Але як розпізнати положення уламків? Для цього необхідно використовувати «зонд», тобто невеликий фрагмент ДНК, мічений радіоактивним ізотопом або радикалом, який випромінює світло за певних умов. Будучи також фрагментом ДНК, зонд містить послідовність, яка доповнює лише один тип інваріантної послідовності, вже відомий у присутньому у досліджуваному фрагменті, що дозволить зв'язувати обидва.
За допомогою фотоплівки виявляється положення зонда і, отже, фрагмента. У випадку сайтів з одним сайтом - які трапляються лише один раз у всьому геномі - завжди є два «алелі», оскільки клітини (крім репродуктивних) мають по одній парі кожної хромосоми. Оскільки алелі мають однакову базову послідовність та різні розміри, зонд, доповнюючий цю послідовність, зв’яжеться з обома, і вони з’являться в різних положеннях на фотоплівці. Усі люди отримують одну з цих алелей від матері та одну від батька.
Тому в тесті на батьківство достатньо порівняти алелі матері, її дитини (а) та передбачуваного батька, і збіг батьківського алелю дитини з алелем передбачуваного батька підтвердить батьківство “Біологічний”. Коли ви хочете лише розслідувати особу людини (наприклад, злочинця), ви повинні порівняти шаблон поліморфізму зразків ДНК, отриманих на місці злочину, із зразками кількох підозрюваних.
Синтез фрагментів ДНК
Для виявлення поліморфізму використовуються праймери, які фланкують ділянки ДНК, де є нуклеотидні повтори (у групах по два, три або більше). Це означає, що такі праймери обмежують синтез нових ниток до розтягування з повтореннями, розташованими між ділянками, до яких вони зв'язуються. Такі повторення називаються STR (Short Tandem Repeats, або «короткі повтори в серії»), а регіони, де вони знайдені, відомі як «мікросателіти».
мітохондріальна ДНК
Окрім геномної ДНК, присутньої в ядрі клітин, є також ДНК у мітохондріях, органелах, розташованих у цитоплазмі. Ця ДНК набагато менша за ядерну і має кругову структуру, що робить її більш схожою на бактерій.
У контексті судово-медичного аналізу інтерес до мітохондріальної ДНК виник з кількох причин: по-перше, ця ДНК також містить поліморфні області, що дозволяють її індивідуалізацію; по-друге, нащадки отримують цю ДНК лише від матері, що дає змогу простежити материнську лінію людини; і по-третє, ця ДНК більш стійка до деградації, ніж ядерна ДНК. Так, при великих катастрофах (пожежах, вибухах, авіакатастрофах тощо), коли важче ідентифікувати тіла, аналізується ДНК мітохондрій. Це витягується з останків і послідовність, що цікавить, порівнюється з послідовностями, отриманими від братів і сестер або предків по матері.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Ступінь довіри ДНК-тестування
Одним з пунктів, який викликав напружені дискусії серед лабораторій та агентств з тестування ДНК, є кількість поліморфних локусів, необхідних для надійного встановлення ідентичності та батьківства. Індекс, що використовується для висновків, як щодо особи, так і від батьківства, залежить від кількості аналізованих локусів. Однак для отримання адекватного індексу необхідно врахувати частоту алелів у популяції: якщо вони дуже поширені, результати аналізів будуть, принаймні, сумнівними.
Групи крові (A, B, O та AB) можуть бути використані як приклад. Такі групи, які залежать від поєднання алелів, розподілені в популяціях по всьому світу з відомими частотами. У Німеччині від 46 до 48% мають кров типу А. У Центральній Євразії, Індії, Монголії та Сибіру переважає тип В. Отже, у жодному з цих регіонів ці групи крові не можна використовувати ізольовано для ідентифікації особи, оскільки великий відсоток населення мав би ту чи іншу. Важливо, що досліджувані алелі зустрічаються рідко.
У випадку ДНК-поліморфізмів (RFLP) частоти набагато нижчі. Як приклад, уявімо суперечку про батьківство у Ріо-де-Жанейро, де використовується локус D10S28 як зонд, що дозволяє отримати у передбачуваного батька алель, який зустрічається приблизно у 2,8% населення Ріо-де-Жанейро. Це значення дуже велике, якщо врахувати, що населення міста становить близько 8 мільйонів жителів. Щоб зменшити це значення, необхідно шукати інші локуси у тієї самої особини. Уявімо, що під час другого аналізу з використанням локусу D2S44 виявлено алель з частотою 7,28%, відсоток, який вказує на існування 582 000 людей у Ріо-де-Жанейро з цим алелем.
Але скільки особин мали б обидва алелі? Лише 16 307. Це число отримують множенням оберненого до двох частот: 2,8 / 100 х 7,28 / 100 х 8 мільйонів. Використовуючи ще один локомотив, аналіз покаже іншу частоту, що дозволяє додатково зменшити відсоток. На практиці використання п’яти-семи зондів дає значення, досить низьке, щоб результат був остаточним.
