Hybridisering (DNA-hybridisering)
Hybridisering är när två enkelsträngade DNA- eller RNA-molekyler binder till varandra och bildar en dubbelsträngad molekyl, baserat på att kvävebaserna parar ihop sig enligt sina bestämda regler. Tekniken är en av grundpelarna i modern molekylärbiologi och används i många DNA-tester.
DNA består normalt av två sammanflätade strängar som hålls ihop av baspar. Adenin (A) binder alltid till tymin (T), och cytosin (C) binder alltid till guanin (G). Om man värmer upp DNA tillräckligt separeras strängarna, en process som kallas denaturering. När temperaturen sedan sänks söker strängarna åter upp sina komplementära partner och binder samman igen. Det är denna återförening, ofta mellan strängar från olika källor, som kallas hybridisering.
Det centrala är att bindningen är specifik. En enkelsträngad bit DNA fäster bara stabilt vid en sekvens som matchar den nästan exakt. Den egenskapen gör hybridisering till ett kraftfullt verktyg för att leta efter bestämda DNA-sekvenser i ett prov. Forskare tillverkar korta, kända DNA-bitar som kallas sonder eller prober, och dessa får sedan söka upp sina motsvarigheter i provet.
Ett konkret exempel är de DNA-chip eller mikroarrayer som många konsument-DNA-test bygger på, till exempel hos AncestryDNA och MyHeritage. På en sådan liten platta sitter hundratusentals förbestämda DNA-sonder fästa i ett rutmönster. När ditt DNA bryts ner i enkelsträngade fragment och sköljs över plattan hybridiserar fragmenten med just de sonder de matchar. Genom att mäta var bindningen sker kan instrumentet avläsa vilka genetiska varianter, så kallade SNP:ar, du bär på. Resultatet blir den datafil som sedan ligger till grund för dina etnicitetsuppskattningar och DNA-matchningar med släktingar.
Hybridisering används också i tekniker som FISH (fluorescent in situ-hybridisering), där fluorescerande sonder gör det möjligt att se var en viss gen sitter på en kromosom i mikroskop. Inom forskning och sjukvård utnyttjas principen för att hitta sjukdomsalstrande mutationer, identifiera virus och kartlägga geners aktivitet.
För släktforskaren är det bra att förstå att hela ditt autosomala DNA-test i grunden vilar på denna enkla men eleganta princip: att kvävebaser söker upp och binder till sina partner. Tillförlitligheten i ett test hänger delvis på hur väl hybridiseringen fungerar, vilket är en av anledningarna till att olika laboratorier kan ge något olika resultat.