DNA fingerprinting je pojem, ktorý má vyjadrovať myšlienku, že DNA každého človeka je rovnako odlišná od jeho osobného odtlačku. Zatiaľ čo zločinec môže nosiť rukavice alebo prijať iné preventívne opatrenia, ktoré by zabránili zanechaniu skutočného odtlačok prsta, je takmer nemožné, aby ľudská bytosť obsadila priestor bez zanechania stopy DNA vzadu. Len čo polícia nájde a zhromaždí vzorku DNA, môže sa analyzovať a potom porovnať s DNA podozrivých osôb, aby sa zistilo, či pochádzajú od tej istej osoby. Reštrikčné enzýmy sú nástroje, ktoré pomáhajú výskumníkom pri analýze vzoriek DNA.
V čom je vaša DNA jedinečná
Vaša DNA je v každej jednej bunke vášho tela a nikto na planéte nezdieľa vašu presnú DNA, pokiaľ nemáte identické dvojča. Vaša DNA je zložená z dvoch vlákien, ktoré sa spolu vinú do tvaru, ktorý pripomína točité schodisko. Boky vašej DNA sú tvorené cukrom a fosfátom, ktoré sa stále opakujú. Medzi cukrami vašich dvoch vlákien sú dve chemikálie, ktoré sa po spojení označujú ako pár báz. Existujú štyri rôzne základy, ktoré sú reprezentované písmenami ATGC. Aj keď existujú iba štyri možnosti, tieto štyri rôzne bázy sa opakujú miliónkrát, aby sa stali vašou DNA a je to poradie As, Ts, Gs a Cs, ktoré vás robia tým, kým ste a líšia sa od všetkých ostatných živých tvorov na planéty.
Čo je reštrikčný enzým?
Aj keď je DNA každého človeka skutočne jedinečná, existujú určité oblasti vašej DNA, ktoré zdieľate s každou ďalšou osobou na planéte. Pretože vedci poznajú poradie alebo postupnosť týchto báz, vyvinuli chemikálie známe ako reštrikčné enzýmy, ktoré tieto škvrny vyhľadávajú. Takže keď vedec analyzuje niekoho DNA, pridá reštrikčné enzýmy, ktoré nájdu tie škvrny, ktoré má každý, a enzým rozdelí reťazec DNA na dve časti. Existujú stovky reštrikčných enzýmov pre všetky rôzne typy organizmov a každý z nich je naprogramovaný tak, aby hľadal a strihal špecifickú sekvenciu DNA.
Krátke tandemové opakovania
Mnoho druhov identickej DNA je v ľuďoch a iných organizmoch. Typ, ktorý sa najčastejšie používa pri snímaní prstov DNA, sa nazýva Short Tandem Repeat alebo STR. Vedci našli v ľudskej DNA oblasti, ktoré opakujú stále rovnakú sekvenciu, ale rôzny počet opakovaní. Takže každý človek môže mať sekvenciu „CAGT“, ale každý z nás ju môže mať opakovanú v rôznych množstvách. Môžete to mať 10-krát a sused to má 15. Tieto malé rozdiely môžu vedci identifikovať a pomocou nich vás môžu identifikovať.
FBI reštrikčné enzýmy pre odtlačky prstov DNA
FBI bola lídrom v lokalizácii týchto krátkych tandemových opakovaní v ľudskom genóme, aby mohli presnejšie rozoznávať DNA jednej osoby od druhej. Keby FBI vedela iba o jednom alebo dvoch STR, nemohla by presne každého z nás od seba odlíšiť, pretože mnohí z nás sú povinní zdieľať aspoň jeden identický STR. FBI identifikovala 13 rôznych STR, ktoré je možné spoľahlivo použiť na rozlíšenie ľudskej DNA. Takže aj keď so svojimi súrodencami alebo susedmi môžete zdieľať jedno, dve alebo dokonca tri STR, po analýze a DNA človeka so všetkými 13 umiestneniami sa pre DNA vyrába presný a nevyvrátiteľný odtlačok DNA osoba.
Analýza odtlačkov prstov DNA
Zatiaľ čo použitie reštrikčných enzýmov na rozrezanie DNA človeka je neoddeliteľnou súčasťou procesu, vedci musia na analýzu malých fragmentov DNA použiť ešte jednu techniku. Vedci môžu pomocou postupu známeho ako gélová elektroforéza umiestniť vzorky DNA do agarózového gélu a prechádzať prúdom cez vzorky DNA. Pretože DNA je polárna, fragmenty sú priťahované k negatívnemu zakončeniu stroja. Vedci môžu analyzovať rýchlosť, akou sa fragmenty pohybujú, a potom analyzovať tieto informácie, aby určili veľkosť fragmentov. Toto je posledný krok v analýze odtlačkov prstov DNA.