Поліморфізм ДНК

Білок-кодувальні гени (екзони) становлять лише 3% геному людини; решта 97% — це інтрони (див. нижче) та інші види ДНК, що мають невизначену чи невідому функ-

ЗАГАЛЬНІ ЗАСАДИ ТА КЛІТИННІ ОСНОВИ ФІЗІОЛОГІЇ ЛЮДИНИ /17

Рис. 1-14. Сегмент структури молекули ДНК, у якому пуринові та піримідинові основи аденін (А), тимін (Т), цитозин (С) та гуанін (G) зв’язані скелетом, утвореним фосфодіестерними мостиками між молекулами 2‘-дезоксирибози, які прикріплені до нукпеотидних основ N-глікозидними зв’язками. Зверніть увагу на те, що скелет має полярність (5‘ та 3‘ напрями) (відтворено за дозволом з Murray RK et al: Harper’s Biochemistry, 25th ed. McGraw-Hill, 2000).

ції. Інколи ці 97% називають непотрібною ДНК. Характерна ознака ДНК людини — це її структурна різноманітність у різних людей. Більшість варіацій виникають у неко-дувальних ділянках, однак можуть траплятися і в кодуваль-них; вони бувають приховані або ж виражені як зміни у білку, які можна ідентифікувати. Переважно варіації виявляються як змінні повторювання пар основ (тандемних повторювань) від одного до сотень разів. Ця варіація змінює довжину ланцюга ДНК між точками, де його розщеплюють різні рестрикційні ензими. Отже, у фрагментах ДНК різних людей простежується поліморфізм довжин рестрикційних фрагментів (ПДРФ). Аналіз ПДРФ серед населення дає зразки, що є, по суті, характерною картою або фінґерпринтом ДНК. Важливість визначення фінгер-принту ДНК було доведено за допомогою додаткових спеціалізованих методів. Імовірність отримання ідентичних зразків ДНК за умови використання цих методів у індивідів, що не є монозиготними близнюками, змінюється відповідно до кількості застосовуваних ензимів, родинних зв’язків осіб, а також інших факторів. З огляду на це, питання щодо того, які саме статистичні дані найбільше придатні для аналізу, гостро дебатували. Все ж імовірність збігу ПДРФ оцінювали в межах від 1 на 1 000 000 до 1 на 100 000. ПДРФ можна аналізувати за зразками сперми, крові чи іншої тканини. Численні ж копії зразків ДНК отримують, використовуючи полімеразно-ланцюгову

А

◄—►

2,0 нм

Рис. 1-15. Двоспіральна структура ДНК, де аденін (А) зв’язується з тиміном (Т), а цитозин (С) — з гуаніном (G) (відтворено за дозволом з Murray RK et al: Harper’s Biochemistry, 25th ed. McGraw-Hill, 2000).

18 /РОЗДІЛ 1

реакцію (ПЛР) — винахідливий метод копіювання ДНК. Фінґерпринтування ДНК має надзвичайно важливе значення для розкриття злочинів та з’ясування батьківства, хоча для цього необхідно використовувати надійні і перевірені методи, а отримані результати тлумачити обережно. Аналіз ПДРФ також є цінним у випадку вивчення еволюції тварин та людини й ідентифікації хромосомного розміщення генів, що спричиняють спадкові хвороби.

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини