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分子マーカーまたは遺伝子マーカーとしても知られるマーカー分子は、調査中の特定の遺伝子の位置をマークしたり、特性の継承に注意を喚起するために使用されます。彼らは遺伝学者にとって不可欠なツールであることが証明されており、遺伝子工学、父子鑑定、致命的な病気の特定に不可欠なアプリケーションを見出しています。
マーカー分子の定義
分子マーカーは、ゲノムの特定の領域に関連付けられているDNAの断片です。マーカー分子は、単一の塩基対変化が起こる単一ヌクレオチド多型を囲む配列などの短いDNA配列の形をとることができます。また、10〜60塩基対のマイクロサテライトなど、より長いDNA配列の形を取ることもできます。
分子マーカーのクラス
制限断片長多型は、細胞間を通過する特定のDNA配列を追跡するために使用されるマーカー分子です。最も一般的なタイプの分子マーカーの1つであり、クローン化されたDNAとDNAフラグメントのハイブリダイゼーションに基づいています。それらは、単一のクローンまたは制限酵素の組み合わせに固有です。ランダムに増幅された多型DNA分子マーカーは、一般に植物の育種に使用され、植物ゲノムのランダムな位置のポリマーチェーン反応遺伝子クローニングに基づいています。アイソザイム分子マーカーは、タンパク質をマークするために使用されます。それらは、アミノ酸配列は異なるが同じアミノ酸反応を触媒する酵素を識別するように設計されています。
マーカー分子の使用
遺伝マーカーは、遺伝性疾患とその原因の関係を調べるために分子マーカーを使用します。それらは、タンパク質の損傷を引き起こす可能性のある遺伝子の特定の変異の位置を示すことができ、鎌状赤血球貧血やハンチントン病などの疾患の特定に使用されています。分子マーカーは、植物の同一性、純度、および安定性を識別することにより、マーカー支援育種、父子鑑定、植物品種識別などの農業用途にも使用できます。
遺伝子工学
分子マーカーは、遺伝子工学で、欠陥のある変異タンパク質が正しく機能するタンパク質に置き換えられたことを示すために使用されます。これは、損傷したDNAシーケンスを、他の場所から移植された同一だが正しく機能するシーケンスで置き換えることにより実行されます。一般に、細胞を占めるのは1パーセント未満の細胞であるため、形質転換された細胞を識別するには分子マーカーが不可欠です。