DNA-vingerafdrukken: definitie, technieken en toepassing van DNA-vingerafdrukken

DNA-vingerafdrukken: definitie, technieken en toepassing van DNA-vingerafdrukken!

Techniek van het afdrukken van de DNA-vinger wordt gebruikt voor het vergelijken van de nucleotidesequenties van fragmenten van DNA uit verschillende bronnen. De fragmenten worden verkregen door het DNA te behandelen met verschillende endonucleasen, enzymen die DNA-strengen op specifieke plaatsen afbreken.

Twee personen die geen eeneiige tweeling zijn, zouden identieke DNA-vingerafdrukken hebben van 1 op 30 miljard. Om de complexiteit van het proces op te lossen, worden korte, tandemly herhaalde, zeer specifieke "minisatelliet" genoomsequenties gebruikt. Een wildtype M13-bacteriofaag die die verschillen identificeert, is beperkt tot twee clusters van 15-basenparen in het eiwit III-gen van de bacteriofaag.

De aanwezigheid van repeterende basensequenties die in het menselijk genoom aanwezig zijn, helpt DNA-fingerprinting. De zich herhalende sequenties worden restrictiefragmentlengte polymorfismen (RFLP's) genoemd. Het patroon van RFLP's is uniek voor elk individu en kan daarom worden gebruikt als een moleculaire vingerafdruk. DNA wordt verkregen uit bloedcellen van een individu, haarvezels, huidfragmenten of ander weefsel om DNA-fingerprinting uit te voeren.

Het DNA wordt vervolgens uit de cellen geëxtraheerd en met enzymen gedigereerd. De resulterende fragmenten worden gescheiden door een proces dat elektroforese wordt genoemd. Elektroforese is een proces waarbij elektrische ladingen DNA-fragmenten scheiden naar grootte.

Als gevolg van statistische evaluatie kan de forensisch patholoog worden gebruikt, de gescheiden DNA-fragmenten worden gedetecteerd met DNA-probes. Deze worden gebruikt om een ​​vingerafdruk te ontwikkelen. Het DNA van een verdachte vergelijken met het DNA dat is teruggevonden op een plaats delict, wordt bereikt met normaal zeker 99%.

Polymorfisme is de basis van het genetisch in kaart brengen van het menselijk genoom en van DNA-fingerprinting in de DNA-sequentie. Daarom is het essentieel om te begrijpen wat DNA-polymorfisme in eenvoudige bewoordingen betekent. Polymorfisme is variatie op genetisch niveau. Het ontstaat als gevolg van mutaties. Nieuwe mutaties kunnen bij een individu ontstaan, hetzij in de geslachtscellen, hetzij in somatische cellen.

Kiemen zijn cellen die gameten produceren in seksueel voortplantende organismen. Als een mutatie van geslachtscellen het vermogen van een individu om nakomelingen te krijgen die de mutatie kunnen overbrengen, niet ernstig schaadt, kan het zich via seksuele reproductie verspreiden naar de andere leden van de bevolking. Allelische sequentievariatie is traditioneel beschreven als een DNA-polymorfisme als meer dan één variant (allel) op een locus voorkomt in menselijke populatie met een frequentie groter dan 0, 01.

De waarschijnlijkheid dat een dergelijke variatie wordt waargenomen in niet-coderende DNA-sequenties zou hoger zijn omdat mutaties in deze sequenties mogelijk geen onmiddellijk effect / impact hebben op het reproductievermogen van een individu. Deze mutaties blijven generatie na generatie accumuleren en vormen een van de basis voor variabiliteit / polymorfisme. Er zijn verschillende soorten polymorfismen.

DNA-fingerprinttechniek:

De belangrijkste typen methoden voor DNA-vingerafdrukken die op dit moment worden gebruikt, zijn RFLP, PGR, Amp FLP en STR.

(A) RFLP:

Restrictie fragment lengte polymorfisme (RFLP) analyseert de lengte van de strengen van de DNA-moleculen met patronen van herhalende baseparen. DNA-moleculen zijn lange strengen die strak worden aangetroffen in chromosomen die zich in de kern van elke menselijke cel bevinden.

Bij elke DNA-streng zitten aantallen genen die de specifieke kenmerken van een individu bepalen. Terwijl ongeveer 5% van de gensamenstellingen op DNA dit type genetische informatie bevat, doet de andere 95% dat niet. Van de 95% bevatten deze niet-coderende genen echter identificeerbare repetitieve sequenties van basenparen, die bekend staan ​​als VNTR.

(b) PCR:

PGR (polymerase kettingreactie) PGR-analyse versterkt de DNA-moleculen met een kleiner monster. De PGR bleek nuttig te zijn bij het identificeren van DNA-vingerafdrukken in strafzaken op het forensische front. In vaderschapstests, vereist het minder hoeveelheden DNA omdat het identieke exemplaren van het DNA-monster maakt. De PGR-analyse amplificeerde geïsoleerde gebieden op de strengen van het te onderzoeken DNA, daarom was het niet zo onderscheidend als de RFLP.

(c) AmpFLP :

AmpFLP (Amplified fragment length polymorphism) AmpFLP kwam in zwang in de jaren 90 en is nog steeds populair in de kleinere landen die betrokken zijn bij het proces van DNA-vingerafdrukken. Het is een relatief minder gecompliceerde operatie en heeft de kosteneffectiviteit van de procedure.

Door de PGR-analyse te gebruiken om de minisatellietloci van de menselijke cel te versterken, bleek deze methode sneller in herstel dan de RFLP. Er zijn problemen met het bundelen van de VTRN's, wat leidt tot verkeerde identificaties in het proces als gevolg van het gebruik van gel in de analysefase.

(D) STR:

De meest voorkomende vorm van DNA-fingerprinting STR in het systeem is de (Korte tandemherhaling) methodologie voor het extraheren van DNA. Dit systeem is gebaseerd op de kenmerken van PGR, omdat het specifieke gebieden gebruikt met kort sequentieel repeat-DNA.

De STR analyseert hoe vaak basenparen zichzelf herhalen op een bepaalde locatie op een DNA-streng. De DNA-vergelijkingen kunnen de mogelijkheden in een bijna eindeloos bereik afstemmen; daarom is het het grote voordeel van deze methode.

DNA-vingerafdrukken zijn zeer succesvol geweest voor gebruik bij de persoonlijke identificatie van criminele verdachten. DNA-testen op etniciteit, identificatie van de verminderde en door de rechtbank goedgekeurde vaderschapstesten. Still-DNA brengt echter problemen met zich mee, omdat de VNTR's niet gelijkmatig over alle mensen worden verdeeld, omdat ze worden geërfd. Verder is er nog steeds het onvolmaakte menselijke element als de laatste stem bij het beheer van alle DNA-vingerafdrukprocedures.

DNA-vingerafdruktoepassing:

(a) Forensische analyses van dieren:

Het laboratorium van Medigenomix biedt een breed scala aan methoden die ondubbelzinnig biologische sporen aan individuen toewijzen. De genotyperingsservices van Medigenomix omvatten identiteitstesten en forensische DNA-traceeranalyse. DNA-fingerprinting is een state-of-the-art-methode.

Meestal verwerken politielaboratoria het monster van menselijke oorsprong. Medigenomix werkte aan een geval waarin een bot gekauwd door een hond en achtergelaten op een plaats delict, de eigenaar van de honden veroordeeld als een dief. Omdat er momenteel microsatellietmarkers beschikbaar zijn voor veel verschillende soorten, kan het laboratorium honden, katten, paarden, runderen, varkens en herten, vossen en andere wilde dieren identificeren.

(b) Oud DNA:

Medigenomix is ​​ook de wetenschappers erin geslaagd DNA-vingerafdrukken te maken van 30.000 jaar oude mammoethonen uit Alaska en Siberië door microsatellietanalyse. Ze hebben uitstekende resultaten.

(c) Vaderschapstest:

PGR is (Polymerase Chain Reaction) produceert de genetische vingerafdruk, die zeer specifiek is voor elk individu. Genoom van elk individu is de combinatie van de edelstenen van beide ouders; daarom is het DNA-profiel van een individu een gecombineerd patroon van ouderlijke genetische markers.

Een betrouwbare toewijzing van vaderschap voor elk individu maakt de vergelijkende analyse van een specifieke set van deze microsatellietmarkers mogelijk. Specimens voor vaderschapstesten worden meestal genomen uit cellen in de mond. Biologische monsters voor sporenanalyses kunnen worden geselecteerd uit Bloed, sperma, huid en zelfs uitwerpselen.

(d) DNA-profiel in creditcardformaat:

Identificatie van slachtoffers van vliegtuigongevallen, explosies, terroristische aanslagen of brandrampen in tunnels gebeurt door persoonlijke DNA-profilering Medigenomix heeft zijn M-Card twee jaar geleden geïnitieerd. Het biedt de mogelijkheid voor individuen om hun unieke DNA-profiel in het formaat van een creditcard te hebben.

Het M-Card-profiel heeft 99, 9999% nauwkeurigheid bij de identificatie van elk individu. Opgeslagen op een veilige plaats, biedt de M-Card identificatie na een ongeval wanneer het slachtoffer niet kan worden geïdentificeerd op basis van morfologische kenmerken.

(e) Algemene informatie en gegevensbeveiliging:

In het M-Card-profiel zijn de DNA-gebieden die voor individuele identificatie worden gebruikt specifieke geïsoleerde genetische loci in de niet-coderende gebieden van het genomische DNA. Hier zijn geen functionele genen gecodeerd; daarom is het niet mogelijk om enige informatie over potentiële genetische ziekten of persoonlijke kenmerken uit deze resultaten af ​​te leiden.