إنزيمات التقييد المستخدمة في بصمة الحمض النووي

بصمة الحمض النووي مصطلح يهدف إلى نقل فكرة أن الحمض النووي لكل شخص يختلف عن بصمة الشخص. في حين أن المجرم قد يرتدي قفازات أو يتخذ احتياطات أخرى من شأنها أن تمنع ترك فعل حقيقي بصمة الإصبع ، يكاد يكون من المستحيل على الإنسان أن يشغل مساحة دون ترك بعض أثر للحمض النووي وراء. بمجرد أن تعثر الشرطة على عينة من الحمض النووي وتجمعها ، يمكن تحليلها ثم مقارنتها بالحمض النووي للمشتبه بهم لتحديد ما إذا كانوا من نفس الشخص. إنزيمات التقييد هي أدوات تساعد الباحثين في تحليل عينات الحمض النووي.

الحمض النووي الخاص بك موجود في كل خلية في جسمك ولا أحد على هذا الكوكب يشاركك الحمض النووي الدقيق إلا إذا كان لديك توأم متطابق. يتكون الحمض النووي الخاص بك من خيطين يلتفان معًا في شكل يشبه الدرج الحلزوني. تتكون جوانب الحمض النووي الخاص بك من السكر والفوسفات التي تتكرر مرارًا وتكرارًا. بين السكريات في الخيطين الخاصين بك ، هناك مادتان كيميائيتان يشار إليهما على أنهما زوج أساسي عند ضمهما. هناك أربع قواعد مختلفة ويتم تمثيلهم بالحروف ATGC. على الرغم من وجود أربعة احتمالات فقط ، فإن هذه القواعد الأربعة المختلفة تتكرر ملايين المرات لتصبح حمضك النووي و إن ترتيب As و Ts و Gs و C هو الذي يجعلك ما أنت عليه ومختلف عن كل الكائنات الحية الأخرى في كوكب.

في حين أن الحمض النووي لكل شخص فريد حقًا ، إلا أن هناك مناطق معينة من حمضك النووي تشاركها مع كل شخص آخر على هذا الكوكب. نظرًا لأن العلماء يعرفون ترتيب أو تسلسل هذه القواعد ، فقد طوروا مواد كيميائية تعرف باسم إنزيمات التقييد التي تبحث عن تلك البقع. لذلك عندما يقوم أحد العلماء بتحليل الحمض النووي لشخص ما ، فإنهم يضيفون إنزيمات تقييدية تجد تلك البقع التي يمتلكها كل شخص ويقطع الإنزيم شريط الحمض النووي إلى جزأين. هناك المئات من إنزيمات التقييد الموجودة لجميع أنواع الكائنات الحية المختلفة وكل منها مبرمج للبحث عن تسلسل معين من الحمض النووي وقطعه.

توجد أنواع عديدة من الحمض النووي المتطابق في البشر والكائنات الحية الأخرى. يُطلق على النوع الذي يتم استخدامه غالبًا في بصمة الحمض النووي اسم التكرار الترادفي القصير أو STR. وجد العلماء مناطق في الحمض النووي البشري تكرر نفس التسلسل مرارًا وتكرارًا ولكن بعدد مختلف من المرات. لذلك قد يكون لدى كل إنسان التسلسل "CAGT" ولكن قد يتكرره كل منا بكميات متفاوتة. قد تحصل عليه 10 مرات وجارك لديه 15. يمكن للباحثين تحديد هذه الاختلافات الصغيرة ويمكنهم استخدامها لتحديد هويتك.

كان مكتب التحقيقات الفيدرالي (FBI) رائدًا في تحديد موقع هذه التكرارات الترادفية القصيرة في الجينوم البشري حتى يتمكنوا من معرفة الحمض النووي لشخص ما بشكل أكثر دقة. إذا كان مكتب التحقيقات الفيدرالي على علم فقط بواحدة أو اثنتين من تقارير المعاملات المشبوهة ، فلن يتمكنوا من التمييز بدقة بين كل واحد منا لأن الكثير منا ملزم بمشاركة واحدة على الأقل من تقارير المعاملات المشبوهة. حدد مكتب التحقيقات الفيدرالي 13 تقريرًا مختلفًا عن المعاملات المشبوهة يمكن استخدامها بشكل موثوق لتمييز الحمض النووي البشري عن بعضه. لذلك ، في حين أنه يمكنك مشاركة واحدة أو اثنتين أو حتى ثلاثة من تقارير المعاملات المشبوهة مع إخوتك أو جيرانك ، بعد تحليل ملف الحمض النووي للشخص في جميع المواقع الـ 13 ، يتم إنتاج بصمة DNA دقيقة لا يمكن دحضها لـ شخص.

أثناء استخدام إنزيمات التقييد لتقطيع الحمض النووي للشخص هو جزء لا يتجزأ من العملية ، يحتاج العلماء إلى استخدام تقنية أخرى لتحليل الأجزاء الصغيرة من الحمض النووي. باستخدام عملية تعرف باسم الرحلان الكهربائي للهلام ، يمكن للعلماء وضع عينات الحمض النووي في هلام الاغاروز وتشغيل تيار من خلال عينات الحمض النووي. نظرًا لأن الحمض النووي قطبي ، تنجذب الشظايا إلى الطرف السالب للآلة. يمكن للعلماء تحليل معدل تحرك الأجزاء ثم تحليل تلك المعلومات لتحديد حجم الأجزاء. هذه هي الخطوة الأخيرة في تحليل بصمات الحمض النووي.