DNA-vingerafdrukken is een term die bedoeld is om het idee over te brengen dat het DNA van elke persoon net zo verschillend is als de vingerafdruk van een persoon. Terwijl een crimineel handschoenen kan dragen of andere voorzorgsmaatregelen kan nemen die zouden voorkomen dat een echte vingerafdruk, is het voor een mens bijna onmogelijk om een ruimte in te nemen zonder een spoor van DNA achter te laten achter. Zodra de politie een DNA-monster heeft gevonden en verzameld, kan dit worden geanalyseerd en vervolgens worden vergeleken met het DNA van verdachten om te bepalen of ze van dezelfde persoon zijn. Restrictie-enzymen zijn hulpmiddelen die onderzoekers helpen bij het analyseren van DNA-monsters.
Hoe uw DNA uniek is
Je DNA zit in elke cel in je lichaam en niemand op de planeet deelt jouw exacte DNA, tenzij je een identieke tweeling hebt. Je DNA bestaat uit twee strengen die samensmelten tot een vorm die lijkt op een wenteltrap. De zijkanten van je DNA bestaan uit een suiker en een fosfaat die zich keer op keer herhalen. Tussen de suikers van je twee strengen bevinden zich twee chemicaliën die bij samenvoeging een basenpaar worden genoemd. Er zijn vier verschillende basen en deze worden weergegeven door de letters ATGC. Hoewel er maar vier mogelijkheden zijn, worden die vier verschillende basen miljoenen keren herhaald om je DNA te worden en het is de volgorde van de A's, T's, G's en C's die je maken tot wie je bent en anders dan elk ander levend wezen op de planeet.
Wat is een restrictie-enzym?
Hoewel ieders DNA werkelijk uniek is, zijn er bepaalde delen van je DNA die je deelt met elke andere persoon op de planeet. Omdat wetenschappers de volgorde of volgorde van die basen kennen, hebben ze chemicaliën ontwikkeld die bekend staan als restrictie-enzymen die op zoek gaan naar die plekken. Dus wanneer een wetenschapper iemands DNA analyseert, voegen ze restrictie-enzymen toe die die plekken vinden die iedereen heeft en het enzym knipt de DNA-streng in twee delen. Er bestaan honderden restrictie-enzymen voor alle verschillende soorten organismen en elk is geprogrammeerd om een specifieke DNA-sequentie te zoeken en te knippen.
Korte tandemherhalingen
Veel soorten identiek DNA zijn aanwezig in mensen en andere organismen. Het type dat het meest wordt gebruikt bij DNA-vingerafdrukken wordt een Short Tandem Repeat of STR genoemd. Wetenschappers hebben gebieden in het menselijk DNA gevonden die dezelfde volgorde keer op keer herhalen, maar een ander aantal keren. Dus elk mens kan de reeks 'CAGT' hebben, maar ieder van ons kan het in verschillende hoeveelheden laten herhalen. Je hebt het misschien 10 keer en je buurman heeft het 15. Deze kleine verschillen kunnen door onderzoekers worden geïdentificeerd en zij kunnen ze gebruiken om u te identificeren.
FBI-beperkingsenzymen voor DNA-vingerafdrukken
De FBI is een leider geweest bij het lokaliseren van deze korte tandemherhalingen in het menselijk genoom, zodat ze het DNA van de ene persoon nauwkeuriger van de andere kunnen onderscheiden. Als de FBI maar een of twee STR's kende, zouden ze ons niet nauwkeurig kunnen onderscheiden, omdat velen van ons vast wel minstens één identieke STR zullen delen. De FBI heeft 13 verschillende STR's geïdentificeerd die betrouwbaar kunnen worden gebruikt om menselijk DNA van elkaar te onderscheiden. Dus hoewel je misschien een, twee of zelfs drie STR's deelt met je broers en zussen of buren, na analyse van a persoons-DNA met alle 13 locaties, wordt een nauwkeurige en onweerlegbare DNA-vingerafdruk geproduceerd voor de persoon.
Analyse van DNA-vingerafdrukken
Hoewel het gebruik van de restrictie-enzymen om het DNA van een persoon te knippen een integraal onderdeel van het proces is, moeten wetenschappers nog een techniek gebruiken om de kleine DNA-fragmenten te analyseren. Met behulp van een proces dat bekend staat als gelelektroforese, kunnen wetenschappers de DNA-monsters in een agarosegel plaatsen en een stroom door de DNA-monsters laten lopen. Omdat DNA polair is, worden de fragmenten aangetrokken door de negatieve pool van de machine. Wetenschappers kunnen de snelheid waarmee de fragmenten bewegen analyseren en vervolgens die informatie analyseren om de grootte van de fragmenten te bepalen. Dit is de laatste stap in het analyseren van DNA-vingerafdrukken.