限制酶如何用于 DNA 指纹识别
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限制酶是一种核酸内切酶，可用于在特定区域切割双链 DNA。它们允许研究人员从基因组 DNA 中获得所需的 DNA 片段。在DNA指纹分析中，可以使用限制性内切酶切割DNA来获得STR的条带模式。
限制性内切酶是在特定序列的链中间切割双链 DNA 的核酸内切酶。它们用于多种基因组研究，例如重组 DNA 技术、分子克隆、限制性片段多态性 (RFLP) 分析、DNA 作图等。 DNA 指纹图谱是生物技术中用于确定 DNA 特征或特定生物体的 DNA 谱。 DNA 谱是基于一种称为短串联重复序列 (STR) 的重复元素生成的。 在 DNA 指纹识别过程中，STR 区域用限制性内切酶消化以获得称为 DNA 谱的条带模式.
涵盖的关键领域
1. 什么是限制酶 – 定义、特征、功能 2. 限制酶如何用于 DNA 指纹识别 – 限制酶在 DNA 指纹识别中的作用
关键术语：DNA 指纹识别、限制酶、限制识别位点、短串联重复序列 (STR)
什么是限制酶
限制酶是在称为限制识别位点的特定 DNA 序列处切割双链 DNA 的核酸内切酶。因此，它们是一种生化剪刀。限制酶是由细菌自然产生的，用于防御噬菌体。这些酶是从细菌中分离出来的，用于在实验室中切割 DNA。限制酶在精确位置切割 DNA 的能力使研究人员能够从基因组 DNA 中分离所需的 DNA 片段。两种限制酶的作用如图1所示。
图 1：限制酶
限制酶如何用于 DNA 指纹识别
在 DNA 指纹识别中，对称为短串联重复序列 (STR) 的重复元素的模式进行分析。 STR 位于染色体的着丝粒区域，属于基因组的非编码区域。因此，STR 是一种卫星 DNA。因此，核苷酸的短序列（2-6 个碱基对）在 STR 中重复不同的次数。由于个体在给定基因座具有不同数量的 STR。因此，DNA 谱对于特定个体而言是独一无二的。从这个意义上说，DNA 指纹识别可用于在亲子鉴定和法医调查中识别个人。 DNA 指纹技术是由 Alec Jeffreys 爵士于 1984 年开发的。DNA 指纹的过程如下所述。
- 应从给定的生物样本（如血液、唾液、精液等）中分离 DNA。
- STR 区域通过 PCR 扩增以获得大量 DNA。
- 扩增的 DNA 可以用限制酶消化。
- 可以根据片段大小通过凝胶电泳分离这些片段。
图 2 显示了几个个体中 STR 的不同条带模式。
图 2：STR 模式
通常，人类 DNA 由整个基因组中的 700, 000 个限制性识别位点组成。因此，在STR区域内也可以发现相当数量的限制性识别位点。通过限制酶在特定限制识别位点切割 STR，可以获得条带模式。由于 STR 区域的重复次数可变，因此每个人的条带模式也不同。
结论
限制酶是一种核酸内切酶，可用于在特定区域切割双链 DNA。它们允许研究人员从基因组 DNA 中获得所需的 DNA 片段。在DNA指纹分析中，可以使用限制性内切酶切割DNA来获得STR的条带模式。
参考：
1.“DNA指纹”。 Encyclopædia Britannica ，Encyclopædia Britannica, Inc.，2016 年 2 月 15 日，可在此处获取。
图片提供：
1. Inks002 通过 Commons Wikimedia 在英语维基百科 (CC BY-SA 3.0) 上的“TaiIMae” 2. 通过 Commons Wikimedia 在英语维基百科 (CC BY-SA 3.0) 上 PaleWhaleGail 的“D1S80Demo”
