en sam nukleotidni polimorfizem, kjer pride do ene same spremembe baznega para. Lahko so tudi v obliki daljših zaporedij DNK, kot so mikrosateliti, dolgi od 10 do 60 baznih parov.
Razredi molekularnega markerja
Polimorfizmi z omejitvenimi fragmenti so markerne molekule, ki se uporabljajo za sledenje določenemu zaporedju DNK med prehodom med celicami. Je ena najpogostejših vrst molekularnih markerjev in temelji na hibridizaciji klonirane DNK na fragmente DNK. Specifični so za posamezno kombinacijo klonov ali restriktivnih encimov. Naključno amplificirani polimorfni molekularni markerji DNK se običajno uporabljajo v reji rastlin in temeljijo na kloniranju gena polimerne verižne reakcije naključnih lokacij rastlinskega genoma. Izocimski molekularni markerji se uporabljajo za označevanje beljakovin. Namenjeni so identifikaciji encimov, ki se razlikujejo v zaporedjih aminokislin, vendar katalizirajo isto aminokislinsko reakcijo.
Uporaba markerskih molekul
Molekularni markerji genetiki uporabljajo za preučevanje razmerja med dednimi boleznimi in njihovimi vzroki. Lahko nakažejo lokacijo specifične mutacije gena, ki lahko povzroči oslabljeno beljakovino, in so bili uporabljeni za prepoznavanje bolezni, kot sta srpastecelična anemija in Huntingtonova bolezen. Molekularni markerji imajo lahko tudi uporabo v kmetijstvu, denimo pri razmnoževanju s pomočjo markerjev, pri testih očetovstva in pri identifikaciji sort rastlin, tako da ugotovijo identiteto rastlin, čistost in stabilnost.
Genski inženiring
Molekularni markerji se v genskem inženiringu uporabljajo za označevanje točke, kjer so pomanjkljive, mutirane proteine nadomestili pravilno delujoči. To se izvede z nadomeščanjem poškodovanega zaporedja DNK z identičnim, vendar pravilno delujočim zaporedjem, presadljenim od drugod. Manj kot 1 odstotek celic večinoma prevzame vektor, zato je molekularni marker bistven za razlikovanje celic, ki so se preoblikovale.