You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.




  • تعیین پروفایل دی ان ای DNA Fingerprinting  or DNA-Typing or DNA Profiling

    کروموزوم های مستقر در هسته سلول های موجودات زنده از جمله انسان از بیوملکولی به نام DNA ) دزکسی ریبونوکلئیک اسید) تشکیل شده است که در سطح آن مارکرهایی وجود دارد که مثل آثار انگشتان افراد ، منحصر به فرد می باشد. بررسی این مارکرهای مولکولی که در تشخیص هویت مجرمین استفاده می شود راDNA-Typing  می گویند (1).

    متن

    درون هسته اكثر سلول هاي بدنمان يک رشته دو متري مارپیچی وجود دارد . قسمت هايي از آن رمزگذاري , هويت و شكل ظاهري را عهده دار مي باشد. باقي آن حاوي الگوهاي تكرار شونده اي است که در هر فردي به ميزان خاصي تکرار مي شود. امكان شمارش اين تكرارها ، انقلابي دركشف جرايم به وجود آورده است . ساختارDNA مانند نردباني مارپيچی با 3 ميليارد پله است . چهار نوع ماده به نام های آدنين A و گوانين G و سيتوزين C و تايمين T ، نردبان DNA را مي سازند.

     یکی از صحیح‌ترین روش ها برای اثبات حضور یک فرد در صحنه جرم ، تعیین پروفایل DNA مجرم از طریق نمونه های بیولوژیکی به جا مانده در صحنه جرم است . انگشت نگاری DNA براساس وجود چند شکلی‌ها یا پلی مرفیسم ها است. این چند شکلی‌ها  حاصل تفاوت های کوچک (معمولا تغییرات تک جفت بازی) در توالی هستند که به طور متوسط از فردی به فرد دیگر در هر500 تا 1000 جفت نوکلئوتید رخ می‌دهد. هر تفاوتی از توالی ژنومی مشترک انسان در کسری از جمعیت انسانی رخ می‌دهد که هر فردی تعدادی از آنها را داراست. بعد از این تغییرات توالی بر روی جایگاه های شناسایی آنزیم‌های محدود کننده تأثیر گذاشته و منجر به تنوع اندازه قطعاتDNAحاصل از هضم توسط یک آنزیم محدود کننده خاص در بین افراد متفاوت می‌گردد. از این رو به این تغییرات ، چند شکلی‌های طول قطعه محدود کننده ( Restriction Fragment Length Polymorphisms) یا RFLPs می گویند. این دانش اولین بار توسط آلکس جفریس(Alec Jefferys) در دانشگاه لیستر انگلیس ابداع و به کارگیری شد.

    جستجوی RFLPs با استفاده از روش ساترن بلوتینگ

    جستجوی قطعاتRFLPs با استفاده از یک روش هیبریداسیون خاص ( اتصال دو قطعهDNA به همدیگر) به نام ساترن بلوتینگ  (Southern blothing)  به انجام می‌رسد. ابتدا قطعات DNAحاصل از هضم DNA توسط آنزیم‌های محدود کننده بر اساس اندازه ، با روش الکتروفورز بر روی ژل آگارز جدا می‌شوند. این قطعات DNAبا خیساندن ژل در قلیا ، دناتوره شده و سپس بر روی یک غشای نایلونی لکه گذاری می‌شوند و بدین ترتیب نحوه توزیع قطعات بر روی غشای نایلونی مشابه انتشار این قطعات بر روی ژل خواهد بود. آنگاه این غشاء در یک محلول حاوی پروب DNAنشان‌دار با رادیواکتیو غوطه‌ور می‌گردد. وقتی یک ژنوم انسانی توسط یک آندونوکلئاز محدود کننده هضم می‌شود، پروب مربوط به توالی که چندین بار در ژنوم انسانی تکرار شده است، عموما چندین قطعهDNA  را شناسایی می‌کند. قطعاتی که پروب به آنها هیبرید می‌گردد، با روش اتو رادیوگرافی معین می‌شوند (شکل1) .

    مشخصات پروب (توالی های تک رشته ای نشاندار DNA)

    توالی های DNAژنومی مورد استفاده در این آزمون ها ، عموما نواحی حاوی توالی‌های تکراریDNA است که هزاران بار ، پشت سر هم تکرار شده‌اند و در ژنوم یوکاریوت های عالی از جمله انسان وجود دارند. تعداد واحدهای تکراری موجود در مولکول DNA در بین افراد مختلف، متفاوت است ( به استثنای دوقلوهای یکسان). درصورت انتخاب یک پروب مناسب ، الگوی باندهای حاصل از چنین آزمایشی برای هر فرد ، اختصاصی خواهد بود. با به کارگیری پروب های متعدد ، یعنی توالی های تک رشته ای نشاندار مکمل DNA ، آن قدر این آزمون انتخابی خواهد شد که می‌تواند یک فرد را در کل جمعیت انسانی شناسایی نماید. با وجود این ، روش ساترن بلوتینگ نیاز به نمونه‌های DNAنسبتا تازه و مقادیر DNA بیش از میزانی دارد که عموما در صحنه وقوع جرم ، وجود دارد. برای رفع این اشکال از روش دیگری به نام PCR یا تکثیر DNA استفاده می کنند . با استفاده از روشPCR که امکان ازدیاد مقادیر کم DNA را فراهم می سازد، امکان مطالعه مارکرهای با توالی کوتاه (STR) یا Short Tandem Repeat فراهم گردیده است (2).

     شکل1. محصول ساترن بلات و هیبریداسیون و اتورادیوگرافی

    کاربرد روش  DNA Profiling

    هم اکنون این روش ها ، برای اثبات قطعی وقوع جرم به کارگیری می شوند. از نتایج این روش ها برای محکوم کردن و یا تبرئه افراد مظنون با اطمینان فوق‌العاده بالا استفاده می‌شود. با رسیدن به استانداردها و به کارگیری گسترده روش های یاد شده در آزمایشگاه های جنایی ، استفاده از این روش ها در دادگاه ها ، افزایش بیشتری پیدا خواهد کرد. با بهره گیری از مارکرهای مولکولی حتی می‌توان به رازهای قتلی اشاره نمود که دهها سال از وقوع آنها می‌گذرد. به طور مثال در سال 1996 انگشت نگاری DNA، به تأیید هویت استخوان های آخرین سزار روس و خانواده او که در سال 1918 به قتل رسیده بودند، کمک کرد . با ایجاد بانک اطلاعاتDNA برای جمعیت کشور در سیستم CODIS (Combined DNA Index System) و مقایسه پروفایلDNA نمونه های به جا مانده در صحنه های جرم با داده های موجود در سامانه ، هویت مجرمین با ضریب اطمینان بیشتری تشخیص داده می شوند.  تا قبل از به کارگیری روش  DNA Profilingمتخصصین علوم زیستی فقط قادر به تعیین گروه خونی از نمونه های بیولوژیک بودند .از آن جایی که  گروه های خونی افراد منحصر به فرد نیست به گونه ای که  حدود 40در صد ازجمعیت دنیا دارای گروه خونیO   مثبت می باشند ، بنابراین انتساب جرم به متهم تقریبا غیر ممکن بوده و فقط دامنه مظنونیت را محدود می کند. با این توصیف، پروفایلDNA همانند اثر انگشت، منحصر به فرد بوده و در کشف جرم نقش مؤثری دارد.

    کلید واژه ها

    Profiling ، ژنوم هسته ای، ساترن بلات، پلی مرفیسم، آنزیم های محدود کننده.

      ارجاعات:

    1-     Akamine, R.; Yatsushiro, S.; Yamamura, S. et al. (2009). Direct endonuclease digestion and multi-analysis of restriction fragment length polymorphisms by microchip electrophoresis. J Pharm Biomed Anal, Vol.50, No.5 (December 2009), pp. 947-953

    2-       Kline MC, Hill CR, Decker AE, Butler JM: STR sequence analysis for characterizing normal, variant, and null alleles; Forensic Sci Int Genet 5:329; 2011.

     

نظر شما