A Тандемное повторение номера переменной (или VNTR ) - это место в геном, где короткая нуклеотидная последовательность организована в виде тандемного повтора. Они могут быть обнаружены на многих хромосомах и часто имеют вариации длины (количества повторов) у разных людей. Каждый вариант действует как аллель , что позволяет использовать их для личной или родительской идентификации. Их анализ полезен в генетике и биологии исследованиях, судебной медицине и дактилоскопии ДНК.
На схеме выше, прямоугольные блоки представляют каждую из повторяющихся последовательностей ДНК в конкретном местоположении VNTR. Повторы расположены в тандеме, т.е. они сгруппированы вместе и ориентированы в одном направлении. Индивидуальные повторы могут быть удалены (или добавлены) из VNTR с помощью ошибок рекомбинации или репликации, что приводит к аллелям с различным количеством повторов. Фланкирующие области представляют собой сегменты неповторяющейся последовательности (показаны здесь тонкими линиями), что позволяет извлекать блоки VNTR с помощью рестрикционных ферментов и анализировать с помощью RFLP или амплифицировать с помощью метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) и их размер, определенный с помощью гель-электрофореза.
VNTR были важным источником используемых RFLP генетических маркеров в анализе сцепления (картирование) диплоидных геномов. Теперь, когда многие геномы были секвенированы, VNTR стали необходимыми для судебно-медицинских расследований преступлений с помощью дактилоскопии ДНК и базы данных CODIS. После удаления из окружающей ДНК методами ПЦР или ПДРФ и определения их размера с помощью гель-электрофореза или саузерн-блоттинга они образуют узор полос, уникальный для каждого человека. При тестировании с группой независимых маркеров VNTR вероятность того, что два неродственных человека будут иметь одинаковый аллельный паттерн, чрезвычайно мала. Анализ VNTR также используется для изучения генетического разнообразия и моделей размножения в популяциях диких или домашних животных. Таким образом, VNTR можно использовать для различения штаммов бактериальных патогенов. В контексте микробной криминалистики такие анализы обычно называются анализом VNTR множественных локусов или MLVA.
При анализе данных VNTR могут использоваться два основных генетических принципа:
Повторяющаяся ДНК, составляющая более 40% геном человека выстроен в ошеломляющее множество закономерностей. Повторы были впервые идентифицированы путем извлечения сателлитной ДНК, которая не показывает, как они организованы. Использование рестрикционных ферментов показало, что некоторые повторяющиеся блоки были разбросаны по всему геному. Секвенирование ДНК позже показало, что другие повторы сгруппированы в определенных местах, причем тандемные повторы встречаются чаще, чем инвертированные повторы (которые могут мешать репликации ДНК). VNTR - это класс сгруппированных тандемных повторов, которые демонстрируют аллельные вариации в своей длине.
VNTRs представляют собой тип минисателлит, в котором размер повторяющейся последовательности обычно равен от десяти до ста пар оснований. Минисателлиты представляют собой тип последовательности ДНК тандемных повторов, что означает, что последовательности повторяются одна за другой без других последовательностей или нуклеотидов между ними. Минисателлиты характеризуются повторяющейся последовательностью от примерно десяти до ста нуклеотидов, а количество повторов последовательности варьируется от примерно пяти до пятидесяти раз. Последовательности минисателлитов больше, чем последовательности микросателлитов, в которых повторяющаяся последовательность обычно составляет от 1 до 6 нуклеотидов. Оба типа повторяющихся последовательностей являются тандемными, но определяются длиной повторяющейся последовательности. Следовательно, VNTR, поскольку они имеют повторяющиеся последовательности от десяти до ста нуклеотидов, в которых каждый повтор является точно таким же, считаются минисателлитами. Однако, хотя все VNTR являются миниспутниками, не все миниспутники являются VNTR. VNTR могут различаться по количеству повторов от человека к человеку, например, некоторые не-VNTR минисателлиты имеют повторяющиеся последовательности, которые повторяются одинаковое количество раз у всех людей, содержащих тандемные повторы в своих геномах.