簡單序列長度多型性 (SSLP)


簡介

分子標記,也稱為遺傳標記,可以定義為 DNA 的一部分,它提供有關基因組中特定位置的特定資訊。在未知 DNA 池中,它們用於定位感興趣的序列。分子標記用於遺傳學領域進行連鎖分析以及某些疾病的診斷。

分子標記有很多型別,其中簡單序列長度多型性是一種使用聚合酶鏈式反應的型別。多型性是指在不同個體中存在特定 DNA 序列的兩個或多個變體的狀況。最普遍的多型性型別是單核苷酸序列的變異,稱為簡單序列長度多型性。

簡單序列長度多型性 (SSLP)

簡單序列長度多型性可以定義為基因組 DNA 中單核苷酸序列中發現的變異。此技術使用 PCR 擴增,通常用於研究同種或不同物種的兩個個體之間的遺傳連鎖。它們也稱為微衛星。

SSLP 的特徵

  • 它們通常是長度在 1 到 6 個鹼基對範圍內的短序列。這就是為什麼它們也被稱為微衛星。

  • 它們可以在基因組的許多位置找到,範圍高達 1000 個。

  • 它們通常具有高度可變的位點,這可能導致生物體的多樣性。這些位點富含鳥嘌呤和胞嘧啶殘基,串聯重複多次。

  • 它們存在於非編碼區,因此它們不編碼任何蛋白質,但控制編碼區基因的表達。

  • 它們可以以二核苷酸重複的形式出現,例如 TATATA 重複約 45-50 次,或者可以作為三核苷酸重複出現,例如 GTCGTCGTC 重複多次。

  • 發生在這些區域的突變可能不會產生任何變異,並且由於它們存在於非編碼區,因此可以不受阻礙地從一代傳遞到下一代。但是,在這些區域產生的變異可用於生物體的 DNA 指紋識別。

  • 存在於側翼區域(即轉錄單位 5' 端附近的區域)的 SSLP 可用於某些疾病的診斷。

SSLP 突變的影響

  • SSLP 主要發生在 DNA 的非編碼區,並且在突變後也可能不會造成任何變化,但如果發生在編碼區的 SSLP 中的突變,則可能導致生物體表型的變化,甚至可能導致某些疾病。

  • 如果突變發生在蛋白質編碼區,則可能導致蛋白質性質發生變化,從而導致非活性蛋白質或功能改變的蛋白質,進而導致某些異常。

  • 內含子區域 SSLP 的突變會導致表型變化,需要深入研究,並且它們也可能導致白血病或肉瘤。

SSLP 分析程式

  • 首先,透過使用合適的去汙劑裂解細胞從細胞核中提取 DNA。然後純化 DNA 以去除附著在其上的細胞碎片、蛋白質和 RNA。

  • 然後使用聚合酶鏈式反應分析特定的多型性區域,其中引物根據側翼區域的序列進行選擇。

  • DNA 在高溫下變性,然後冷卻,這有助於引物與單鏈 DNA 退火。然後透過選擇性地程式設計 PCR 迴圈進行擴增。擴增完成後,使用瓊脂糖凝膠電泳分離 DNA 片段。

  • 由於 DNA 分子帶負電荷,因此它們將朝著帶正電荷的陽極移動並分離,可以使用溴化乙啶等染料將其視覺化。

SSLP 的侷限性

  • 更容易出錯,因為引物會附著在備用位點,從而導致評分不正確。

  • 如果所需的引物不可用,整個過程將變得昂貴。

  • 有時,由於趨同進化,某些特徵可能存在於某些不同物種中,但可能不存在於共同祖先中。這種情況稱為同塑性。

SSLP 的應用

  • 可以使用 SSLP 確定側翼序列中的突變。這將有助於診斷多種疾病,如白血病、結直腸癌、肉瘤等。它們也可用於檢測腫瘤細胞的進展。

  • 它們可用於個人的 DNA 檔案或遺傳指紋識別。這有助於親子鑑定和從非常小的樣本中確定罪犯。

  • SSLP 已被用於研究某些密切相關物種及其進化的連鎖關係。

  • SSLP 已廣泛應用於植物育種計劃,以研究感興趣性狀(如抗病性、產量質量等)的連鎖關係。

結論

近年來,分子生物學領域的新研究和進步導致了共顯性標記(如單核苷酸多型性 (SNP) 和簡單序列長度多型性 (SSLP) 等)的使用。但目前,一些領域仍需針對野生植物品種和栽培品種的序列進行探索,並且在該領域的深入研究可帶來更好的作物改良。

更新於: 2023年5月17日

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