増幅断片長多型

増幅断片長多型（AFLP-PCRまたはAFLP）は、遺伝学研究、DNAフィンガープリンティング、および遺伝子工学の実践で使用されるPCRベースのツールです。1990年代初頭にPieter Vosによって開発されたAFLP ^{[ 1 ]}は、制限酵素を使用してゲノムDNAを消化し、制限断片の粘着末端にアダプターを連結します。次に、制限断片のサブセットが増幅されるように選択されます。この選択は、アダプター配列、制限部位配列、および制限部位断片内の数ヌクレオチドに相補的なプライマーを使用することによって行われます（詳細は後述）。増幅された断片は、アガロースゲル電気泳動で変性させて、オートラジオグラフィーまたは蛍光法、あるいは自動キャピラリーシーケンシング装置によって分離および可視化されます。

AFLPは頭字語として使用すべきではないが、一般的には「増幅断片長多型」（DNA増幅フィンガープリンティングで使用される「増幅断片長多型」という用語を借用したもの）と呼ばれている^{[ 2 ]}。しかし、得られたデータは長さ多型としてではなく、存在/非存在多型としてスコアリングされる^{[ 1 ] 。}

AFLP-PCRは、 DNAの多型を検出するための高感度な方法です。この技術は、1993年にVosとZabeauによって初めて記述されました。^{[ 3 ] [ 4 ]}この技術の手順は、具体的には3つのステップに分かれています。

1. 細胞全体のDNAを1種類以上の制限酵素で消化し、制限酵素の半部位特異的アダプターをすべての制限断片に連結する。
2. 対応するアダプター配列と制限酵素部位特異的配列を持つ2つのPCRプライマーを用いて、これらの断片の一部を選択的に増幅する。
3. ゲルマトリックス上での増幅産物の電気泳動分離後、バンドパターンを可視化する。

前述のとおり、AFLPの結果は、存在・非存在多型を示す複数の配列としてスコアリングされます。これらの「配列」を比較し、階層的クラスタリングを用いてデンドログラムを作成することができます。

• UPGMA（AFLPで一般的に使用される）や近隣結合法などの手法では、距離行列が必要です。距離行列を作成する方法については、いくつかの考え方があります。
  • Hill et al. (1996) は Nei と Li (1979) の式を使用しており、各離散長での存在または非存在をスコアリングします (0/1 マーカー配列)。^{[ 5 ]}
  • すべてのゲルが1塩基単位で長さを判別できるほど泳動されているわけではなく（このセクションの2つの画像がその例です）、たとえ区別できたとしても、バンドを数えるのはエラーになりやすいです。1999年以降、研究ではこの問題に対処するために、各結果を密度レベルのシーケンス（1ピクセルの高さの画像のようなもの）として扱うようになりました。これらのシーケンスはピアソン相関係数を使用して互いに比較されます。この方法には、異なる密度レベルを利用できるという利点もあります。^{[ 6 ]}
• MrBayesとLuoら（2007）による2つの独立したベイズ法は、まず結果を0/1マーカー配列に変換する。^{[ 7 ]}
• ベイズ法の一つは、密度系列を個体群構造パラメータに変換する。^{[ 8 ]}

0/1マーカー配列の問題点は、それらが優性遺伝することである^{[ 6 ]}が、生態学で使用されるほとんどの統計的手法は共優性データを必要とする。AFLPの結果の密度配列表現は、密度の変化が特定のサイズの核酸の相対量の実際の変化によるものであり、実験誤差によるものでない限り、この問題に対処するのに適している^{[ 9 ] 。}

AFLP法は、ゲノムの異なる領域における様々な多型を同時に検出できる能力を有しています。また、感度と再現性にも優れています。そのため、AFLP法は植物、真菌、動物、細菌などの系統や近縁種の遺伝的変異の同定に広く用いられるようになりました。AFLP法は、犯罪捜査や親子鑑定、集団内のわずかな差異の判定、量的形質遺伝子座（QTL）解析のための連鎖解析における遺伝子地図作成などにも利用されています。

AFLPは、ランダム増幅多型DNA（RAPD）、制限酵素断片長多型（RFLP）、マイクロサテライトなどの他のマーカー技術と比較して多くの利点があります。AFLPは、他の技術と比較して、ゲノム全体レベルで再現性、解像度、感度が高いだけでなく^{[ 10 ]}、一度に50～100個の断片を増幅する能力もあります。これにより、別の任意増幅DNA技術であるDNA増幅フィンガープリンティング（DAF）に匹敵します。さらに、増幅には事前の配列情報は必要ありません^{[ 11 ]} 。その結果、AFLPは、細菌、真菌、植物などの分類群の研究において非常に有益になっています。これらの分類群では、さまざまな生物のゲノム構成についてまだ多くのことがわかっていません。

AFLP技術はKeygene NVの特許および特許出願によって保護されています。AFLPはKeygene NVの登録商標です。

• 任意増幅DNA
• 多型DNAのランダム増幅
• 任意プライマーPCR
• DNA増幅フィンガープリンティング

AFLPデータ解析用ソフトウェア

• BioNumerics Gelcompar II は、Wayback Machineに 2015 年 6 月 10 日にアーカイブされています(販売終了^{[ 1 ]} ) AFLP を含むすべての生物学的データを管理および分析するための単一のユニバーサル プラットフォーム
• KeyGene Quantar Suite多機能マーカースコアリングソフトウェア

AFLPデータ解析用フリーウェア

• SourceForge Genographer手動採点用無料ソフトウェア（Javaアプリケーション）
• SourceForge RawGeno無料の自動スコアリングツール（R CRAN環境、使いやすいGUIを含む）

AFLP-PCRシミュレーション用オンラインプログラム

• ALFIE - 原核生物またはアップロードされた配列
• 原核生物、一部の真核生物、またはアップロードされた配列に対するインシリコAFLP-PCR
• AFLP用酵素 ニューイングランドバイオラボ
• KeyGeneのAFLPテクノロジーに関する記事
• AFLP申請