Badania DNA - część 1

Na początek kilka definicji:

DNA - kwas deoksyrybonukleinowy, substancja chemiczna będąca nośnikiem informacji genetycznej, występująca we wszystkich żywych organizmach. Łańcuch DNA występuje w postaci podwójnej, skręconej nici, tzw. podwójnej helisy

gen - fragment DNA, w którym zakodowana jest infor-macja o produkcji białka

polimerazowa reakcja łańcuchowa PCR (polymerase chain reaction) - metoda do wielokrotnego duplikowania śladowych ilości DNA, by zapewnić ilości potrzebne do wykonania analizy. PCR jest często wykorzystywana do analizy "odcisków palców DNA" (fingerprint), w nauce i medycynie sądowej.

genetyczny odcisk palca - wzór fragmentów DNA powstałych po strawieniu wybranego obszaru genomu odpowiednim enzymem restrykcyjnym i rozdzielonych w żelu elektroforetycznym; jeśli do badań wybierze się odpowiedni odcinek DNA, powstaje wzór charakterystyczny dla każdego osobnika danego gatunku

genom - kompletny zestaw genów organizmu żywego

kwas nukleinowy - długa spolimeryzowana cząsteczka złożona z pojedynczych jednostek nukleotydowych związanych silnymi wiązaniami chemicznymi; łańcuchy DNA i RNA są kwasami nukleinowymi różniącymi się od siebie cukrowym składnikiem nukleotydów, jest nim odpowiednio deoksyryboza i ryboza

mitochondria - "centra energetyczne" znajdujące się w każdej komórce i dzielące się niezależnie od niej. Materiał genetyczny zawarty w mitochondriach dziedziczy się inaczej niż ten znajdujący się w jądrach komórkowych. Geny jądrowe otrzymujemy po obojgu rodzicach, podczas gdy DNA mitochondrialny - tylko po matce.

MtDNA - Mitochondrialny DNA. Koliste cząsteczki DNA znajdujące się wewnątrz mitochondriów. MtDNA zawiera geny kodujące niektóre białka wchodzące w skład mitochondriów.

Locus (l.mn. loci) - Miejsce lokalizacji genu na chromosomie. Oba chromosomy należące do pary homologicznej zawierają takie same loci ułożone w identycznej kolejności.

Restryktazy (enzymy restrykcyjne , endonukleazy restrykcyjne) - to enzymy bakteryjne rozpoznające specyficzne sekwencje DNA (zazwyczaj palindromowe) i przecinające helisę DNA w określonym miejscu. Uzyskane w ten sposób fragmenty DNA posiadają identyczną sekwencję nukleotydów.

Hybrydyzacja - komplementarne łączenie się dwóch nici DNA (lub RNA)

Blotting - transfer DNA na filtr

Badania genetyczne

Sięga się do nich między innymi przy dochodzeniu rodzicielstwa, pokrewieństwa, identyfikacji zwłok i szczątków oraz do identyfikacji próbek materiału genetycznego. Badania polegają na porównaniu profilu genetycznego zwłok z profilem DNA żyjących krewnych.

Metody:

- technika PCR (Polymerase Chain Reaction) ? metoda amplifikacji - analiza polimorficznych sekwencji mikrosatelitarnych jądrowego DNA. Polega na powieleniu (enzymatycznej amplifikacji) odcinka DNA bez klonowania, co pozwala na szybkie zwielokrotnienie segmentu DNA, skracając tym samym czas badań. Zastosowanie tej techniki pozwala na określenie fenotypów loci nawet w przypadku bardzo starych i niewielkich śladów biologicznych. Do analizy wykorzystuje się krew, ślinę, włosy z cebulkami, kości, zęby i tkanki

- Druga metoda skupia się na badaniu mtDNA. Jest wykorzystywana przede wszystkim w sytuacjach, kiedy materiał biologiczny jest niewystarczający. MtDNA występuje w wielu kopiach przez co jego badanie jest skuteczniejsze niż badanie DNA jądrowego.

- RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) - analiza polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych DNA w systemie genetycznym danej populacji. Określana także jako badanie genetycznych odcisków palców (DNA fingerprints). Metoda bardzo dokładna, ale wymagająca większej ilości materiału genetycznego i trwająca dłużej niż metoda PCR.

- blotting Southerna -elektryczny transfer pojedynczych nici na podłoże, ich immobilizacja i hybrydyzacja sondą DNA