Applicazioni

Tra le principali applicazioni degli enzimi di restrizione e delle tecniche di elettroforesi vi è l’individuazione delle cosiddette mappe genetiche.

La mappa di restrizione di un frammento di DNA, o di più ampie regioni del genoma, mostra la localizzazione di ciascun sito di restrizione in relazione ai siti di restrizione adiacenti. Essa può essere ottenuta confrontando le dimensioni dei frammenti che derivano dalla digestione del DNA con una combinazione di diverse nucleasi di restrizione.

Le mappe di restrizione contribuiscono, insieme alle librerie ordinate di cloni genomici, al sequenziamento e alla definizione della mappa fisica di ampie regioni del genoma.

La definizione di una mappa di linkage genetico è basata sulla frequenza con la quale due caratteri, i cosiddetti marcatori genetici, vengono co-ereditati. Se sono ereditati spesso insieme significa che appartengono allo stesso cromosoma e alla stessa regione di DNA, poiché raramente vengono separati dal crossing over.

Un marcatore genetico può essere rappresentato da qualunque sito sul DNA, in corrispondenza del quale sia monitorabile una differenza fra individui. Se la
differenza è rara (frequenza < 1%) si parla di mutazione, in caso contrario si parla di polimorfismo.

Da alcuni anni vengono utilizzati come marcatori genetici anche piccoli frammenti di restrizione, che differiscono in dimensione da un individuo all’altro, senza però dar luogo ad alcun effetto visibile sull’organismo.

La singola sostituzione di una base, così come piccole delezioni o inserzioni possono eliminare o creare un sito di restrizione. Queste piccole differenze fra individui sono note come Restriction Fragment Length Polymorphisms (RFLPs).

La generazione di molecole di DNA ricombinante, infine, parte sempre da frammenti di restrizione.