ДНК-маркеры, основанные на полимеразной цепной реакции

Мощным толчком для создания новых типов ДНК-маркеров стало изобретение Кэри Мюллисом в 1983 г. метода амплификации in vitro определенных участков ДНК в процессе повторяющихся температурных циклов полимеразной реакции (ПЦР - полимеразная цепная реакция, англ. PCR - Polymerase Chain Reaction). В 1985 году этот метод был впервые применен на практике для амплификации участка гена бета-глобина с помощью Большого фрагмента ДНК-полимеразы (фрагмента Кленова) [72]. Широкое распространение ПЦР началось с момента публикации в 1988 г. основополагающей работы Сайки с соавт. [71], в которой авторы использовали термофильные ДНК-полимеразы и рассмотрели теоретические основы метода. Эта статья в 1988-89 г.г. стала наиболее цитируемой, а в 1993 году Кэри Мюллису была присвоена нобелевская премия за изобретение метода ПЦР.

Метод ПЦР позволяет быстро и с небольшими затратами материальных ресурсов и времени получить более 10 миллионов копий определенной последовательности ДНК, первоначально представленной одной или несколькими молекулами. Различные модификации метода ПЦР легли в основу создания разнообразных типов ДНК-маркеров, широко используемых в настоящее время в различных областях биологии и медицины. Классификация ДНК-маркеров до сих пор не сформирована, что объясняется не только их многообразием, но и тем, что при введении тех или иных модификаций в известный метод, авторы часто дают новое наименование получаемым ими маркерам. Предложено объединить ДНК-маркеры, созданные на основе ПЦР, в два основных класса: маркеры, созданные на основе небольших изменений в нуклеотидной последовательности ДНК уникальных локусов, и маркеры на основе изменения числа повторов в тандемно повторяющихся последовательностях ДНК [75]. Очевидно, что такая классификация недостаточна, поскольку перечисленные классы гетерогенны и включают в себя ДНК-маркеры, резко различающиеся по своим свойствам. Кроме того, сюда не включены маркеры, которые использовались как мономорфные маркеры при построении физических карт хромосом человека и других организмов. В данном обзоре предпринята попытка более детальной классификации и характеристики ДНК-маркеров, созданных на основе ПЦР.