Language
Country/Area
No result found
Тайны, скрытые в генах: как VNTR раскрывают секреты индивидуальной идентичности?
Гены играют важнейшую роль в тайнах жизни. Переменное число тандемных повторов (VNTR) — это последовательность, которая обычно встречается в геноме. Количество повторений этих последовательностей варьируется между людьми, что делает их ключевым инструментом для индивидуальной идентификации. В этой статье мы подробно рассмотрим структуру и наследование VNTR, а также их применение в научных исследованиях и судебной экспертизе, а также познакомим вас с новым представлением о генетическом разнообразии.
Изменчивость VNTR делает его незаменимой частью уголовных расследований.
Структура и вариации VNTR
Короткие нуклеотидные последовательности в VNTR организованы в тандемные повторы, и эти повторяющиеся единицы часто демонстрируют вариации длины в разных местах хромосомы. Каждый из этих вариантов VNTR можно считать генетическим аллелем, поэтому они широко используются для индивидуальной или родительской идентификации. Повторяющиеся последовательности обычно выделяют с помощью рестриктаз и полимеразной цепной реакции (ПЦР), а их размер можно определить с помощью гель-электрофореза.
Изоляция VNTR от окружающей ДНК с помощью ПЦР или ПДРФ может привести к образованию рисунка полос, уникального для каждого индивидуума.
Применение в генетическом анализе
VNTR когда-то был важным маркером гена RFLP, используемым в анализе сцепления диплоидного генома (картировании). После полного секвенирования генома VNTR стали краеугольным камнем ДНК-дактилоскопии в криминалистических расследованиях преступлений. При тестировании группы независимых маркеров VNTR вероятность того, что два неродственных человека будут иметь одинаковый аллельный набор, крайне мала. Кроме того, анализ VNTR использовался для изучения генетического разнообразия и репродуктивных моделей в популяциях диких или домашних животных.
VNTR можно использовать для четкого различения отдельных штаммов бактериальных патогенов.
Наследование в генетике
При анализе данных VNTR можно применять два основных принципа генетики: сопоставление идентичности и генетическое сопоставление. Сопоставление идентичности требует, чтобы аллели VNTR из определенного места совпадали; в то время как генетическое сопоставление требует, чтобы аллели VNTR следовали законам наследования. В случае сопоставления индивидуума с его родителями или детьми должен быть один аллель, соответствующий каждому родителю. В случае более дальних отношений, например, между бабушками и дедушками или братьями и сестрами, соответствие должно соответствовать степени родства.
Связь с другими повторяющимися типами ДНК
Повторяющаяся ДНК составляет более 40% генома человека и имеет сложную структуру. Используя ферменты рестрикции, ученые обнаружили, что некоторые блоки повторов разбросаны по геному и не все расположены последовательно. Последующее секвенирование ДНК показало, что определенные повторы были сгруппированы в определенных местах и что тандемные повторы встречались чаще, чем инвертированные повторы. VNTR — это как раз такие тандемные повторяющиеся сегменты, длина которых варьируется.
Хотя все VNTR являются миниспутниками, не все миниспутники являются VNTR.
Различные типы VNTR
VNTR — это минисателлиты, в которых размер повторяющейся последовательности обычно составляет от десяти до ста пар оснований. Минисателлиты — это особые тандемные повторяющиеся последовательности ДНК, в которых за повторяющимися последовательностями непосредственно следуют другие повторяющиеся последовательности. Поскольку повторяющаяся последовательность VNTR составляет от десяти до ста оснований и каждая повторяющаяся последовательность абсолютно одинакова, их считают разновидностью минисателлитов. В то время как VNTR имеют вариации, некоторые не-VNTR минисателлиты обычно демонстрируют фиксированное количество повторов.
Заключение
С развитием науки VNTR не только имеет важное практическое значение в судебной медицине, но и позволяет нам глубже понять генетику. Повторяющиеся последовательности, скрытые в этом гене, отражают уникальность и разнообразие каждой особи. Подобно тому, как VNTR открывает нам дверь в тайну генома, как другие неизвестные генетические загадки повлияют на наше существование?
