เอ็นไซม์จำกัดที่ใช้ในการพิมพ์ลายนิ้วมือดีเอ็นเอ

ลายพิมพ์ดีเอ็นเอเป็นคำที่สื่อถึงความคิดที่ว่าดีเอ็นเอของแต่ละคนมีความแตกต่างกันตามลายนิ้วมือของบุคคล ในขณะที่อาชญากรอาจสวมถุงมือหรือใช้มาตรการป้องกันอื่น ๆ เพื่อป้องกันมิให้ทิ้งความจริงไว้เบื้องหลัง ลายนิ้วมือแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่มนุษย์จะครอบครองพื้นที่โดยไม่ทิ้งร่องรอยของ DNA ไว้บ้าง ข้างหลัง. เมื่อตำรวจพบและเก็บตัวอย่าง DNA ก็สามารถวิเคราะห์และเปรียบเทียบกับ DNA ของผู้ต้องสงสัยเพื่อตรวจสอบว่ามาจากบุคคลเดียวกันหรือไม่ เอ็นไซม์จำกัดเป็นเครื่องมือที่ช่วยนักวิจัยในการวิเคราะห์ตัวอย่างดีเอ็นเอ

DNA ของคุณอยู่ในทุกเซลล์ในร่างกายของคุณ และไม่มีใครในโลกแบ่งปัน DNA ที่แน่นอนของคุณ เว้นแต่ว่าคุณจะมีแฝดที่เหมือนกัน ดีเอ็นเอของคุณประกอบด้วยเส้นใยสองเส้นที่พันกันเป็นรูปทรงคล้ายบันไดเวียน ด้านข้างของ DNA ของคุณประกอบด้วยน้ำตาลและฟอสเฟตที่ทำซ้ำซ้ำแล้วซ้ำอีก ระหว่างน้ำตาลของเส้นใยทั้งสองของคุณมีสารเคมีสองชนิดที่เรียกว่าคู่เบสเมื่อเชื่อมต่อ มีสี่ฐานที่แตกต่างกันและแสดงด้วยตัวอักษร ATGC แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้เพียงสี่อย่าง แต่ฐานที่แตกต่างกันสี่นั้นทำซ้ำหลายล้านครั้งเพื่อกลายเป็น DNA ของคุณและ เป็นลำดับของ As, Ts, Gs และ C ที่ทำให้คุณเป็นตัวของตัวเองและแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ดาวเคราะห์

แม้ว่า DNA ของทุกคนจะมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว แต่ก็มีบางส่วนใน DNA ของคุณที่คุณแบ่งปันกับทุกๆ คนบนโลกใบนี้ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ทราบลำดับหรือลำดับของเบสเหล่านั้น พวกเขาจึงได้พัฒนาสารเคมีที่เรียกว่าเอนไซม์จำกัด (regulation enzymes) ที่ค้นหาจุดเหล่านั้น ดังนั้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังวิเคราะห์ DNA ของใครบางคน พวกเขาจึงเพิ่มเอ็นไซม์จำกัดซึ่งพบจุดเหล่านั้นที่ทุกคนมี และเอ็นไซม์ก็ตัดสาย DNA ออกเป็นสองส่วน มีเอ็นไซม์จำกัดหลายร้อยชนิดที่มีอยู่สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกประเภท และเอนไซม์แต่ละตัวได้รับการตั้งโปรแกรมให้ค้นหาและตัดลำดับดีเอ็นเอที่เฉพาะเจาะจง

DNA ที่เหมือนกันหลายประเภทอยู่ในมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ประเภทที่ใช้บ่อยที่สุดในการพิมพ์ลายนิ้วมือของ DNA เรียกว่า Short Tandem Repeat หรือ STR นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบพื้นที่ใน DNA ของมนุษย์ที่ทำซ้ำลำดับเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก แต่มีจำนวนครั้งต่างกัน ดังนั้น มนุษย์ทุกคนอาจมีลำดับ 'CAGT' แต่เราแต่ละคนอาจมีลำดับซ้ำกันในปริมาณที่แตกต่างกัน คุณอาจมี 10 ครั้งและเพื่อนบ้านมี 15 นักวิจัยสามารถระบุความแตกต่างเล็กน้อยเหล่านี้ได้ และสามารถใช้เพื่อระบุตัวคุณได้

เอฟบีไอเป็นผู้นำในการค้นหาการทำซ้ำแบบสั้นเหล่านี้ในจีโนมมนุษย์เพื่อให้พวกเขาสามารถบอก DNA ของบุคคลหนึ่งจากอีกคนหนึ่งได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น หาก FBI รู้เพียง STR หนึ่งหรือสอง STR พวกเขาไม่สามารถแยกแยะเราแต่ละคนได้อย่างถูกต้องเพราะพวกเราหลายคนจำเป็นต้องแบ่งปัน STR ที่เหมือนกันอย่างน้อยหนึ่งรายการ FBI ได้ระบุ STR ที่แตกต่างกัน 13 ชนิดซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อแยก DNA ของมนุษย์ได้อย่างน่าเชื่อถือ ดังนั้นในขณะที่คุณอาจแบ่งปัน STR หนึ่ง สองหรือสามรายการกับพี่น้องหรือเพื่อนบ้านของคุณ หลังจากวิเคราะห์ a DNA ของบุคคลที่มีทั้งหมด 13 ตำแหน่ง มีการสร้างลายนิ้วมือ DNA ที่แม่นยำและหักล้างไม่ได้สำหรับ คน.

ในขณะที่การใช้เอ็นไซม์จำกัดเพื่อตัดดีเอ็นเอของบุคคลนั้นเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องใช้เทคนิคอื่นในการวิเคราะห์ชิ้นส่วนเล็กๆ ของดีเอ็นเอ การใช้กระบวนการที่เรียกว่าเจลอิเล็กโตรโฟรีซิส นักวิทยาศาสตร์สามารถวางตัวอย่าง DNA ลงในเจล agarose และเรียกใช้กระแสผ่านตัวอย่าง DNA เนื่องจาก DNA เป็นขั้ว เศษจึงถูกดึงดูดไปยังขั้วลบของเครื่อง นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์อัตราที่ชิ้นส่วนเคลื่อนที่แล้ววิเคราะห์ข้อมูลนั้นเพื่อกำหนดขนาดของชิ้นส่วน นี่เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการวิเคราะห์ลายนิ้วมือของ DNA