Odciski palców DNA: definicja, techniki i zastosowanie odcisków palców DNA

Odciski palców DNA: definicja, techniki i zastosowanie odcisków palców DNA!

Technika drukowania palca DNA służy do porównywania sekwencji nukleotydowych fragmentów DNA z różnych źródeł. Fragmenty otrzymuje się przez traktowanie DNA różnymi endonukleazami, enzymami, które rozrywają nici DNA w określonych miejscach.

Dwie osoby, które nie są bliźniakami jednojajowymi, miałyby identyczne odciski palców DNA o wartości 1 na 30 miliardów. Aby rozwiązać złożoność procesu, stosuje się krótkie, tandemowo powtarzane, wysoce specyficzne sekwencje genomowe "minisatelitów". Bakteriofag M13 typu dzikiego, który identyfikuje te różnice, jest ograniczony do dwóch skupisk 15-zasadowej pary w genie białka III bakteriofaga.

Obecność powtarzających się sekwencji zasad występujących w ludzkim genomie pomaga w pobieraniu odcisków palców DNA. Powtarzające się sekwencje nazywane są polimorfizmami długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP). Wzorzec RFLP jest unikalny dla każdej osoby, dlatego może być stosowany jako odcisk palca molekularnego. DNA jest pobierane z indywidualnych komórek krwi, włókien włosów, fragmentów skóry lub innej tkanki, w celu wykonania odcisków palców DNA.

DNA jest następnie ekstrahowane z komórek i trawione enzymami. Uzyskane fragmenty są rozdzielane w procesie zwanym elektroforezą. Elektroforeza to proces, w którym ładunki elektryczne dzielą fragmenty DNA według wielkości.

W związku z tym, że ocena statystyczna umożliwia patolog sądowy, oddzielone fragmenty DNA są wykrywane za pomocą sond DNA. Są one wykorzystywane do tworzenia odcisków palców. Aby porównać DNA podejrzanego z DNA odzyskanym na miejscu zbrodni, uzyskuje się zwykle 99% z pewnością.

Polimorfizm jest podstawą mapowania genetycznego ludzkiego genomu, a także odcisków palców DNA w sekwencji DNA. Dlatego niezbędne jest zrozumienie, co oznacza polimorfizm DNA w prostych słowach. Polimorfizm jest zmiennością na poziomie genetycznym. Powstaje z powodu mutacji. Nowe mutacje mogą pojawiać się u osobnika w komórkach zarodkowych lub w komórkach somatycznych.

Zarazki to te, które generują gamety w organizmach rozmnażających się seksualnie. Jeśli mutacja komórek zarodkowych nie wpłynie poważnie na zdolność osobnika do posiadania potomstwa, które może przenosić mutację, może rozprzestrzenić się na innych członków populacji poprzez rozmnażanie płciowe. Wariacje sekwencji allelicznej tradycyjnie opisano jako polimorfizm DNA, jeśli więcej niż jeden wariant (allel) w locus występuje w populacji ludzkiej z częstotliwością większą niż 0, 01.

Prawdopodobieństwo takiej zmiany obserwowane w niekodującej sekwencji DNA byłoby większe, ponieważ mutacje w tych sekwencjach mogą nie mieć żadnego natychmiastowego skutku / wpływu na zdolność reprodukcyjną osoby. Mutacje te nadal akumulują się po pokoleniu i stanowią jedną z podstaw zmienności / polimorfizmu. Istnieją różne typy polimorfizmów.

Technika odcisków palców DNA:

Główne rodzaje metod pobierania odcisków palców DNA w tym czasie to RFLP, PGR, Amp FLP i STR.

(A) RFLP:

Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP) analizuje długość pasm cząsteczek DNA z powtarzającymi się wzorami par zasad. Cząsteczki DNA to długie nici znalezione ciasno zwinięte w chromosomach, które są zawarte w jądrze każdej ludzkiej komórki.

Z każdą nić DNA są liczby genów, które określają szczególne cechy osobnika. Podczas gdy około 5% kompozycji genów na DNA zawiera ten rodzaj informacji genetycznej, pozostałe 95% nie. Jednakże, z 95%, te niekodujące geny zawierają identyfikowalne powtarzalne sekwencje par zasad, które są znane jako VNTR.

(b) PCR:

PGR (reakcja łańcuchowa polimerazy) Analiza PGR wzmacnia cząsteczki DNA przy użyciu mniejszej próbki. Okazało się, że PGR jest przydatny w identyfikacji odcisków palców DNA w sprawach kryminalnych na froncie sądowym. W testach na ojcostwo wymaga mniejszej ilości DNA, ponieważ tworzy identyczne kopie próbki DNA. Analiza PGR zamplifikowała izolowane regiony na łańcuchach badanego DNA, zatem nie była tak rozróżniająca jak RFLP.

(c) AmpFLP :

AmpFLP (amplifikowany polimorfizm długości fragmentów) AmpFLP stał się modnym w latach 90. i nadal jest popularny w mniejszych krajach zaangażowanych w proces pobierania odcisków palców DNA. Jest to operacja stosunkowo mniej skomplikowana i ma opłacalność procedury.

Używając analizy PGR do wzmocnienia minisatelitarnych loci ludzkiej komórki, metoda ta okazała się szybsza w odzyskiwaniu niż RFLP. Występują problemy związane ze zbieraniem się VTRN-ów, co powoduje błędne rozpoznanie procesu z powodu użycia żelu w fazie analizy.

(D) STR:

System najszerzej formujący fingerprinting DNA STR to metoda (krótkie powtórzenie tandemowe) do ekstrakcji DNA. System ten opiera się na cechach PGR, ponieważ wykorzystuje określone obszary, które mają krótki sekwencyjny powtarzalny DNA.

STR analizuje, ile razy pary zasad powtarzają się w określonym miejscu na nici DNA. Porównanie DNA może dopasować możliwości do prawie nieskończonego zakresu; dlatego jest to duża zaleta w tej metodzie.

Odciski palców DNA odniosły ogromny sukces w zakresie osobistej identyfikacji podejrzanych. Testy DNA na pochodzenie etniczne, identyfikacja obniżonych, a także sądowych testów na ojcostwo. Jednak nadal DNA stwarza problemy, ponieważ VNTR nie są równomiernie rozłożone na wszystkich ludzi, ponieważ są dziedziczone. Co więcej, niedoskonały ludzki pierwiastek jest końcowym głosem w zarządzaniu wszystkimi procedurami pobierania odcisków palców DNA.

Aplikacja do pobierania odcisków palców DNA:

(a) Forensic Analizy na zwierzętach:

Laboratorium Medigenomix oferuje szeroką gamę metod jednoznacznie przypisujących biologiczne ślady poszczególnym osobom. Usługi genotypowania Medigenomix obejmują testowanie tożsamości i analizę śladów sądowych DNA. Odciski palców DNA to najnowocześniejsza metoda.

Głównie laboratoria policyjne przetwarzają próbkę pochodzenia ludzkiego. Medigenomix pracował nad przypadkiem, w którym kość przeżuta przez psa i pozostawiona na miejscu zbrodni, skazała właściciela psa za złodzieja. W związku z tym, że obecnie dostępne są markery mikrosatelitarne dla wielu różnych gatunków, laboratorium może identyfikować psy, koty, konie, bydło, świnie, a także jelenie, lisy i inne dzikie zwierzęta.

(b) Starożytne DNA:

Medigenomix to także naukowcy, którym udało się opracować odciski palców DNA pochodzących z 30 tysięcy lat mamutów z Alaski i Syberii za pomocą analizy mikrosatelitarnej. Mają doskonałe wyniki.

(c) Testy ojcostwa:

PGR to (reakcja łańcuchowa polimerazy) produkuje genetyczny odcisk palca, który jest bardzo specyficzny dla każdego osobnika. Genom każdego osobnika jest połączeniem gemonów od obojga rodziców; dlatego profil DNA osobnika jest połączonym wzorcem rodzicielskich markerów genetycznych.

Pewne wyznaczenie ojcostwa dla każdej osoby pozwala na analizę porównawczą określonego zestawu tych zezwoleń na markery mikrosatelitarne. Próbki do testów na ojcostwo są zwykle pobierane z komórek w jamie ustnej. Próbki biologiczne do analizy śladowej można wybrać z krwi, plemników, skóry, a nawet ekskrementów.

(d) Profil DNA w formacie karty kredytowej:

Identyfikacja ofiar wypadków lotniczych, wybuchów, ataków terrorystycznych lub katastrof pożarowych w tunelach odbywa się poprzez profilowanie DNA Personal Medigenomix zainicjował swoją M-Card dwa lata temu. Daje to osobom prywatnym niepowtarzalny profil DNA w formie karty kredytowej.

Profil M-Card ma 99, 9999% dokładności w identyfikacji każdej osoby. Przechowywany w bezpiecznym miejscu karta M-Card zapewnia identyfikację po wypadku, gdy ofiary nie można zidentyfikować na podstawie cech morfologicznych.

(e) Informacje ogólne i bezpieczeństwo danych:

W profilu M-Card regiony DNA stosowane do indywidualnej identyfikacji są specyficznymi izolowanymi loci genetycznymi w niekodujących regionach genomowego DNA. Tutaj nie są kodowane żadne funkcjonalne geny; dlatego z tych wyników nie można uzyskać żadnych informacji dotyczących potencjalnych chorób genetycznych ani cech osobowości.