Un polimorfismo della lunghezza del frammento di restrizione, o RFLP, è una variazione nelle sequenze di DNA omologhe. I polimorfismi sono le variazioni del DNA omologo che si verificano tra gli individui, mentre il termine restrizione si riferisce al fatto che piccole sezioni di DNA possono essere tagliate da un pezzo grande utilizzando enzimi di restrizione. Alcune sezioni di DNA hanno una maggiore variabilità di altre e le sezioni con un alto grado di variabilità sono utili nell’analisi del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione.
Il polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione si basa sull’attività delle endonucleasi di restrizione. Questa classe di enzimi si trova in molte specie batteriche. In un batterio, il ruolo delle endonucleasi di restrizione è quello di fornire protezione contro il DNA estraneo che accede, rompendolo in pezzi. Nella ricerca molecolare, gli enzimi di restrizione possono essere utilizzati per frammentare il DNA in siti noti di variabilità in modo che i frammenti risultanti possano essere analizzati.
Ogni tipo di enzima riconosce una specifica sequenza di coppie di basi del DNA e agisce per scindere la molecola del DNA in qualsiasi punto in cui riconosce la sequenza. I batteri proteggono il proprio DNA dalla rottura con un modello distintivo di metilazione del DNA che impedisce il legame delle endonucleasi di restrizione. Sono state scoperte più di 800 diverse endonucleasi di restrizione, che insieme riconoscono più di 100 sequenze nucleotidiche uniche. La maggior parte delle sequenze riconosciute ha una lunghezza compresa tra quattro e sei paia di basi.
Gli enzimi di restrizione sono utilizzati in biotecnologia per analizzare il polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione per una serie di motivi. Gli enzimi vengono utilizzati per tagliare le lunghezze del DNA in determinate sequenze in modo da poter esaminare le differenze tra gli individui. Le soluzioni di DNA frammentato, tagliate in corrispondenza di determinate sequenze nucleotidiche note, vengono ibridate con sonde progettate per rilevare sequenze di DNA predefinite. I campioni vengono quindi analizzati mediante elettroforesi su gel. Questa tecnica produce un gel con più bande di colorazione scura, ognuna delle quali rappresenta un diverso frammento di DNA. Esaminando il modello di colorazione, gli scienziati possono determinare il modello di RFLP presenti in un campione.
I polimorfismi si verificano ampiamente in tutto il genoma umano e l’analisi di questi ha dimostrato che diversi gruppi di persone tendono a condividere RFLP in comune. Alcuni tipi di RFLP sono comuni a persone di diversi gruppi etnici o origini geografiche, ad esempio, e il collegamento esiste anche all’interno di gruppi familiari. Questa variazione esiste in tutto il regno animale, il che lo rende un utile strumento di ricerca non solo per tracciare gli antenati umani, ma anche per studiare la migrazione e l’evoluzione della fauna selvatica.
L’analisi dei polimorfismi della lunghezza dei frammenti di restrizione può fornire informazioni utili per scopi clinici e medici. Le sonde per il polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione sono utilizzate nei test di paternità, nella diagnosi di malattie ereditarie, nella scienza forense e nella genotipizzazione. L’analisi dei modelli di RFLP su un intero genoma è alla base del DNA fingerprinting, la tecnica alla base di tutti questi diversi usi.