DNA101چيست

DNA (دئوكسي ريبونوكلئيك اسيد) يك ساختار شيميايي است كه كروموزوم را مي‌سازد . قسمتي از كروموزوم كه خصوصيات ويژه را ديكته مي كند ژن نام دارد .
ساختار DNA يك مارپيچ دوتايي است كه دو رشته از ماده ژنتيكي پيچيده شده اند به صورت مارپيچ به دور هم . هر رشته شامل يك ترتيب پايه است كه نوكلئوتيد نام دارد. هر تركيب پايه از ۴ ساختار تشكيل شده است (آدنين A ، گوانين G ، سيتوزين C ، تيمين T)

دو رشته DNA از طريق اين پايه ها به هم وصل مي شوند . بنابراين هر پايه فقط با يك پايه پيوند خواهد داشت . آدنين فقط با تيمين و گوانين با سيتوزين .
نمونه پيشنهادي DNA به صورت زير است .
A – A – C – T – G – A – T – A – G – G – T – C – T – A – G
رشته ديگر DNA به اين صورت است :

T – T – G – A – C – T – A – T – C – C – A – G – A – T – C
روي هم رفته اين انتخاب به اين صورت شرح داده مي شود :
T – T – G – A – C – T – A – T – C – C – A – G – A – T – C

A – A – C – T – G – A – T – A – G – G – T – C – T – A – G
رشته هاي DNA به صورت مخصوصي خوانده مي شوند از بالا كه ناميده مي شود
و پايين آن ناميده مي شود . در دو رشته مارپيچ رشته ها در حالت متضاد هم قرار دارند .
T – T – G – A – C – T – A – T – C – C – A – G – A – T – C
A – A – C – T – G – A – T – A – G – G – T – C – T – A – G
ساختار شيميايي DNA به اين صورت است .

اثر انگشت DNA چيست ؟
ساختمان شيميايي DNA هر شخص مانند هم است . تنها فرق بين انسان ها يا هر موجود ديگري در دستور عمل جفت هاي پايه است . بيش از ميليون ها جفت پايه در DNA هر شخص وجود دارد كه باعث مي شود هر شخص توالي مختلف از DNA داشته باشد .

با استفاده از همين ترتيب ها هويت منحصر به فرد هر شخص مي تواند شناسايي شود ولي به علت وجود داشتن ميليون ها جفت پايه اين كار خيلي وقت‌گير مي شود . در عوض علم توانايي استفاده از روشهاي كوتاهتر و كم هزينه تر را دارد (به علت تكرار نمونه ها در DNA)
اين نمونه ها به ما اثر انگشت هر شخص را مي دهند و دانشمندان قادرند معين كنند كه آيا دو نمونه DNA از يك شخص است و يا از اقوام آن شخص است يا افراد ديگر. علم با استفاده از يك ترتيب كوچك كه شناخته شده است توانسته اختلافات بين اشخاص را در يك ترتيب بزرگتر بدست آورد و از آناليز آنها احتمالات يكساني حاصل كند .

لكه سادرن
لكه سادرن يكي از راه هاي تجزيه ژنتيكي DNA فرد است لكه سادرن شامل مراحل زير است :
۱-جدا كردن DNA موردنظر از بقيه ماده سلولي در هسته . اين مي تواند به وسيله راه‌هاي شيميايي مانند استفاده از زدايشگر براي شستن ماده اضافي از DNA يا راه هاي مكانيكي مانند بكار بردن نيروي زيادي كه DNA را از حالت فشردگي خارج كند .

۲- DNA را به يك يا چند قسمت با سايزهاي متفاوت ببريد كه اين كار به وسيله آنزيم محدود كننده صورت مي گيرد .
۳-قطعه هاي DNA بر اساس سايز خود در ژل الكتروفورز طبقه بندي مي شوند . DNA در ژل الكتروفورز ريخته مي شود . ژل مانند آگار است و يك ميدان الكتريكي از درون ژل عبور داده مي شود . قسمت انتهايي ژل داراي بار مثبت و قسمت ابتدا يا سرژل داراي بار منفي است . چون DNA داراي بار ضعيف و خفيف منفي است به سمت ته ژل حمله مي كند DNA هاي كوچكتر چون نسبت به قطعه هاي بزرگتر سريعتر حركت مي كنند ، به ته مي روند . بدين طريق قطعه هاي مختلف DNA براساس سايز از هم جدا شده قطعه هاي كوچكتر در پايين ژل و قسمت هاي بزرگتر در بالاي ژل قرار مي گيرند .

۴-طبيعت DNA را عوض كرده و همه آنها را به صورت تك رشته اي درآورده صاف مي كنيم . اين عمل مي تواند به كمك گرما يا راه هاي شيميايي درون ژل صورت
گيرد.

۵-باندهاي DNA مستقيماً به يك قطعه كاغذ از جنس نيترو سلولز چسبانده مي شود. لكه سادرن حالا آماده است تا تجزيه شود و آناليز گردد .
براي آناليز كردن لكه سادرن در يك واكنش هيبريداسيون با DNA موردنظر از كاوشگر راديواكتيو استفاده مي شود . اگر پرتو x بعد از كاوشگر راديواكتيو به DNA تك رشته اي تابانده شود اجازه داده مي شود DNA را روي كاغذ فقط در منطقه اي كه كاوشگر راديواكتيو آن را با علامت قرمز روي فيلم نشان مي دهدچسباند .
اين امكان مي دهد كه محقق در DNA خالص يك شخص رويداد و تكرار نمونه ژنتيك خاص را كه در اين آزمايش مدنظر است بشناسد .

فوايد استفاده از اثر انگشت DNA
2-ويژگي هاي پدرانه و ويژگي هاي مادرانه
چون يك شخص الگوي VNTRs خود را از والدينش به ارث مي برد پس الگوي VNTR مي‌تواند در بوجود آوردن ويژگي هاي پدرانه و يا مادرانه مورد استفاده قرار گيرد . اين الگوهاي كاملاً ويژه هستند كه VNTR پدري و مادري (اصلي) مي توانند دوباره ساخته شوند . اگر تمام VNTR هاي بچه ها شناخته شده باشند (بچه هاي بيشتري با قابليت بيشتري توليد شوند) الگوي VNTR بچه خانواده مورد استفاده قرار مي گيرد براي حل كردن استاندارد هاي هويت پدر شخص موردنظر و بررسي براي حالت هاي پيچيده بيشتر در تائيد شناسايي مليت مشروع يك شخص و براي نمونه ، فرزند خواندگي و بيولوژي مقام‌هاي پدري و مادري .

۲-هويت مجرم و پزشكي قانوني :

DNA خالص شده از خون ، مو و سلول هاي پوست از يك زمينه جرم مي تواند از طريق الگوي VNTR با DNA مجرم مشكوك مقايسه شود تا مشخص شود آن شخص گناهكار يا بي گناه است . الگوي VNTR همچنين در پيدا كردن هويت انساني مقتول و به قتل رسيده از طريق DNA پيدا شده از مدرك يا بدن شخص استفاده مي‌شود .

۳-هويت شخص :
نظريه استفاده از DNA اثر انگشت به عنوان يك منبع باركد ژنتيك يك شخص منحصر به فرد بحث شده است . اما اين انتظار داشتني نيست كه در هر آينده قابل پيش بيني اتفاق بيفتد .
تكنولوژي مي خواهد ، خالص كند و پرونده را ادامه دهد و سپس ميليون ها الگوي VNTR هر شخص مشخص را آناليز كند كه اين كار بسيار گران و بيهوده است .
Social Security numbers و تصوير ID (هويت تصويري) و ديگر روش هاي معمولي خيلي احتمال آنها است كه باقي بماند در روش هاي متداول تر براي ثابت نگه داشتن مشخصات شخصي .

مشكلات اثر انگشت DNA
مثل هر چيز ديگر در جهان علم هيچ چيز را نمي توان درباره DNA اثر انگشت ۱۰۰% تضمين كرد .
اصطلاح انگشت نگاري DNA به يك مفهوم يا اصطلاح غلط است . آن به اين مفهوم است كه مثل انگشت نگاري الگوي VNTR براي هر شخص معيني كاملاً منحصر به فرد آن شخص است . در واقع تنها كاري كه الگوي VNTR مي تواند انجام دهد عبارت است از ارائة يك احتمال كه شخص موردنظر در حقيقت همان شخصي است كه الگوي VNTR اعم از يك بچه يا مجرم يا هر چيز ديگر به او تعلق دارد . با در نظر گرفتن اين احتمال كه در ۲۰ ميليارد است كه حاكي از اين است كه شخص را مي‌توان به طور معقولي با انگشت نگاري DNA مطابقت داد . در اين صورت آن احتمال ممكن است باشد كه جاي ترديدي بسيار خواهد داشت با توجه به هويت خاصي كه صاحب اين الگوي VNTR باشد .

 

۱-ايجاد احتمال بالاي توليد نسل :
احتمال اثر انگشت براي يك شخص خاص نيازمند حساسيت بالاي در موارد جنايي است ، براي جايي كه كمك كند تا ثابت شود آيا شخص مشكوك مجرم است يا بي‌گناه . استفاده از يك VNTR بي نظير مطمئن يا تركيبي از VNTR براي توليد الگوي VNTR احتمال اينكه دو نمونه DNA با هم مطابقت دارند يا مخالفت هم
هستند و يا ويژگي هاي يك بچه به والدين خود شبيه است يا نه را افزايش مي دهد .

۲-مسائلي با تعيين احتمال :
A.ژنتيك جمعيت :
چون VNTR نتايجي از ارث‌بري ژنتيك هستند در كل جمعيت انساني توزيع نمي‌شوند . يك VNTR داده شده نمي تواند يك احتمال ثابت از رخدادها باشد و خيلي به بين زمينه (سابقه خانوادگي) وابسته است . تفاوت احتمالات كاملاً در خطوط نژادي به طور مشخص قابل رويت هستند . بعضي از الگوها كه به طور پي در پي اتفاق مي افتند در پس اسپانيايي ها ، خيلي به ندرت در ميان قفقازي ها يا آمريكايي – آفريقايي ها اتفاق مي افتد .