Genetické markery se používají v molekulární biologii k identifikaci genetických variací mezi jednotlivci a druhy. Náhodná amplifikovaná polymorfní DNA (RAPD) a Polymorfismus délky fragmentů s omezením (RFLP) jsou dva důležité molekulární markery běžně používané v laboratořích. RAPD je prováděn s krátkými a libovolnými oligonukleotidovými primery a je založen na náhodném zesílení více míst v celé templátové DNA organismu. RFLP je prováděna se specifickou restrikční endonukleázou a je založena na polymorfismu výsledných restrikčních fragmentů a hybridizaci. Klíčový rozdíl mezi RAPL a RFLP je ten RAPD je typ techniky PCR prováděný bez předchozí znalosti sekvence zatímco RFLP není zapojen do PCR a vyžaduje techniku předchozí znalosti sekvence.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je RAPD
3. Co je to RFLP
4. Porovnání vedle sebe - RAPD vs RFLP
5. Shrnutí
RAPD je užitečný molekulární marker v molekulární biologii. Je to rychlá a snadná technika. RAPD lze definovat jako metodu, která vede k polymorfním sekvencím DNA v důsledku náhodného zesílení více umístění cílové DNA templátu. RAPD používá pro amplifikaci PCR krátké oligonukleotidové primery s libovolnými sekvencemi. Primery jsou uměle syntetizovány bez předchozí znalosti sekvence. Proto se považuje za jednoduchou a užitečnou techniku.
Do RAPD jsou zapojeny následující hlavní kroky.
V důsledku změny v žíhání primeru vznikají během amplifikace různé fragmenty s různými délkami. Vzorce pásů na gelech se tedy liší mezi jednotlivci a druhy. RAPD tedy umožňuje detekci genetických variací mezi organismy v identifikaci a diferenciaci.
RAPD se používá v různých studiích molekulární biologie, jako je identifikace genetického rozdílu mezi blízce příbuznými druhy, mapování genů, DNA otisků prstů, identifikace dědičných chorob atd..
Obrázek 01: RAPD
Polymorfismy délky restrikčních fragmentů (RFLP) je molekulární marker používaný v molekulární biologii pro identifikaci genetické variace v homologních sekvencích DNA. Je to první genetický marker vyvinutý pro DNA otisky prstů. Všechny organismy produkují jedinečné profily DNA, pokud jsou omezeny specifickými restrikčními enzymy. RFLP slouží jako důležitý nástroj při vytváření jedinečných profilů DNA jednotlivců a detekci genetických variací mezi nimi. Když jsou vzorky DNA štěpeny specifickými restrikčními endonukleázami, dává různé profily DNA, které jsou jedinečné pro každého jednotlivce. Proto je hlavní metodou detekce genetické variace mezi organismy omezením homologní DNA specifickými restrikčními enzymy a analýzou polymorfismu délky fragmentu gelovou elektroforézou a blotováním. Blotovací vzory jsou pro každý organismus jedinečné a charakterizují specifické genotypy.
S RFLP jsou zahrnuty následující kroky.
RFLP má různé aplikace, jako je diagnostika dědičných chorob, mapování genomu, identifikace kriminality ve forenzních studiích, testování otcovství atd..
Obrázek 02: RFLP genotypizace
RAPD vs RFLP | |
RAPD je molekulární marker založený na náhodných primerech a PCR. | RFLP je molekulární marker založený na produkci různých restrikčních fragmentů délky. |
Požadovaný vzorek | |
Malé vzorky DNA jsou dostatečné pro analýzu RAPD. | Pro analýzu RFLP je zapotřebí velké množství extrahovaného vzorku DNA. |
Čas | |
RAPD je rychlý proces. | RFLP je časově náročný proces. |
Použití primeru | |
Používají se náhodné primery a stejné primery lze použít pro různé druhy. | Druhově specifické sondy se používají v RFLP pro hybridizaci. |
Spolehlivost | |
Spolehlivost techniky je ve srovnání s RFLP menší. | RFLP je spolehlivá technika. |
Blotování | |
RAPD zahrnuje Southern blotting. | Southern blotting je jedním krokem RFLP. |
Detekce alelické variace | |
Alelické variace nemohou být detekovány pomocí RAPD. | Alelické variace mohou být detekovány pomocí RFLP. |
Potřeba sekvenčních znalostí | |
RAPD nevyžaduje předchozí znalost sekvence. | Pro navrhování sondy je nutná předchozí znalost sekvence. |
PCR | |
PCR je zapojena do RAPD | PCR není zapojena do RFLP. |
Reprodukovatelnost | |
RAPD má nízkou reprodukovatelnost | RFLP má ve srovnání s RAPD vysokou reprodukovatelnost. |
RAPD a RFLP jsou důležité markery používané v molekulární biologii. Obě metody jsou schopné detekovat genetické variace mezi organismy. RAPD se provádí pomocí náhodných primerů. RFLP se provádí za použití specifických restrikčních enzymů. Obě metody produkují profily DNA jedinečné pro jednotlivé organismy. RAPD se podílí srovnatelně několika kroky než RFLP. Vytváří však méně spolehlivé a reprodukovatelné výsledky než RFLP. Toto je hlavní rozdíl mezi RAPD a RFLP.
Reference:
1. Dos, J. B., J. Nienhuis, P. Skroch, J. Tivang a M. K. Slocum. "Srovnání genetických markerů RAPD a RFLP při určování genetické podobnosti mezi genotypy Brassica oleracea L." ŠTÍTEK. Teoretická a aplikovaná genetika. Theoretische und angewandte Genetik. U.S. National Library of Medicine, Mar. 1994. Web. 12. dubna 2017
2. Powell, Wayne, Michele Morgante, Chaz Andre, Michael Hanafey, Julie Vogel, Scott Tingey a Antoni Rafalski. „Porovnání RFLP, RAPD, AFLP
Obrázek se svolením:
1. „Genotypizace RFLP“ Autor (neznámý) - Národní zdravotnické ústavy (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia