Случайно амплифицированная полиморфная ДНК ( RAPD ), произносится как «быстрая», [1] является типом полимеразной цепной реакции (ПЦР), но сегменты ДНК, которые амплифицируются, являются случайными. [2] Ученый, выполняющий RAPD, создает несколько произвольных коротких праймеров (10–12 нуклеотидов), затем продолжает ПЦР, используя большую матрицу геномной ДНК, надеясь, что фрагменты будут амплифицироваться. Разрешая полученные шаблоны, можно получить полууникальный профиль из реакции RAPD.
Не требуется никаких знаний о последовательности ДНК целевого генома, поскольку праймеры будут связываться где-то в последовательности, но неясно, где именно. Это делает метод популярным для сравнения ДНК биологических систем, которые не привлекли внимания научного сообщества, или в системе, в которой сравнивается относительно немного последовательностей ДНК (он не подходит для формирования банка данных кДНК). Поскольку он опирается на большую, неповрежденную последовательность шаблона ДНК, он имеет некоторые ограничения при использовании деградированных образцов ДНК. Его разрешающая способность намного ниже, чем у целевых, видоспецифичных методов сравнения ДНК, таких как короткие тандемные повторы . В последние годы RAPD использовался для характеристики и отслеживания филогении различных видов растений и животных.
Маркеры RAPD представляют собой декамерные (длиной 10 нуклеотидов) фрагменты ДНК, полученные в результате ПЦР-амплификации случайных сегментов геномной ДНК с одним праймером произвольной нуклеотидной последовательности, которые способны различать генетически различных индивидуумов, хотя и не обязательно воспроизводимым образом. Они используются для анализа генетического разнообразия индивидуума с использованием случайных праймеров. Из-за проблем с воспроизводимостью экспериментов многие научные журналы больше не принимают эксперименты, основанные только на RAPD. Для амплификации RAPD требуется только один праймер.
После амплификации с помощью ПЦР образцы загружаются в гель (агарозный или полиакриламидный) для гель-электрофореза . Различные размеры, созданные посредством случайной амплификации, будут разделяться вдоль геля повторяющимся образом в зависимости от источника образца. Это создает отчетливый отпечаток ДНК.
В отличие от традиционного ПЦР-анализа, RAPD не требует каких-либо специфических знаний о последовательности ДНК целевого организма: идентичные 10-мерные праймеры будут или не будут амплифицировать сегмент ДНК в зависимости от положений, которые комплементарны последовательности праймеров. Например, фрагмент не образуется, если праймеры отжигаются слишком далеко друг от друга или 3'-концы праймеров не обращены друг к другу. Поэтому, если мутация произошла в шаблонной ДНК на участке, который ранее был комплементарным праймеру, продукт ПЦР не будет произведен, что приведет к другому рисунку амплифицированных сегментов ДНК на геле.