خريطة القيود

خريطة التقييد هي خريطة لمواقع التقييد المعروفة ضمن تسلسل الحمض النووي . مواقع التقييد هي مواقع على الحمض النووي حيث يمكن لأنزيمات التقييد أن تقطع الحمض النووي عند هذه المواقع أو بالقرب منها. في البيولوجيا الجزيئية ، تُستخدم خرائط التقييد كمرجع لهندسة البلازميدات أو غيرها من قطع الحمض النووي القصيرة نسبيًا، وأحيانًا للحمض النووي الجينومي الأطول.

كان دانيال ناثانز، أحد الحائزين على جائزة نوبل عام 1978 لاكتشافه إنزيمات القطع وتطبيقاتها، أول من أدخل استخدام هذه الإنزيمات لرسم خرائط الجينوم. ^{[ 1 ]} وكان أول من استخدم إنزيمات القطع لقطع الحمض النووي في مواقع محددة، وتمكن من استخدام هذه التقنية لرسم خريطة جينوم فيروس SV40. وقد مكّن عمله من رسم خرائط الجينات، والاستنساخ، وتطوير اختبارات ما قبل الولادة للأمراض الوراثية.

قبل أتمتة عملية التسلسل، كان تسلسل شريط الحمض النووي بأكمله مكلفًا للغاية. ولتحديد المواقع النسبية لمواقع التقييد على البلازميد ، تُستخدم تقنية تتضمن هضمًا أحاديًا وثنائيًا باستخدام إنزيمات التقييد. وبناءً على أحجام شظايا الحمض النووي الناتجة، يمكن استنتاج مواقع التقييد. يُعدّ رسم خرائط التقييد تقنيةً بالغة الأهمية عند استخدامها لتحديد اتجاه إدخال قطعة في ناقل الاستنساخ، وذلك من خلال رسم خريطة لموقع التقييد غير المركزي في القطعة المُدخلة. ^{[ 2 ]}

توجد عدة طرق فعّالة لإنشاء خريطة تقييد لتسلسل الحمض النووي. إحدى هذه الطرق هي تحديد تسلسل الجزيء بأكمله، ثم تمرير التسلسل عبر برنامج حاسوبي يحدد مواقع التعرف لكل إنزيم تقييد معروف. مع ذلك، تُحدد خرائط التقييد تقليديًا باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي . ^{[ 3 ]} توجد طرق أخرى لرسم خرائط الخصائص على الحمض النووي لجزيئات الحمض النووي الأطول، مثل رسم الخرائط عن طريق النقل الجيني . ^{[ 4 ]}

• التحقق من تجارب الاستنساخ. بعد إدخال الحمض النووي في ناقل، من المتوقع أن يؤدي قطع الناقل باستخدام إنزيمات تقييد معروفة إلى إنتاج شظايا بأحجام محددة. إذا تطابقت أحجام الشظايا التجريبية مع خريطة التقييد المتوقعة، فإن تجربة الاستنساخ تكون ناجحة. ^{[ 5 ]}
• رسم خرائط الجينومات الصغيرة. باستخدام خرائط التقييد، تمكن الباحثون من تحديد الموقع النسبي للجينات في الجينومات الصغيرة، مثل جينومات البلازميدات والفيروسات والعضيات. ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• رسم الخرائط البصرية للجينوم الكامل. يمكن للباحثين تصوير مواقع التقييد مباشرة لإنشاء خرائط مادية للكروموسوم الكامل والجينوم الكامل. ^{[ 7 ]}

• Vector NTI ، برنامج معلوماتية حيوية يُستخدم من بين أمور أخرى للتنبؤ بمواقع التقييد على ناقل الحمض النووي
• تقنية RFLP ، وهي طريقة تُستخدم للتمييز بين الجينومات المتشابهة للغاية، من بين أمور أخرى.