PharmaDNA

Tėvystės nustatymas, naudojant DNR

Genetinės medžiagos sudėtingumas

Organizmo kūną sudaro daugybė ląstelių, kuriose yra visas genetinės medžiagos rinkinys. Genetinė informacija yra ląstelės branduolyje. Genetinė informacija kaupiama chromosomose, kurią organizmas perduoda naudingais duomenimis (baltymais). Visose ląstelėse tai vyksta nuolat. Bendrasis kodas vadinamas DNR.

Chromosomos yra sudarytos iš ilgų, tvirtai susivijusių, DNR grandinių. Kai chromosoma tiriama išsamiai, galima pažvelgti į DNR sudėtį - A, T, G arba C nukleotidus. A, T, G ir C yra statybinės dalys, iš kurių sudaryta DNR. Kartais būna pakartojimų (pvz., CACACA) – tokie ruožai žymimi kaip mikrosatellitai (dar vadinami STR). Kiti variantai, tokie kaip G / A arba C / G, yra nurodomi kaip vieno nukleotido polimorfizmas (SNP). DNR tvarka ir sudėtis yra visų rūšių pagrindas.

Genetinių savybių sudėčiai nustatyti galima naudoti plaukus, plunksnas – su šaknimis –, kraują, pieną, audinius ir tt. Mėginio medžiagos tinkamumas priklauso nuo atliekamo bandymo. ,,Šviežių'' mėginių naudojimas atskleidžia geriausius rezultatus.

 

Technikos

Genetinę variaciją galima vizualizuoti įvairiais būdais. Dažnai naudojamas metodas yra kuomet DNR padauginama (PGR). DNR gali būti matoma trimis etapais:

  • DNR gryninimas, kai ląstelės suskaidomos į mažus gabalėlius. DNR yra vandeniniame tirpale, kuri yra būtina sėkmingai PGR reakcijai.
  • Selektyvus DNR dauginimas, kai PGR yra naudojamas mažiems specifiniams vienetams padauginti.
  • DNR analizė aparate, kuomet vizualizuojama DNR. Tuo tikslu, PGR metu registruojama fluorescencija.

Galutinis šių etapų rezultatas paprastai nustato STR ar SNP kitimą. Ištyrus kelis STR ar SNP, generuojamas genetinis brūkšninis kodas. Šis brūkšninis kodas gali būti naudojamas daugybei skirtingų bandymų, tarp kurių yra giminės, mėginių nustatymas ir kt. Daugelyje pavyzdžių šios programos aprašytos toliau.

Kilmės patikrinimas naudojant mikrosatellitus (STRs)

Palikuonio genetinę variaciją turi abu tėvai. Pusę variantų turi tėvas, o kitą pusę - motina.

Tėvų tikrinimui paprastai vizualizuojama nuo 20 iki 40 genetinių savybių. Šiame procese matuojamas genetinių fragmentų ilgis. Išmatuotas palikuonio genetinės savybės ilgis turi atitikti motinos ir tėvo, kuris buvo pateiktas palyginimui, ilgį. Dviejuose pavyzdžiuose parodyta, kaip pagrindinės taisyklės yra taikomos tėvystės tikrinimui.

Paveiksle pateiktas teisingos tėvystės pavyzdys. Šiame paveiksle parodyta trijų individų DNR: palikuonys (viršutinė linija), potenciali motina (vidurinė linija) ir potencialus tėvas (apatinė linija). Kiekvienoje linijoje parodytas vienas genetinis žymuo. Du DNR fragmentai matomi kaip smailės. Pirmasis palikuonių fragmentas yra kilęs iš tėvo (fragmento ilgis yra 150), o antrasis fragmentas yra kilęs iš motinos (fragmento ilgis 152). Šiuo atveju abu palikuonių fragmentai yra nustatomi ir pas tėvus: tėvystė yra teisinga.

Antrame pavyzdyje parodyta situacija, kai tėvystė nėra nustatoma. Trys linijos vaizduoja palikuonių, potencialios motinos ir potencialaus tėvo savybes. Kiekvienoje linijoje vėl parodomas vienas DNR žymuo, kuriame du DNR fragmentai matomi kaip smailės. Antrasis palikuonio fragmentas yra motinoje (fragmento ilgis 152), tuo tarpu pirmojo palikuonio fragmento (fragmento ilgis 150) NĖRA paskirtame tėve. Tokiu atveju palikuonyje yra vienas fragmentas, kurio nėra nė viename iš tėvų: tėvystė nėra teisinga.

Kai patikrinama nuo 20 iki 40 skirtingų genetinių fragmentų, tikimybė, kad netiksli tėvystė nebus nustatyta, tampa labai maža. Genetiniai fragmentai, naudojami tėvystės patikrinimui ir identifikavimui, nepateikia informacijos apie gyvūno, augalo ar žmogaus savybes, pavyzdžiui, spalvą ir kokybę, nes fragmentai nekoduojami.

 Išmatavus mėginio DNR fragmentų ilgį, nustatomas DNR profilis. Šis pavyzdys yra unikalus konkrečiam asmeniui, gyvūnui ar augalui, todėl abejonių atvejais galima palyginti DNR charakteristikas, kad būtų galima patvirtinti, ar du mėginiai yra iš to paties individo.

Kilmės patikrinimas naudojant vieno nukleotido polimorfizmus (SNPs)

Kaip ir su STR, pagrindas yra tas pats. Tačiau išbandoma daugiau genetinių žymenų, nes SNP informacija apie žymenis yra mažesnė.

Palikuonio genetinę variaciją turi abu tėvai. Pusę variantų turi tėvas, o kitą pusę - motina.

Tėvų tikrinimui paprastai vizualizuojama nuo 200 iki 400 genetinių savybių. Šiame procese matuojama tikroji genetinė sudėtis (A, C, G arba T). Palikuonio kompozicija / variantas turi atitikti motinos ir tėvo kompoziciją / variantą, kurie buvo pateikti palyginimui. Dviejuose pavyzdžiuose parodyta, kaip pagrindinės taisyklės yra taikomos tėvystės tikrinimui.

 

Žymuo

Palikuonis

Motina

Tėvas

SNP01

AT

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

TT

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

Aukščiau pateiktoje lentelėje pateiktas teisingos tėvystės pavyzdys. Šioje lentelėje parodyta trijų indiidų DNR: palikuonys (kairysis stulpelis), potenciali motina (vidurinė skiltis) ir potencialus tėvas (dešinieji stulpeliai). Kiekvienoje eilutėje parodytas vienas variantas. Tokiu atveju tėvai turi visus palikuonių variantus: tėvystė yra teisinga.

 

Žymuo

Palikuonis

Motina

Tėvas

SNP01

AA

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

CC

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

Antroje lentelėje pateiktas neteisingos tėvystės pavyzdys. Šioje lentelėje parodyta trijų indiidų DNR: palikuonys (kairysis stulpelis), potenciali motina (vidurinė skiltis) ir potencialus tėvas (dešinieji stulpeliai). Kiekvienoje eilutėje parodytas vienas variantas. Šiuo atveju palikuonyse yra keli variantai, kurių nėra tėvuose: tėvystė nėra teisinga.

Kai patikrinama nuo 200 iki 400 skirtingų genetinių fragmentų, tikimybė, kad netiksli tėvystė nebus nustatyta, tampa labai maža. Genetiniai fragmentai, naudojami tėvystės patikrinimui ir identifikavimui, nepateikia informacijos apie gyvūno, augalo ar žmogaus savybes, pavyzdžiui, spalvą ir kokybę, nes fragmentai nekoduojami.

Naudinga informacija apie DNR profilius

Vieno individo DNR profilis yra vienodas kiekvienoje kūno dalyje. Palyginimui nėra skirtumo, ar asmens DNR charakteristika pagrįsta plaukais, krauju, tepinėliais, sperma ar audiniais.

 Kadangi DNR turi daug variacijų, beveik neįmanoma, kad du atsitiktinai parinkti individai turėtų vienodus DNR profilius. Kiekvienas individas turės savo DNR, kuris viename ar daugiau taškų skirsis nuo kitų individų. Viena išimtis yra identiški dvyniai ar klonai, kurių DNR modeliai yra visiškai vienodi.