DNA parmak izi nedir?

DNA parmak izi, DNA’ndaki benzersiz desenlere bakarak bir DNA örneğinden bir bireyi tanımlamak için kullanılan bir yöntemdir.

Arka fon

  • Neredeyse her hücre  vücudumuzda DNA’mız var
  • Ortalama olarak, iki insan arasındaki DNA’nın yaklaşık yüzde 99.9’u aynıdır. 
  • Geriye kalan yüzde bizi benzersiz kılan şeydir (özdeş bir ikiz değilseniz!). 
  • Bu küçük bir miktar gibi görünse de, yaklaşık üç milyon baz çifti olduğu anlamına iki kişi arasında farklı olan Bu farklılıklar karşılaştırılabilir ve sizi bir başkasından ayırt etmeye yardımcı olmak için kullanılabilir.  
  • Minisatellitler, daha fazla varyasyon gösteren kısa tekrarlayan DNA dizileri (10-60 baz çifti uzunluğunda) mıdır? bir insandan diğerine genomun diğer kısımlarından. Bu varyasyon, tekrarlanan birimlerin sayısında veya mini uydu dizisindeki ‘kekemelerde’ sergilenmektedir.
  • İlk mini uydu, 1980 yılında keşfedildi. 

DNA parmak izi

  • DNA parmak izi, 1984 yılında Profesör Sir Alec Jeffreys tarafından, insan DNA’sındaki bu minisatellitler şeklinde varyasyonları tespit edebileceğinizi fark ettikten sonra icat edildi. 
  • DNA parmak izi, bir kişiye özgü bir model üretmek için genomdaki birçok minisatelliti aynı anda tespit eden bir tekniktir. Bu bir DNA parmak izi.
  • Aynı DNA parmak izine sahip iki kişinin aynı ikiz olmayan olma olasılığı çok azdır. 
  • Tıpkı gerçek parmak iziniz gibi, DNA parmak iziniz de doğduğunuz bir şeydir, size özeldir.

İlk DNA parmak izi nasıl üretildi?

  1. DNA parmak izinin ilk adımı DNA’yı insan kanından, genellikle kandan bir numuneden çıkarmaktı.
  2. Kısıtlama enzimleri olarak adlandırılan moleküler ‘makas’ DNA’yı kesmek için kullanıldı. Bu, çeşitli uzunluklarda binlerce DNA parçasına neden oldu.
  3. Bu DNA parçaları daha sonra jel elektroforez :
    • DNA, gözenekli bir jelin bir ucundaki oyuklara yüklendi, bu da biraz elek gibi hareket etti. 
    • Negatif yüklü DNA’yı jelden çeken bir elektrik akımı uygulandı.
    • Daha kısa DNA parçaları jel boyunca en kolay ve dolayısıyla en hızlı şekilde hareket etti. Daha uzun DNA parçalarının jel boyunca hareket etmesi daha zordur, böylece daha yavaş hareket ederler. 
    • Sonuç olarak, elektrik akımı kapatıldığında DNA parçaları boyut sırasına göre ayrılmıştır. En küçük DNA molekülleri, orijinal örneğin jele yüklendiği yerden en uzağa uzandı.
  4. DNA ayrıldıktan sonra DNA parçaları, sağlam bir naylon zar parçasına kırılgan jelden aktarıldı veya ‘lekelendi’ ve daha sonra tek DNA dizisi üretmek için ‘sıkıştırıldı’. 
  5. Daha sonra naylon membran radyoaktif problarla inkübe edildi. 
    • Problar, radyoaktif fosforla etiketlenmiş küçük uydu DNA’larının küçük parçalarıdır.
    • Problar sadece tamamlayıcı oldukları DNA parçalarına bağlanır – bu durumda genomdaki minisatellitlere bağlanırlar.
  6. Sondaların bağlandığı minisatellitler daha sonra naylon membran X-ışını filmine maruz bırakılarak görselleştirildi. 
    • Radyoaktiviteye maruz kaldığında, etiketli DNA’nın bulunduğu filmde 30’dan fazla karanlık banttan oluşan bir desen ortaya çıktı. Bu model DNA parmak iziydi. 
    • İki veya daha fazla farklı DNA parmak izini karşılaştırmak için farklı DNA örnekleri aynı elektroforez jeli üzerinde yan yana çalıştırıldı. 
DNA parmak izi nedir? 1

DNA parmak izi adımları gösteren çizim. Fotoğraf kredisi: Genome Research Limited

DNA profili oluşturma 

  • Günümüz DNA profillemesine STR analizi de denir ve DNA parmak izinde kullanılan minisatellitlerden ziyade mikrosatellitlere dayanır.
  • Mikrosatellitler veya kısa tandem tekrarları (STR), genellikle iki ila beş baz çifti uzunluğunda minisatellitlerin daha kısa akrabalarıdır. Minisatellitler gibi bunlar insan genomu boyunca birçok kez tekrarlanır, örneğin ‘TATATATATATA’. 

Bugün bir DNA profili nasıl üretilir?

  1. DNA biyolojik bir örnekten ekstrakte edilir. STR analizi inanılmaz derecede hassastır, bu nedenle doğru bir sonuç elde etmek için sadece bir miktar DNA’sına ihtiyaç duyar. Sonuç olarak DNA, kan, tükürük ve saç dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik numunelerden ekstrakte edilebilir. 
  2. Orijinal DNA parmak izi yönteminin aksine, DNA profili oluşturma DNA’yı kesmek için kısıtlama enzimleri kullanmaz. Bunun yerine polimeraz zincir reaksiyonunu (PCR) kullanıyor  belirli STR dizilerinin birçok kopyasını üretmek için.
    • PCR, belirli bir DNA sekansının birçok kopyasını üreten otomatik bir prosedürdür. Başlamak için sadece az miktarda DNA gerekir ve hatta kısmen parçalanmış bir DNA örneğinden kopyalar bile oluşturabilir. 
    • PCR’de primer olarak adlandırılan küçük DNA parçaları  ilgilenilen DNA’nın tamamlayıcı dizilerine bağlanın ve ilgilenilen DNA’nın kopyalanması için başlangıç ​​noktasını işaretleyin. 
    • STR analizinde PCR’de kullanılan primerler, ilgili STR dizisinin her iki ucuna da takılacak şekilde tasarlanmıştır. 
    • Her STR için primerler belirli bir renkli floresan etiketle etiketlenmiştir. Bu, PCR’den sonra STR sekanslarının tanımlanmasını ve kaydedilmesini kolaylaştırır.
  3. Sekansın yeterli kopyaları PCR ile üretildikten sonra, fragmanları boyuta göre ayırmak için elektroforez kullanılır.
  4. Her bir parça, floresan etiketli parçaların belirli bir renkle parlamasına neden olan bir lazerden geçer. Çıktı, her STR dizisinin rengini ve uzunluğunu vurgulayan bir dizi renkli tepe noktası olarak görüntülenir (aşağıdaki resimde gösterildiği gibi).
DNA parmak izi nedir? 2

DNA profil oluşturma adımlarını gösteren çizim. Fotoğraf kredisi: Genome Research Limited

  • Test edilen daha fazla STR dizisi, test birisini tanımlamakta o kadar doğru olur. 
  • Adli amaçlar için kullanılan diğer STR’lere sadece erkek Y kromozomundan türetilen Y-STR’ler denir. Bu, karışık DNA örneklerinden bir erkek failin tanımlanması için faydalıdır. 
  • Her 10 milyon milyonda (10.000.000.000.000) sadece bir kişinin belirli bir STR profili olacaktır. Dünya insan nüfusunun sadece 7.100 milyon (7.100.000.000) olduğu tahmin edildiğinden, özdeş bir ikiz değilseniz başka biriyle aynı profili paylaşmanız pek olası değildir. 

Suç çözme 

  • DNA profilleri adli tıpta çok faydalıdır, çünkü bir suçtan sonra geride kalan insan malzemesinin sadece küçük bir örneği birisini tanımlamak için yeterli olabilir. 
  • İngiltere’de tam bir DNA profili, 11 STR sekansı ve profilin bir erkekten mi yoksa bir kadından mı olduğunu doğrulamak için bir cinsiyet belirleyiciden oluşur. Artık tüm yeni profiller, Avrupa’da sınırlar arasında tutarlılık sağlamak için ek beş STR dizisi içeriyor.
  • ABD’de Federal Araştırma Bürosu (FBI) 13 STR dizisinin test edilmesini önerir. Birçok eyalet, eyalet sınırları boyunca daha verimli araştırmalar yapmak için test edilen STR dizilerinin sayısını artırmaktadır. 
  • Olay yeri profili ile bireysel profil arasında yapılan bir eşleşme olası bir şüpheliyi tanımlar. 
  • Farklı suç mahalli profilleri arasında yapılan bir maç, işyerinde tekrarlanan bir suçluyu gösterir.
  • Polis bu DNA kanıtını, birisini bir suçtan dolayı kovuşturmaya yardımcı olacak diğer kanıtları desteklemek için kullanabilir. Tam DNA profilleri çok güvenilir eşleşmeler sağlar ve bir şüphelinin bir suçtan suçlu veya masum olduğuna dair güçlü kanıtlar sağlayabilir.
DNA parmak izi nedir? 3

Suç mahallinden DNA parmak izi ile iki şüpheliden DNA parmak izi karşılaştırmasını gösteren çizim. Şüpheli 2’den gelen DNA parmak izi, olay yerinden alınanlarla eşleşiyor. Fotoğraf kredisi: Genome Research Limited

DNA profilleri nasıl saklanır?

  • İngiltere, 1995 yılında ulusal DNA profilleri veri tabanı kuran ilk ülke oldu.
  • İngiltere Ulusal DNA Veritabanı, çoğu ciddi suçlarla bağlantılı olan belirli sayıda İngiltere’den DNA profillerini barındırır. 
  • Özgürlüğün Korunması Yasası 2013, masum yetişkinlerden ve çocuklardan alınan 1.766.000 DNA profilinin Birleşik Krallık Ulusal DNA Veritabanından silinmesini sağlamıştır. 
  • Çoğu ülkede artık ulusal bir DNA veritabanı bulunmaktadır. 

Kan akrabalarını bağlama

  • DNA’nızın yarısını annenizden, yarısını babanızdan alırsınız. Bu nedenle STR’ler ebeveynlerden çocuklarına aktarılır. 
  • DNA profili oluşturma, iki kişinin birbiriyle ilişkili olup olmadığını doğrulamak için kullanılabilir ve yaygın olarak bir kişinin bir çocuğun biyolojik ebeveyni olup olmadığını kanıtlamak için kullanılır.
  • DNA profili, suç mağdurlarını veya büyük felaketleri tespit etmek ve ayrılan aileleri tekrar bir araya getirmek için de kullanılabilir. 
  • DNA profil oluşturma yüksek başarı oranına ve çok düşük yanlış pozitif orana sahiptir. 
DNA parmak izi nedir? 4

Anne-baba ve çocuklarının DNA profillerini karşılaştıran illüstrasyon. Çocuğun hangi STR’lerinin hangi ebeveynden devralındığını görebilirsiniz. Fotoğraf: Genome Research Limited

Bir Yanıt