Γιατί η εφεύρεση της PCR κατέστησε δυνατή τη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA
Το δακτυλικό αποτύπωμα DNA είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του DNA ενός συγκεκριμένου ατόμου, γνωστό ως προφίλ DNA. Το προφίλ DNA είναι μοναδικό για ένα συγκεκριμένο άτομο. Παράγεται με βάση τις σύντομες διαδοχικές επαναλήψεις (STRs), τύπους επαναλαμβανόμενων στοιχείων στο DNA του δορυφόρου. Καθώς το προφίλ DNA ενός συγκεκριμένου ατόμου είναι μοναδικό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση ατόμων. Ως εκ τούτου, το δακτυλικό αποτύπωμα DNA χρησιμοποιείται σε τεστ πατρότητας και ιατροδικαστικές έρευνες. Στις ιατροδικαστικές δοκιμές, η ενισχυτική ισχύς της PCR παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάκτηση πληροφοριών από πολύ μικρά ή υποβαθμισμένα δείγματα .
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι το DNA Fingerprinting
– Ορισμός, Διαδικασία, Ρόλος
2. Γιατί η εφεύρεση της PCR κατέστησε δυνατή τη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA
– Χρήση PCR σε δακτυλικά αποτυπώματα DNA
Βασικοί όροι:Δακτυλικά αποτυπώματα DNA, Προφίλ DNA, Εγκληματολογικές Έρευνες, Έλεγχος Πατρότητας, PCR, Σύντομες συνεχόμενες επαναλήψεις (STR)
Τι είναι το DNA Fingerprinting
Το δακτυλικό αποτύπωμα DNA είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση ατόμων με βάση τα μοναδικά μοτίβα του DNA τους. Αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε από τον Sir Alec Jeffreys το 1984. Τα μοτίβα των επαναλαμβανόμενων στοιχείων που ονομάζονται σύντομες διαδοχικές επαναλήψεις (STR) υποβάλλονται στην ανάλυση. Τα STR ανήκουν στις μη κωδικοποιητικές περιοχές του γονιδιώματος που βρίσκονται στις κεντρομερείς περιοχές. Είναι ένας τύπος δορυφορικού DNA. Σύντομες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων (2-6 ζεύγη βάσεων) επαναλαμβάνονται μεταβλητό αριθμό φορών σε STR. Δεδομένου ότι τα άτομα έχουν διαφορετικό αριθμό επαναλήψεων σε μια δεδομένη θέση, το προφίλ DNA είναι μοναδικό για ένα συγκεκριμένο άτομο. Η διαδικασία λήψης δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA φαίνεται στην εικόνα 1.
Εικόνα 1:Δακτυλικά αποτυπώματα DNA
Διαδικασία δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA
- Ένα δείγμα DNA απομονώνεται από ένα βιολογικό δείγμα (αίμα, σάλιο, σπέρμα).
- Τα θραύσματα δημιουργούνται με πέψη του δορυφορικού DNA με ένζυμα περιορισμού.
- Τα θραύσματα διαχωρίζονται με ηλεκτροφόρηση γέλης.
Εφαρμογή του DNA Fingerprinting
Το δακτυλικό αποτύπωμα DNA χρησιμοποιείται τόσο στον έλεγχο πατρότητας όσο και στις ιατροδικαστικές έρευνες.
Δοκιμή πατρότητας
Δεδομένου ότι ένα παιδί κληρονομεί τα μισά από τα χρωμοσώματα από κάθε γονέα, έχει έναν συνδυασμό γονικών προτύπων STR. Ένα διάγραμμα ελέγχου πατρότητας φαίνεται στην εικόνα 2.
Εικόνα 2:Έλεγχος πατρότητας
Όταν οι ζώνες STR της μητέρας αφαιρούνται από το προφίλ DNA του παιδιού, οι υπόλοιπες ζώνες ανήκουν στο #1 άτομο. Επομένως, θα πρέπει να είναι ο βιολογικός πατέρας του παιδιού.
Ιατροδικαστικές μελέτες
Το δακτυλικό αποτύπωμα DNA χρησιμοποιείται επίσης στις ιατροδικαστικές μελέτες για την ταυτοποίηση του υπόπτου συγκρίνοντας τα προφίλ DNA. Ωστόσο, το βιολογικό δείγμα μπορεί να είναι πολύ μικρό ή υποβαθμισμένο καθώς πρέπει να συλλεχθεί από τον τόπο του εγκλήματος.
Γιατί η εφεύρεση της PCR κατέστησε δυνατή τη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA
Τα βιολογικά δείγματα που συλλέγονται από έναν τόπο εγκλήματος μπορεί να είναι είτε πολύ μικρά είτε υποβαθμισμένα. Επομένως, η ποσότητα του δορυφορικού DNA μπορεί να μην είναι αρκετή για ανίχνευση σε ένα πήκτωμα. Η PCR χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των περιοχών STR του γονιδιώματος προκειμένου να ληφθεί σημαντικός αριθμός DNA για την περιοριστική πέψη. Ως εκ τούτου, η χρήση της PCR στη λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA αυξάνει τη διακριτική δύναμη της διαδικασίας.
Συμπέρασμα
Το δακτυλικό αποτύπωμα DNA είναι η διαδικασία προσδιορισμού του προφίλ DNA ενός ατόμου. Τα STR χρησιμοποιούνται για τη λήψη του σχεδίου ζωνών που είναι γνωστό ως προφίλ DNA. Το προφίλ DNA είναι μοναδικό ανά άτομο και ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση ατόμων τόσο σε τεστ πατρότητας όσο και σε ιατροδικαστικές μελέτες. Ωστόσο, μικρά ή υποβαθμισμένα δείγματα μπορεί να προκαλέσουν κακή διάκριση μεταξύ των δειγμάτων. Επομένως, η PCR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση των περιοχών STR για τη λήψη μοτίβων ζωνών υψηλής έντασης σε ένα πήκτωμα.
Αναφορά:
1. Roewer, Lutz. «Δακτυλικά αποτυπώματα DNA στην Ιατροδικαστική:Παρελθόν, Παρόν, Μέλλον». Διερευνητική Γενετική , BioMed Central, 2013, Διαθέσιμο εδώ.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. “Stages of Gene Fingerprinting” By Sneptunebear16 – Ίδια εργασία (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
2. “DNA paternity testing en” By Helixitta – Ίδια εργασία βασισμένη σε έργο Αρχείο:Test na ojcostwo schemat. svg από Pisum (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
