אנזימי הגבלה המשמשים להדפסת אצבעות DNA

טביעת אצבע DNA היא מונח שנועד להעביר את הרעיון ש- DNA של כל אדם שונה כמו טביעת האצבע של האדם. בעוד שעבריין עלול ללבוש כפפות או לנקוט באמצעי זהירות אחרים שימנעו השארת מאחור טביעת אצבע, כמעט בלתי אפשרי לאדם לכבוש מקום מבלי להשאיר שום זכר ל- DNA מֵאָחוֹר. ברגע שהמשטרה מוצאת ואוספת דגימת DNA, ניתן לנתח אותה ולהשוות אותה ל- DNA של חשודים כדי לקבוע אם הם מאותו אדם. אנזימי הגבלה הם כלים המסייעים לחוקרים בניתוח דגימות DNA.

ה- DNA שלך נמצא בכל תא בודד בגופך ואף אחד על פני כדור הארץ לא חולק את ה- DNA המדויק שלך אלא אם כן יש לך תאום זהה. ה- DNA שלך מורכב משני גדילים המתפתלים יחד לצורה הדומה למדרגות לולייניות. הצדדים של ה- DNA שלך מורכבים מסוכר ופוספט שחוזרים על עצמם שוב ושוב. בין הסוכרים של שני הגדילים שלך נמצאים שני כימיקלים המכונים זוג בסיס כאשר הם מחוברים. ישנם ארבעה בסיסים שונים והם מיוצגים על ידי האותיות ATGC. אף על פי שיש רק ארבע אפשרויות, ארבעת הבסיסים השונים האלה חוזרים על עצמם מיליוני פעמים כדי להפוך ל- DNA שלך סדר ה- As, Ts, Gs ו- Cs הוא שהופך אותך למי שאתה ושונה מכל יצור חי אחר כוכב לכת.

בעוד שה- DNA של כולם הוא ייחודי באמת, ישנם אזורים מסוימים ב- DNA שלך שאתה חולק עם כל אדם אחר על פני כדור הארץ. מכיוון שמדענים יודעים את הסדר או את רצף הבסיסים הללו, הם פיתחו כימיקלים המכונים אנזימים להגבלה המחפשים את אותם נקודות. לכן כאשר מדען מנתח את ה- DNA של מישהו, הם מוסיפים אנזימי הגבלה המוצאים את אותם כתמים שיש לכולם והאנזים חותך את גדיל ה- DNA לשני חלקים. ישנם מאות אנזימי הגבלה לכל סוגי האורגניזמים השונים וכל אחד מהם מתוכנת לחפש ולחתוך רצף ספציפי של DNA.

סוגים רבים של DNA זהה נמצאים בבני אדם ובאורגניזמים אחרים. הסוג שמשמש לרוב בטביעות אצבעות DNA נקרא Short Tandem Repeat או STR. מדענים מצאו אזורים ב- DNA אנושי החוזרים על אותו רצף שוב ושוב אך מספר פעמים שונה. כך שלכל אדם יכול להיות הרצף 'CAGT' אך כל אחד מאיתנו עשוי לחזור עליו בכמויות משתנות. יתכן שיהיה לך 10 פעמים ולשכן יש את זה 15. החוקרים יכולים לזהות את ההבדלים הקטנים הללו והם יכולים להשתמש בהם כדי לזהות אותך.

ה- FBI היה מוביל באיתור חזרות טנדם קצרות אלה בגנום האנושי כדי שיוכלו לגלות בצורה מדויקת יותר את ה- DNA של אדם אחד לאחר. אם ה- FBI ידעו רק על סטרץ 'אחד או שניים, הם לא יכלו להבדיל כל אחד מאיתנו באופן מדויק מכיוון שרבים מאיתנו חייבים לשתף לפחות STR זהה. ה- FBI זיהה 13 STRs שונים שניתן להשתמש בהם בצורה מהימנה כדי להבדיל בין ה- DNA האנושי. אז אמנם אתה יכול לחלוק איתך או אחים או שכנים אחד, שניים או אפילו שלושה STR, לאחר ניתוח א ה- DNA של האדם עם כל 13 המיקומים, טביעת אצבע מדויקת ובלתי ניתנת להפרכה מיוצרת עבור ה- אדם.

בעוד ששימוש באנזימי ההגבלה כדי לקצץ את ה- DNA של האדם הוא חלק בלתי נפרד מהתהליך, המדענים צריכים להשתמש בטכניקה אחת נוספת כדי לנתח את השברים הקטנים של ה- DNA. באמצעות תהליך המכונה ג'ל אלקטרופורזה, מדענים יכולים למקם את דגימות ה- DNA בג'ל אגרוזה ולהעביר זרם דרך דגימות ה- DNA. מכיוון ש- DNA הוא קוטבי, השברים נמשכים למסוף השלילי של המכונה. מדענים יכולים לנתח את קצב התנועה של השברים ואז לנתח את המידע הזה כדי לקבוע את גודל השברים. זהו השלב האחרון בניתוח טביעות האצבעות של ה- DNA.