Ein Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus oder RFLP ist eine Variation in homologen DNA-Sequenzen. Polymorphismen sind die Variationen der homologen DNA, die zwischen Individuen auftreten, während sich der Begriff Restriktion auf die Tatsache bezieht, dass kleine Abschnitte der DNA mithilfe von Restriktionsenzymen aus einem großen Stück geschnitten werden können. Einige DNA-Abschnitte weisen eine größere Variabilität auf als andere, und Abschnitte mit einem hohen Grad an Variabilität sind bei der Analyse von Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismus nützlich.
Der Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus beruht auf der Aktivität von Restriktionsendonukleasen. Diese Enzymklasse kommt in vielen Bakterienarten vor. In einem Bakterium besteht die Aufgabe von Restriktionsendonukleasen darin, Schutz vor fremder DNA zu bieten, die sich Zugang verschafft, indem sie diese in Stücke bricht. In der molekularen Forschung können Restriktionsenzyme verwendet werden, um DNA an bekannten Variabilitätsstellen zu fragmentieren, so dass die resultierenden Fragmente analysiert werden können.
Jeder Enzymtyp erkennt eine spezifische DNA-Basenpaarsequenz und spaltet das DNA-Molekül an jedem Punkt, an dem es die Sequenz erkennt. Bakterien schützen ihre eigene DNA mit einem charakteristischen Muster der DNA-Methylierung, das die Bindung von Restriktionsendonukleasen verhindert. Es wurden mehr als 800 verschiedene Restriktionsendonukleasen entdeckt, die zusammen mehr als 100 einzigartige Nukleotidsequenzen erkennen. Die meisten erkannten Sequenzen sind zwischen vier und sechs Basenpaaren lang.
Restriktionsenzyme werden in der Biotechnologie aus verschiedenen Gründen verwendet, um den Polymorphismus der Restriktionsfragmentlänge zu analysieren. Die Enzyme werden verwendet, um DNA-Längen an bestimmten Sequenzen zu schneiden, damit die Unterschiede zwischen Individuen untersucht werden können. Lösungen fragmentierter DNA, die an bestimmten bekannten Nukleotidsequenzen geschnitten wurden, werden mit Sonden hybridisiert, die zum Nachweis vordefinierter DNA-Sequenzen bestimmt sind. Die Proben werden dann mittels Gelelektrophorese analysiert. Diese Technik erzeugt ein Gel mit mehreren dunklen Banden, von denen jede ein anderes DNA-Fragment darstellt. Durch die Untersuchung des Färbemusters können Wissenschaftler das Muster der RFLPs bestimmen, die in einer Probe vorhanden sind.
Polymorphismen kommen im gesamten menschlichen Genom weit verbreitet vor, und ihre Analyse hat gezeigt, dass verschiedene Gruppen von Menschen dazu neigen, RFLPs gemeinsam zu haben. Bestimmte RFLP-Typen sind beispielsweise Menschen unterschiedlicher ethnischer Gruppen oder geographischer Herkunft gemeinsam, und auch innerhalb familiärer Gruppen gibt es Verbindungen. Diese Variation existiert im gesamten Tierreich, was sie zu einem nützlichen Forschungsinstrument macht, nicht nur um die menschliche Abstammung zu verfolgen, sondern auch um die Migration und Evolution von Wildtieren zu untersuchen.
Die Analyse von Restriktionsfragmentlängenpolymorphismen kann nützliche Informationen für klinische und medizinische Zwecke liefern. Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismussonden werden in Vaterschaftstests, bei der Diagnose von Erbkrankheiten, in der Forensik und bei der Genotypisierung verwendet. Die Analyse von Mustern von RFLPs über ein gesamtes Genom hinweg ist die Grundlage des DNA-Fingerprintings, der Technik, die all diesen unterschiedlichen Anwendungen zugrunde liegt.