简单序列长度多态性 (SSLP)


简介

分子标记,也称为遗传标记,可以定义为 DNA 的一部分,它提供有关基因组中特定位置的特定信息。在未知 DNA 池中,它们用于定位感兴趣的序列。分子标记用于遗传学领域进行连锁分析以及某些疾病的诊断。

分子标记有很多类型,其中简单序列长度多态性是一种使用聚合酶链式反应的类型。多态性是指在不同个体中存在特定 DNA 序列的两个或多个变体的状况。最普遍的多态性类型是单核苷酸序列的变异,称为简单序列长度多态性。

简单序列长度多态性 (SSLP)

简单序列长度多态性可以定义为基因组 DNA 中单核苷酸序列中发现的变异。此技术使用 PCR 扩增,通常用于研究同种或不同物种的两个个体之间的遗传连锁。它们也称为微卫星。

SSLP 的特征

  • 它们通常是长度在 1 到 6 个碱基对范围内的短序列。这就是为什么它们也被称为微卫星。

  • 它们可以在基因组的许多位置找到,范围高达 1000 个。

  • 它们通常具有高度可变的位点,这可能导致生物体的多样性。这些位点富含鸟嘌呤和胞嘧啶残基,串联重复多次。

  • 它们存在于非编码区,因此它们不编码任何蛋白质,但控制编码区基因的表达。

  • 它们可以以二核苷酸重复的形式出现,例如 TATATA 重复约 45-50 次,或者可以作为三核苷酸重复出现,例如 GTCGTCGTC 重复多次。

  • 发生在这些区域的突变可能不会产生任何变异,并且由于它们存在于非编码区,因此可以不受阻碍地从一代传递到下一代。但是,在这些区域产生的变异可用于生物体的 DNA 指纹识别。

  • 存在于侧翼区域(即转录单位 5' 端附近的区域)的 SSLP 可用于某些疾病的诊断。

SSLP 突变的影响

  • SSLP 主要发生在 DNA 的非编码区,并且在突变后也可能不会造成任何变化,但如果发生在编码区的 SSLP 中的突变,则可能导致生物体表型的变化,甚至可能导致某些疾病。

  • 如果突变发生在蛋白质编码区,则可能导致蛋白质性质发生变化,从而导致非活性蛋白质或功能改变的蛋白质,进而导致某些异常。

  • 内含子区域 SSLP 的突变会导致表型变化,需要深入研究,并且它们也可能导致白血病或肉瘤。

SSLP 分析程序

  • 首先,通过使用合适的去污剂裂解细胞从细胞核中提取 DNA。然后纯化 DNA 以去除附着在其上的细胞碎片、蛋白质和 RNA。

  • 然后使用聚合酶链式反应分析特定的多态性区域,其中引物根据侧翼区域的序列进行选择。

  • DNA 在高温下变性,然后冷却,这有助于引物与单链 DNA 退火。然后通过选择性地编程 PCR 循环进行扩增。扩增完成后,使用琼脂糖凝胶电泳分离 DNA 片段。

  • 由于 DNA 分子带负电荷,因此它们将朝着带正电荷的阳极移动并分离,可以使用溴化乙啶等染料将其可视化。

SSLP 的局限性

  • 更容易出错,因为引物会附着在备用位点,从而导致评分不正确。

  • 如果所需的引物不可用,整个过程将变得昂贵。

  • 有时,由于趋同进化,某些特征可能存在于某些不同物种中,但可能不存在于共同祖先中。这种情况称为同塑性。

SSLP 的应用

  • 可以使用 SSLP 确定侧翼序列中的突变。这将有助于诊断多种疾病,如白血病、结直肠癌、肉瘤等。它们也可用于检测肿瘤细胞的进展。

  • 它们可用于个人的 DNA 档案或遗传指纹识别。这有助于亲子鉴定和从非常小的样本中确定罪犯。

  • SSLP 已被用于研究某些密切相关物种及其进化的连锁关系。

  • SSLP 已广泛应用于植物育种计划,以研究感兴趣性状(如抗病性、产量质量等)的连锁关系。

结论

近年来,分子生物学领域的新研究和进步导致了共显性标记(如单核苷酸多态性 (SNP) 和简单序列长度多态性 (SSLP) 等)的使用。但目前,一些领域仍需针对野生植物品种和栽培品种的序列进行探索,并且在该领域的深入研究可带来更好的作物改良。

更新于: 2023年5月17日

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