DNA fingerprinting è un termine inteso a trasmettere l'idea che il DNA di ogni persona è diverso quanto l'impronta digitale di una persona. Mentre un criminale può indossare guanti o prendere altre precauzioni che impedirebbero di lasciarsi alle spalle un vero impronte digitali, è quasi impossibile per un essere umano occupare uno spazio senza lasciare traccia di DNA dietro a. Una volta che la polizia trova e raccoglie un campione di DNA, può essere analizzato e quindi confrontato con il DNA dei sospetti per determinare se provengono dalla stessa persona. Gli enzimi di restrizione sono strumenti che aiutano i ricercatori nell'analisi dei campioni di DNA.
Come il tuo DNA è unico
Il tuo DNA è in ogni singola cellula del tuo corpo e nessuno sul pianeta condivide il tuo esatto DNA a meno che tu non abbia un gemello identico. Il tuo DNA è composto da due filamenti che si avvolgono insieme in una forma che ricorda una scala a chiocciola. I lati del tuo DNA sono costituiti da uno zucchero e un fosfato che si ripetono all'infinito. Tra gli zuccheri dei tuoi due filamenti ci sono due sostanze chimiche chiamate coppia di basi quando unite. Ci sono quattro diverse basi e sono rappresentate dalle lettere ATGC. Sebbene ci siano solo quattro possibilità, quelle quattro diverse basi si ripetono milioni di volte per diventare il tuo DNA e è l'ordine delle A, T, G e C che ti rendono quello che sei e diverso da ogni altro essere vivente sul pianeta.
Che cos'è un enzima di restrizione?
Mentre il DNA di ognuno è davvero unico, ci sono alcune aree del tuo DNA che condividi con ogni altra persona sul pianeta. Poiché gli scienziati conoscono l'ordine o la sequenza di quelle basi, hanno sviluppato sostanze chimiche note come enzimi di restrizione che cercano quei punti. Quindi, quando uno scienziato analizza il DNA di qualcuno, aggiunge enzimi di restrizione che trovano quei punti che tutti hanno e l'enzima taglia il filamento di DNA in due parti. Esistono centinaia di enzimi di restrizione per tutti i diversi tipi di organismi e ognuno è programmato per cercare e tagliare una sequenza specifica di DNA.
Brevi ripetizioni in tandem
Molti tipi di DNA identico si trovano nell'uomo e in altri organismi. Il tipo che viene utilizzato più spesso nell'impronta digitale del DNA è chiamato Short Tandem Repeat o STR. Gli scienziati hanno trovato aree nel DNA umano che ripetono la stessa sequenza più e più volte, ma un numero diverso di volte. Quindi ogni essere umano può avere la sequenza 'CAGT' ma ognuno di noi può averla ripetuta in quantità variabili. Potresti averlo 10 volte e il tuo vicino ne ha 15. Queste piccole differenze possono essere identificate dai ricercatori e possono usarle per identificarti.
Enzimi di restrizione dell'FBI per l'impronta digitale del DNA
L'FBI è stato un leader nell'individuare queste brevi ripetizioni in tandem nel genoma umano in modo che possano distinguere più accuratamente il DNA di una persona da un'altra. Se l'FBI conoscesse solo uno o due STR, non potrebbe distinguere accuratamente ciascuno di noi perché molti di noi sono tenuti a condividere almeno un STR identico. L'FBI ha identificato 13 diversi STR che possono essere utilizzati in modo affidabile per distinguere il DNA umano. Quindi, anche se puoi condividere uno, due o anche tre STR con i tuoi fratelli o vicini, dopo aver analizzato un DNA di una persona con tutte e 13 le posizioni, viene prodotta un'impronta del DNA accurata e inconfutabile per il persona.
Analizzare le impronte digitali del DNA
Sebbene l'utilizzo degli enzimi di restrizione per tagliare il DNA di una persona sia parte integrante del processo, gli scienziati devono utilizzare un'altra tecnica per analizzare i piccoli frammenti di DNA. Utilizzando un processo noto come elettroforesi su gel, gli scienziati possono posizionare i campioni di DNA in un gel di agarosio e far scorrere una corrente attraverso i campioni di DNA. Poiché il DNA è polare, i frammenti sono attratti dal terminale negativo della macchina. Gli scienziati possono analizzare la velocità con cui si muovono i frammenti e quindi analizzare tali informazioni per determinare la dimensione dei frammenti. Questo è il passaggio finale nell'analisi delle impronte digitali del DNA.