Vienādas DNS analīzes ir tikai identiskajiem (vienolas) dvīņiem. Radniecīgiem cilvēkiem DNS analīzes ir līdzīgas, bērnos DNS komplektējas no abiem vecākiem.
Svarīgi!
Šo īpašību izmanto, lai noteiktu bērna tēva noskaidrošana (paternitāti), cilvēku radniecības noteikšanā, kā arī kriminālistikā.
DNS analīzes izmanto ne tikai cilvēku identificēšanai, tās izmanto arī evolūcijas pētniecībā, lai noskaidrotu radniecību starp dzīvajiem organismiem. Izmantojot DNS paraugus no fosilijām, var noteikt organismu radniecību ar mūsdienās dzīvojošiem organismiem. Šī informācija var būt noderīga arī lauksaimniecībā, zinātnē un citās jomās. DNS analīzes var izmantot arī medicīnā, lai atklātu ģenētiskas mutācijas un identificētu slimību riskus, kā arī noteiktu iespēju nodot ģenētisko informāciju pēcnācējiem.
Piemērs:
Amniocentēze ir diagnostikas metode, kuru veic, sākot no grūtniecības 16. nedēļu, lai noteiktu hromosomālo pataloģiju, piemēram, Dauna sindroma, hemofilijas esamību, viena gēna mutācijas un citas retas ģenētiskās slimības. Šādu izmeklējumu nozīmē ārsts, ja grūtniecības skrīningā tiek uzrādīts augsts ģenētisko pataloģiju risks (vairāk par 1:250) vai arī ir konstatēta kāda augļa pataloģija. Procedūrā tiek paņemts augļūdeņa paraugs, un tajā analizētas noteiktas hromosomas un to DNS. Tā var būt, piemēram, 21., 18., 13. un 23. hromosoma, kurās visbiežāk atrodas gēni, kas kodē iedzimtas slimības.
Svarīgi!
DNS analīzes jeb DNS “pirkstu nospiedumi” apzīmē metožu kopu, ar kurām, izmantojot tikai DNS paraugu, var atšķirt dažādus vienas sugas indivīdus.
Svarīgi!
Mūsdienās tiek izmantotas arī citas DNS metodes, lai noteiktu atšķirības starp īpatņiem, piemēram, polimerāzes ķēdes reakcija, kas balstās uz specifisku DNS fragmentu pavairošanu.
DNS analīzes veikšanas posmi redzami zemāk esošajā attēlā.
Polimerāzes ķēdes reakcija - PĶR
DNS analīžu metodes procesa soļi:
1. DNS izdala (ekstrahē) no parauga. Par paraugu kalpo šūnas, kurās ir kodols, tās var būt asinis, matu folikuli, mutes gļotāda u.c.
2. DNS pavedienus apstrādā ar īpašu enzīmu – restriktāzi, kas šķeļ molekulu vietās, kur atrodama noteikta nukleotīdu secība. Šādi iegūst dažāda garuma DNS fragmentus.
3. Šo sašķelto DNS paraugu uzpilina uz agarozes gela plates, kuru ievieto elektroforēzē. Katru izmeklējamo DNS paraugu pilina savā joslā. Platei tiek pieslēgta elektriskā strāva. DNS ir negatīvi lādēta, tā pārvietojas uz pozitīvi lādētā pola pusi.
3. Šo sašķelto DNS paraugu uzpilina uz agarozes gela plates, kuru ievieto elektroforēzē. Katru izmeklējamo DNS paraugu pilina savā joslā. Platei tiek pieslēgta elektriskā strāva. DNS ir negatīvi lādēta, tā pārvietojas uz pozitīvi lādētā pola pusi.
DNS fragmentu pārvietošanās ātrums atkarīgs no to garuma: īsākie fragmenti pārvietojās ātrāk un nonāk tālāk, garākie fragmenti pārvietojas lēnāk.
4. Pēc strāvas padeves pārtraukšanas DNS fragmenti agarozes gelā atrodas vienas vertikālās joslas dažādās vietās atkarībā no to garuma. Iegūto rezultātu pārklāj ar "radiojūtīgu filmu".
5. Radiojūtīgo filmu apstrādā ar dažādām vielām, kas atrod noteiktus fragmentus, tai skaitā arī ar fluorescentu krāsvielu.
6. Pēc šīs apstrādes filmu apstrādā (attīsta).
7. Uz iegūtā attēla redz atrastos un iekrāsotos DNS fragmentus, izvietojums dažādiem indivīdiem ir atšķirīgs.
Savstarpēji salīdzinot DNS paraugu zīmējumus, salīdzina uz vienas horizontālas līnijas esošos fragmentus, jo tie liecina par sakritību. Jo vairāk sakrīt šādu fragmentu, jo tuvāka radniecība, kā arī precīzāk noteikta atbilstība.
Šajā gadījumā ir redzams, ka bērnam:
- ar māti ir 3 kopīgi fragmenti (bērna 2., 3., 6. fragments);
- ar iespējamo tēvu 1 ir kopīgi 2 fragmenti (bērna 3., 4. fragments);
- ar iespējamo tēvu 2 ir kopīgi 2 fragmenti (bērna 1., 5. fragments)
- ar iespējamo tēvu 3 ir kopīgi 3 fragmenti (bērna 1., 4., 5. fragments).
Var secināt, ka bērna tēvs ir 3., jo viņam ar bērnu sakrīt vairāk DNS fragmentu nekā citiem iespējamajiem tēviem.