PCR في تحليل الحمض النووي
استفادت إدارات الشرطة والمدعون العامون ومختبرات الجريمة في جميع أنحاء العالم من قوة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للمساعدة في التحقيق في مسارح الجريمة. يساعد تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في بناء ملفات تعريف الحمض النووي ، والتي تكون بمثابة أ"الباركود" فريد لكل فرد مما يجعل هذه واحدة من أعظم الحالات التي تندمج فيها البيولوجيا والتكنولوجيا لحل المشكلات الاجتماعية.
كيف نحن مختلفون؟
عند الانتهاء من مشروع الجينوم البشري ، تم تحديد أن الجينوم يتكون من حوالي 3 ملايين قاعدة. من بين هؤلاء ، حوالي 99.5٪ متطابقة بين جميع البشر ، مما يعني أننا لسنا مختلفين تمامًا في النهاية.
تم الكشف عن التباين الذي نلاحظه والذي يجعل كل واحد منا يبدو فريدًا أنه يرجع أساسًا إلى الاختلافات في عدد التسلسلات المتكررة لمناطق معينة من الجينوم. من بين هذه المناطق ، تم تحديد التكرار الترادفي القصير (STR) وهو الأكثر استخدامًا (باستخدام 13 موقعًا أو منطقة) في التطبيق اليوم.
توصيف الحمض النووي من خلال STR
يتكون STR من تكرار 3-4 قواعد نيوكليوتيد موجودة في مواضع مختلفة في الجينوم البشري. يرث كل فرد نسختين ، أو أليلات من والديهم ، وبالتالي ، يمكن بناء ملف تعريف STR.
بالنسبة للمجموعات السكانية المختلفة ، تم استخدام العديد من المواقع كمعيار في تحديد الأفراد. لمطابقة ملفات تعريف STR ، يجب أن تكون أرقام التكرار لكل أليل هي نفسها. على سبيل المثال في الموضع D3S1358 (انظر الشكل 1) ، إذا كانت العينة التي تم الحصول عليها تحتوي على ملف تعريف STR في هذا المكان من 7،5 ، فسيتم استبعاد B بالفعل لمطابقة العينة التي تم الحصول عليها. إذا تطابقت ملفات تعريف الأليل ، فسيتم حساب الاحتمال اعتمادًا على تواتر الأليل للموقع المعين. وهذا يعني أن المشتبه به ليس المصدر المحدد للعينة تلقائيًا عندما تتطابق ملفات تعريف STR.
كما تم إنشاء قواعد بيانات للمساعدة في عملية التحقيق مثل نظام فهرس الحمض النووي المدمج (CODIS) ، الذي يحتفظ به مكتب التحقيقات الفيدرالي الأمريكي.
PCR في سير عمل التشكيل الجانبي STR
1. تبدأ التحقيقات من جمع المواد البيولوجية مثل الأسنان والشعر والعظام والسوائل من مسرح الجريمة.
2. ثم يتم نقل العينات إلى مختبر الطب الشرعي لمزيد من المعالجة حيث يتم استخراج الحمض النووي من العينات (حوالي 1 نانوغرام من العينة كافية لتفاعل البوليميراز المتسلسل).
3. يتم استهداف مواقع STR المحددة وتضخيمها من خلال تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). يتم تحليل شظايا PCR من خلال التسلسل أو الرحلان الكهربائي.
4. يتم بعد ذلك إنشاء ملفات تعريف STR وإذا كانت متوفرة ، يتم فحصها باستخدام ملفات التعريف أو قواعد البيانات المشبوهة.
يتطلب التنميط STR وجود أجهزة تدوير حرارية قوية للمساعدة في عملية التحقيق. هناك حاجة إلى نتائج موثوقة من التجارب المعملية الرطبة لمساعدة أقسام الشرطة والمدعين العامين لتقاريرهم. تقدم Esco Lifesciences أجهزة تدوير حرارية ذات معدلات تسخين وتبريد ممتازة ، ودرجة حرارة دقيقة وموحدة لضمان تشكيلات STR موثوقة.