Μάθετε περισσότερα για το DNA Fingerprinting και πώς χρησιμοποιείται

Το DNA fingerprinting - επίσης γνωστό ως γενετική αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων, τυποποίηση DNA και προφίλ DNA - είναι μια μοριακή γενετική μέθοδος που επιτρέπει την ταυτοποίηση των ατόμων που χρησιμοποιούν μαλλιά, αίμα, σπέρμα ή άλλα βιολογικά δείγματα, βασισμένα σε μοναδικά πρότυπα (πολυμορφισμούς) στο DNA τους. Όταν περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1984 από τον βρετανό επιστήμονα Alec Jeffreys, η τεχνική επικεντρώθηκε σε ακολουθίες DNA που ονομάζονται μίνι-δορυφόροι που περιείχαν επαναλαμβανόμενα μοτίβα χωρίς γνωστή λειτουργία. Αυτές οι αλληλουχίες είναι μοναδικές για κάθε άτομο, με εξαίρεση τα ίδια δίδυμα.

Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι αποτύπωσης DNA, χρησιμοποιώντας είτε πολυμορφισμό μήκους θραυσμάτων περιορισμού (RFLP), αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) ή και τα δύο. Κάθε μέθοδος στοχεύει διαφορετικές επαναλαμβανόμενες πολυμορφικές περιοχές του ϋΝΑ, συμπεριλαμβανομένων των πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου (SNP) και των βραχέων διαδοχικών επαναλήψεων (STRs). Οι πιθανότητες προσδιορισμού ενός ατόμου σωστά εξαρτώνται από τον αριθμό επαναλαμβανόμενων ακολουθιών που ελέγχθηκαν και από το μέγεθος τους.

Όταν χρησιμοποιείται για την εγκληματολογική επιστήμη, η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA χρησιμοποιεί ανιχνευτές που στοχεύουν περιοχές ειδικού DNA για τον άνθρωπο, εξαλείφοντας έτσι οποιαδήποτε πιθανότητα μόλυνσης από εξωγενές DNA από βακτήρια, φυτά, έντομα ή άλλες πηγές.

Πεδία όπου η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA είναι επωφελής

Οι πιο συνηθισμένες χρήσεις για τα δακτυλικά αποτυπώματα DNA περιλαμβάνουν:

• Ιατροδικαστική: Όπως γνωρίζουν οι περισσότεροι τηλεοπτικοί παρατηρητές, η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA μπορεί να επιτευχθεί με μια πολύ μικρή ποσότητα DNA και είναι ένας σίγουρος τρόπος για να "δάκτυλο" ένας ένοχος σε ένα έγκλημα. Ομοίως, η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA μπορεί και απαλλάσσει αθώους ανθρώπους από εγκλήματα - μερικές φορές ακόμη και εγκλήματα που διαπράχθηκαν πριν από χρόνια. Η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί εύκολα για τον εντοπισμό ενός αποσυντιθέμενου σώματος.
• Μη έγκυρη αναγνώριση: Ο Τζο είναι πραγματικά ο πατέρας του Μπίλι; Το αποτύπωμα DNA μπορεί να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση γρήγορα και με ακρίβεια. Εκτός από τον εντοπισμό των υιοθετημένων παιδιών και την τακτοποίηση των πατρωνιών πατρότητας, το DNA fingerprinting έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για να καθιερώσει μια σχέση στην περίπτωση της κληρονομιάς. Πάνω από μία φορά, η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA επέτρεψε στους ανθρώπους που χωρίστηκαν ως αποτέλεσμα φυσικής καταστροφής ή πολέμου να βρουν τα παιδιά και τους γονείς τους.

• Φάρμακο: Η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA εξυπηρετεί διάφορες χρήσεις στην ιατρική. Ένα σημαντικό παράδειγμα είναι η αναγνώριση καλών γενετικών αγώνων για δωρεά οργάνων ή μυελού. Οι γιατροί αρχίζουν επίσης να χρησιμοποιούν τα δακτυλικά αποτυπώματα DNA ως εργαλείο για το σχεδιασμό εξατομικευμένων ιατρικών θεραπειών για ασθενείς με καρκίνο. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε αποτύπωμα DNA για να διασφαλιστεί ότι ένα δείγμα ιστού έχει επισημανθεί σωστά με το όνομα του σωστού ασθενούς.
• Γεωργία: Όλα τα ζωντανά έχουν DNA, πράγμα που σημαίνει ότι τα δακτυλικά αποτυπώματα DNA μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση γενετικά τροποποιημένων φυτών ή φυτών που είναι πιθανόν να έχουν θεραπευτική αξία. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να αποδείξει τη γενεαλογία σε πολύτιμα ζώα όπως οι ιπποδρομίες.

Πώς γίνεται η αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA

Για τους ανθρώπινους ελέγχους, τα άτομα υποβάλλονται τυπικά σε ένα δείγμα ϋΝΑ, το οποίο μπορεί να παρασχεθεί ως δείγμα αίματος ή ως σπόγγος ιστού από το εσωτερικό του στόματος. Καμία από τις μεθόδους δεν είναι περισσότερο ή λιγότερο ακριβής από την άλλη, σύμφωνα με το Κέντρο διαγνωστικών DNA. Οι ασθενείς προτιμούν συχνά τα στοματικά επιχρίσματα επειδή η μέθοδος είναι λιγότερο επεμβατική, αλλά έχουν μερικά μειονεκτήματα. Εάν τα δείγματα δεν αποθηκευτούν γρήγορα και σωστά, τα βακτηρίδια μπορούν να προσβληθούν από τα κύτταρα που περιέχουν DNA. Επίσης, τα κύτταρα δεν είναι ορατά, επομένως δεν υπάρχει εγγύηση ότι το DNA θα είναι παρόν.

Μόλις ληφθεί και δοκιμαστεί, το δείγμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο για την ανάπτυξη της θεραπείας ή σε σύγκριση με αυτό ενός άλλου ατόμου προκειμένου:

• Δημιουργήστε μια σχέση αίματος μεταξύ δύο ανθρώπων
• Προσδιορίστε αν δύο άτομα είναι καλός γενετικός αγώνας για ιατρικούς λόγους
• Προσδιορίστε εάν το DNA ενός συγκεκριμένου ατόμου αντιστοιχεί στο DNA σε μια περιοχή του εγκλήματος
• Προσδιορίστε ένα σώμα

Περιπτώσεις υψηλού προφίλ

Τα αποδεικτικά στοιχεία για το DNA έχουν διαφέρει σε αρκετές περιπτώσεις υψηλού προφίλ, καθώς η χρήση τους έχει γίνει πιο κοινή από τη δεκαετία του 1990. Μερικά παραδείγματα τέτοιων περιπτώσεων ακολουθούν:

• Ο κυβερνήτης του Ιλινόις, Γιώργος Ράιαν, ενέκρινε το μορατόριουμ για τις εκτελέσεις το 2000, μετά από επανεξέταση των στοιχείων DNA που έθεσαν υπό αμφισβήτηση τις υποθέσεις εναντίον πολλών κρατουμένων στη φυλακή. Ο Ιλλινόις απέλυσε πλήρως τη θανατική ποινή το 2011.
• Στο Τέξας, τα αποδεικτικά στοιχεία του DNA επιβεβαίωσαν περαιτέρω την υπόθεση εναντίον του Ricky McGinn, καταδικασμένου για βιασμό και δολοφονία της βιτρίνας του. Σύμφωνα με την εγκληματολογική ενημέρωση, τα αποδεικτικά στοιχεία του DNA που εξετάστηκαν στο πλαίσιο μιας έκκλησης του McGinn επιβεβαίωσαν ότι μια τρίχα που βρέθηκε στο σώμα του θύματος ανήκε στον McGinn. Ο McGinn εκτελέστηκε το 2000.
• Μία από τις πιο γνωστές ιστορικές περιπτώσεις που επηρεάστηκαν από την αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA ήταν η δολοφονία του Τσάρου Νικολάου Β και της οικογένειάς του μετά τη Ρωσική Επανάσταση το 1917. Σύμφωνα με Smithsonian το περιοδικό που βρέθηκε το 1979 τελικά υποβλήθηκε σε έλεγχο DNA και επιβεβαιώθηκε ότι ήταν μέλη της οικογένειας του τσάρου.