制限酵素断片長多型解析

染色体DNA分析における様々な制限酵素の広範な使用は、ヒトゲノムの多様性を明らかにしました。構造遺伝子のコード領域および調節領域における小さな変化でさえ、特定のタンパク質の合成の停止や人体におけるその機能の喪失につながり、通常は患者の表現型に影響を与えます。しかし、ヒトゲノムの約90%は非コード配列で構成されており、非コード配列はより多様性に富み、いわゆる中立変異、すなわち多型を多く含み、表現型発現を伴いません。このような多型領域（遺伝子座）は、遺伝性疾患の診断において遺伝子マーカーとして用いられます。多型遺伝子座はすべての染色体に存在し、遺伝子の特定の領域と連鎖しています。多型遺伝子座の局在を特定することで、患者の疾患を引き起こした変異と関連する遺伝子を特定することが可能になります。

多型性DNA領域を分離するために、細菌の酵素である制限酵素が用いられ、その産物が制限酵素部位です。多型性部位で発生する自然変異は、特定の制限酵素の作用に対して耐性を持つ、あるいは逆に感受性を持つようになります。

制限部位の変異の多様性は、電気泳動とそれに続く特定の DNA プローブとのハイブリダイゼーションを使用して DNA の制限断片を分離し、その長さを変えることで検出できます。多型部位に制限がない場合、電気泳動図で 1 つの大きな断片が検出され、制限がある場合は、より小さな断片が存在します。相同染色体の同一遺伝子座における制限部位の有無により、変異遺伝子と正常遺伝子のかなり信頼性の高い標識付けと、子孫への伝達の追跡が可能になります。したがって、多型領域に制限部位が存在する両方の染色体の患者の DNA を調べると、電気泳動図で短い DNA 断片が検出されます。多型制限部位を変化させる変異についてホモ接合性の患者では、より長い断片が検出され、ヘテロ接合性の患者では、短い断片と長い断片が検出されます。

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