Кіріспе

Кездейсоқ күшейтеді полиморфты ДНК (RAPD), «жылдам» деп айтылады, полимераза тізбектік реакциясының (ПТР) бір түрі, бірақ күшейтілетін ДНК сегменттері кездейсоқ болады. RAPD-ті жүзеге асыратын ғалым бірнеше кездейсоқ, қысқа праймерлерді (10–12 нуклеотид) жасайды, содан кейін геномдық ДНК-ның үлкен үлгісін қолдана отырып, ПТР-ді жүргізеді, фрагменттер күшейеді деген үмітпен. Пайда болған нәтижелерді талдау арқылы RAPD реакциясынан ерекше профильді алуға болады. Нысаналы геномның ДНК тізбегін білу қажет емес, себебі праймерлер тізбектің бір жеріне байланысады, бірақ нақты қай жері екені белгісіз. Бұл әдіс ғылыми қауымдастықтың назарына алынбаған биологиялық жүйелердің ДНК-сын салыстыру үшін, немесе салыстырмалы түрде аз ДНК тізбектері салыстырылатын жүйеде жиі қолданылады (ол cDNA дерекқорын құруға қолайлы емес). Үлкен, толық ДНК үлгісінің болуына байланысты, ол бұзылған ДНК үлгілерін пайдалануда шектеулерге ие. Оның ажырату қабілеті мақсатты, түрге тән ДНК салыстыру әдістерінен, мысалы, қысқа тандемді қайталаулардан әлдеқайда төмен. Соңғы жылдары RAPD әртүрлі өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің филогенезін сипаттау және анықтау үшін қолданылды.

Кіріспе

RAPD маркерлері – геномдық ДНК-ның кездейсоқ сегменттерін бір ғана кездейсоқ нуклеотидтік тізбегі бар праймермен ПЦР көбейту арқылы алынған, 10 нуклеотидтен тұратын (декамерлі) ДНК фрагменттері. Олар генетикалық жағынан ерекшеленетін жеке тұлғаларды ажырата алады, бірақ бұл әрқашан қайталана бермейді. Бұл әдіс кездейсоқ праймерлерді қолдану арқылы жеке тұлғаның генетикалық әртүрлілігін талдау үшін пайдаланылады. Эксперименттердің қайталанатын нәтижелер берудегі қиындықтарына байланысты көптеген ғылыми журналдар енді тек RAPD-ға негізделген зерттеулерді қабылдамайды. RAPD үшін күшейту үшін бір праймер ғана қажет.

Қалай жұмыс істейді

ПТР арқылы күшейтілгеннен кейін, үлгілер гель электрофорезі үшін гельге (агароза немесе полиакриламид) салынады. Кездейсоқ күшейту нәтижесінде пайда болған әртүрлі өлшемдер үлгінің түпнұсқасына байланысты гель бойынша қайталанатын тәртіппен бөлінеді. Бұл ерекше ДНК ізін қалыптастырады. Дәстүрлі ПТР-дан өзгеше, RAPD нысаналы организмнің ДНК тізбегі туралы ерекше білімді талап етпейді: бірдей 10 мерлік праймерлер праймер тізбегіне толық сәйкес келетін позицияларға байланысты ДНК сегментін күшейтеді немесе күшейте алмайды. Мысалы, егер праймерлер тым алыс арақашықтықта жабысса немесе праймерлердің 3' ұштары бір-біріне қарама-қарсы бағытталмаса, фрагмент пайда болмайды. Сондықтан, егер үлгілік ДНК-да бұрын праймерге толық сәйкес келген жерде мутация болса, ПТР өнімі жасалмайды, нәтижесінде гельде күшейтілген ДНК сегменттерінің өзгеше үлгісі пайда болады.

Шектеулер

RAPD маркерлерінің көбісі доминантты, яғни ДНК сегментінің гетерозиготалық (1 дана) немесе гомозиготалық (2 дана) локустан амплификацияланғанын анықтау мүмкін емес. Бір локустан амплификацияланған әртүрлі өлшемді ДНК сегменттері ретінде көрінетін кодоминантты RAPD маркерлері өте сирек кездеседі. ПТР ферменттік реакция болғандықтан, ДНК үлгісінің сапасы мен концентрациясы, ПТР компоненттерінің концентрациясы және ПТР циклдық жағдайлары нәтижеге айтарлықтай әсер етеді. Сондықтан, RAPD әдісі зертхана жағдайларына өте сезімтал және нәтижелерді қайталай алу үшін мұқият жасалған зертханалық хаттамалар қажет. Праймер мен ДНК үлгісі арасындағы сәйкессіздіктер ПТР өнімінің толық жоқтығына немесе өнім мөлшерінің азаюына әкелуі мүмкін. Осылайша, RAPD нәтижелерін түсіндіру дәстүрлі ПТР талдауынан өзгеше, қиын болуы мүмкін.