เครื่องหมายดีเอ็นเอ
เครื่องหมายดีเอ็นเอ คือ ชิ้นดีเอ็นเอสายสั้นๆ ที่ลำดับเบสสามารถจับกัน หรือเข้าคู่กับช่วงใดช่วงหนึ่งบนสายดีเอ็นเอ หรือโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตเป้าหมาย ทำให้สามารถกำหนด หรือระบุตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งบนโครโมโซมที่ศึกษา นอกจากนี้ ยังนำมาใช้เป็นเครื่องหมายติดตามหน่วยพันธุกรรมหรือยีนของสิ่งมีชีวิตได้ ความแตกต่าง ที่พบจากการใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอตรวจสอบสารพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตที่ต่างชนิด หรือต่างพันธุ์กัน เกิดขึ้นจากการเรียงตัวของลำดับของนิวคลิโอไทด์ ในสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ที่มีความแตกต่างกัน
เมื่อนำมาทำปฏิกิริยาระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิดต่างๆ ตำแหน่งการวางตัว และปริมาณของแถบดีเอ็นเอ (DNA band) ที่ปรากฏบนตัวกลาง ในการตรวจสอบภายหลังจากการทำปฏิกิริยาจึงแตกต่างกัน ทำให้สามารถแยกความแตกต่างของสิ่งมีชีวิต ที่นำมาทำการศึกษาได้
เครื่องหมายดีเอ็นเอที่นำมาใช้ในการตรวจสอบหาความแตกต่างของสิ่งมีชีวิต สามารถแบ่งออกเป็น ๒ ประเภทตามหลักการ คือ
๑. วิธีการ RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)
เป็นวิธีที่ใช้ดีเอ็นเอตรวจสอบ (DNA probe) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนดีเอ็นเอสายเดี่ยวขนาดเล็ก ที่ทราบลำดับเบส และทำการติดฉลากสารกัมมันตรังสี เพื่อใช้ในการติดตามผล นำมาทำปฏิกิริยากับดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตที่สนใจ ที่ถูกแยกเป็นเส้นเดี่ยว และถูกตัดย่อยด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzymes) โดยอาศัยความสามารถของดีเอ็นเอตรวจสอบ ที่สามารถเข้าคู่หรือจับกันกับสายดีเอ็นเอเป้าหมาย ตรงตำแหน่งที่มีลำดับเบสเป็นคู่สม (DNA hybridization) กันได้
การใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอประเภท RFLP ในการตรวจสอบพันธุ์พืช
๒. เทคนิค PCR (Polymerase Chain Reaction)
เป็นวิธีการเพิ่มปริมาณชิ้นส่วนดีเอ็นเอ ที่มีความจำเพาะขึ้นในหลอดทดลองโดยทำปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่องเป็นลูกโซ่ จากการทำปฏิกิริยาร่วมกันระหว่าง
๑. เอนไซม์ DNA polymerase ที่ใช้ในการสังเคราะห์สายดีเอ็นเอ
๒. ดีเอ็นเอสายสั้นๆ ๒ สาย หรือไพรเมอร์ (DNA primer) ที่ใช้เป็นจุดเริ่มต้นการสังเคราะห์ดีเอ็นเอสายใหม่ เป็นตัวกำหนดขนาดของดีเอ็นเอที่ทำการสังเคราะห์
๓. นิวคลิโอไทด์อิสระ และ
๔. สายดีเอ็นเอ เป้าหมาย ภายในหลอดทดลอง ภายหลังการทำปฏิกิริยา จะได้สายดีเอ็นเอใหม่จำนวนมาก ที่ถูกกำหนดขนาดตามระยะห่างของไพรเมอร์ ทั้ง ๒ สาย ที่เข้าจับบนสายต้นแบบ เมื่อเริ่มปฏิกิริยาสังเคราะห์