DNK-analiza

DNK-analiza, Genetička identifikacija − Genetičko profiliranje, genetički test, DNK analiza, su različiti nazivi za isti postupak, koji obuhvata niz tehnika kojima se vrši identifikacija individua bilo koje vrste organizama analizom DNK molekula. Obično se primjenjuje za diferencijaciju bioloških uzoraka dviju ili više osoba za različite potrebe, od uspostave baza osobnih podataka, preko medikolegalne prakse, do proučavanja filogenetičkih veza i odnosa u promatranim evolucijskim nizovima, uključujući i čovjeka. Ovakva upotreba genetičkog materijala je 1985., na University of Leichester, predstavio njen izumitelj Alek Džefris.^[1]^[2]

Primjena DNK analize

Dvije osobe ljudi imaju ogroman dio (99,9%) istovjetnih DNK sekvenci, koje su čak preko 99% podudarne kod onih u čimpanzi. Genetička identifikacija počiva na peroučavanju najpouzdanijih polimorfnih genetičkihmarkera. Na primjer, jedan od takvih su mikrosatelitne sekvence koje se ponavljaju i imaju visok stepen varijacije. Na datom lokusu, dvoje nesrodnih ljudi imaju različit broj mikrosatelita. Koristeći polimeraznu lančanu reakciju za utvrđivanje stepena ponavljanja sekvenci na nekoliko lokusa, moguće je odrediti istu sekvencu koja u normalnim okolnostima, igrom slučaja, nikad ne bi mogla biti uspostavljena.

Sudski vještaci, u velikoj mjeri se koriste genetičkom identifikacijom kako bi utvrdili moguću vezu između nespornih uzoraka krvi, vlakna kose, pljuvačke kostiju ili sperme, vaginalnog sekreta, odnosno bilo kojeg dostupnog biološkog traga. Ovakvim metodima identifikacije također su, u mnogim slučajevima oslobodili krivnje nepravedno okrivljenih osuđenih. Također se primjenjuje u populacijskim istraživanjima ljudskih biljnih i životinjskih populacija, testiranjima oditeljstva, identifikaciji leševa i pri utvrđivanju sastava prehrambenih proizvoda. Ova vrsta identifikacija se takođe našla korisnom u postavljanju hipoteza o modelu ljudskih migracija u prahistorijskoj epohi.^[1] ^[2]^[3]

Testiranje se obavlja prema pravilniku kompetentnog sudskog organa koji takvo testiranje traži od akreditiranih laboratorija. Takva vrsta testiranja je obično dobrovoljna, ali može se tražiti i na osnovu sudskog naloga. Pravni sistemi u različitim državama su počeli sastavljati jedinstvene baze podataka, koje sadrže genetičke informacije o utvrđenim krivcima. Od 2005. Velika Britanija danas ima najveću bazu podataka ove vrste na svijetu, koja sadrži više od dva miliona uzoraka. Veličina ove baze podataka i brzina njenog rasta je od posebno je potrebna nekim grupama civilnog društva koje zastupaju građanska prava u Velikoj Britaniji, gdje policija ima visok stepen prava i moći da dođe do uzoraka od interesa. Čak ima i pravo na zadržavanje uzoraka i u slučajevima oslobađajuće presude.

Proces genetičke identifikacije žrtava masovnih katastrofa i ratnih zločina, u novije vrijeme, je jedan od najzamašnijih projekata širom svijeta, a posebno na Balkanu, specijalno u Bosni i Hercegovini. Poklapanjem (mečiranjem) DNK profila žrtava i njihovih srodnika, obavljena je identifikacija hiljada žrtava srwbreničkog (presuđenog) genocida i onih sa ostalih lokacija.

Proces genetičke identifikacije

Genetička identifikacija počinje tako da se DNK izolira iz ćelija koje mogu biti u uzorcima krvi, pljuvačke, sperme ili bilo koje drugog biološkog traga. Najčešći metod uzimanja uzoraka je jednostavnim brisom bukalne sluznice. Zatim se analizom RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) siječe lanac DNK , pomoću restrikticijskih enzima, u kraće fragmente koji se lakše razdvajaju pri elektroforezi na agaroznom gelu. DNK molekula je negativno naelektrisana pa se pri elektroforezi kreće od negativne anode prema pozitivnoj katodi. Razdvojeni fragmenti se na agaru vide kao kratke horizontalne crtice koje se pomoću tehnike zvane Southern Blot prebacuju na najlonsku membranu. Ovaj DNK uzorak se zatim tretira radiosaktivno obilježenim uzorkom DNK, koji se veže na unaprijed utvrđenu DNK sekvencu. Suvišni radioaktivno obiljeenžene molekule DNK se zatim speru. Rentgenski film se stavi ispod najlon membrane i na taj način snimi sveukupni uzorak, a što je najbitnije, jasno je vidljiv onaj dio molekule DNK koji je bio obilježen radioaktivnom molekulom. Krajnji produkt je film sa jasno vidljivim horizontalnim crticama koji se naziva: DNK profil.

Agarozni želatin sa vidljivim fragmentima molekula DNK tokom elektroforeze. Na vrhu slike je anoda, a na dnu katoda, a DNK molekula se kreće od negativno naelektrisane anode ka pozitivno naelektrisanoj katodi, pri čemu se DNK fragmenti razdvajaju pri dnu gela.

Za genetičku identifikaciju se odneavno je počela primjenjivati AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). Ova nova tehnika je slična analizi RFLP, ali kao novinu ima dva dodatna procesa amplifikacije, pri čemu se povećava broj dobijenih DNK fragmenata, uz upotrebu posebno pripremljenih prajmera („početnica“). AFLP analiza je trenutno krajnje mehanizirani proces koji omogućava lahak način rekonstrukcije genetičkog stabla pomoću kojeg se međusobno porede uzorci dviju osoba. Jedan od najmodernijih i najčešće upotrebljivanih metoda dobijanja DNK profila u sudskim procesima je polimerazna lančana reakcija (PCR). Lančanom reakcijom polimeraze se umnožavaju unapred određeni regioni molekula DNK, tj. unapred određenih sekvenci DNK za koje se zna da imaju visok stepen polimorfnosti u svakoj populaciji. Ovaj proces amplifikacije omogućava istraživanja sa veoma skromnim uzorcima i krajnjim produktom koji garanira uspostavljanja veze imeđu datih uzoraka u odnosu od 1: milijarda. Polimerazna lančana reakcija je dosad najeksploatiraniji metod za prezentiranje DNK dokaza u sudskom veštačenju i ostalim DNK analizama.

Reference

^ ^a ^b Marjanović D., Primorac D. (2009): Molekularna forenzična genetika. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-6-9.
^ ^a ^b Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
^ Ahmić A., Silajdžić E. (2014): Mitohondrijalna DNK i Y hromosom u filogenetičkim studijama humanih populacija. OFF-SET, Tuzla, isbn 978-9958-31-184-0.

Vanjski linkovi

McKie, Robin McKie (24. 5. 2009). "Eureka moment that led to the discovery of DNA fingerprinting". The Observer. London.
Forensic Science, Statistics, and the Law—Blog that tracks scientific and legal developments pertinent to forensic DNA profiling
Create a DNA Fingerprint—PBS.org
In silico simulation of Molecular Biology Techniques—A place to learn typing techniques by simulating them
National DNA Databases in the EU Arhivirano 28. 3. 2012. na Wayback Machine
The Innocence Record Arhivirano 13. 9. 2019. na Wayback Machine, Winston & Strawn LLP/The Innocence Project
Making Sense of DNA Backlogs, 2012: Myths vs. Reality United States Department of Justice
France Tries Mass DNA Test in Hunt for School Rapist

Također pogledajte

[Marjanović_D._2009-1] Marjanović D., Primorac D. (2009): Molekularna forenzična genetika. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-6-9.

[Bajrović_K_2005-2] Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.

[3] Ahmić A., Silajdžić E. (2014): Mitohondrijalna DNK i Y hromosom u filogenetičkim studijama humanih populacija. OFF-SET, Tuzla, isbn 978-9958-31-184-0.

[1]