Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Restriktionsenzymer Anvendt i DNA Fingerprinting

DNA-fingeraftryk er et udtryk, der er meningen at formidle ideen om, at hver persons DNA er så anderledes som en persons fingeraftryk. Mens en kriminel kan bære handsker eller tage andre forholdsregler, der forhindrer at efterlade et faktisk fingeraftryk, er det næsten umuligt for et menneske at optage et rum uden at efterlade noget spor af DNA bagved. Når politiet har fundet og indsamlet en DNA-prøve, kan den analyseres og derefter sammenlignes med mistænktes DNA for at afgøre, om de er fra samme person. Restriktionsenzymer er værktøjer, der hjælper forskere med at analysere DNA-prøver.

Hvordan dit DNA er unikt

Dit DNA er i hver eneste celle i din krop, og ingen på planeten deler dit nøjagtige DNA medmindre du har en identisk tvilling. Dit DNA består af to tråde, der vind sammen i en form, der ligner en spireltrappe. Sidene på dit DNA består af sukker og fosfat, som gentages igen og igen. Mellem sukkerne i dine to tråde er to kemikalier betegnet som et basepar, når de sluttes. Der er fire forskellige baser, og de er repræsenteret af bogstaverne ATGC. Selv om der kun er fire muligheder, gentager disse fire forskellige baser millioner af gange til at blive dit DNA, og det er ordren for As, Ts, Gs og Cs, der gør dig, som du er og forskellig fra alle andre levende ting på planeten. .

Hvad er et restriktionsenzym?

Mens alles DNA er helt unikt, er der visse områder af dit DNA, som du deler med hver anden person på planeten. Da videnskabsfolk kender rækkefølgen eller sekvensen af ​​disse baser, har de udviklet kemikalier kendt som restriktionsenzymer, der søger disse pletter. Så når en videnskabsmand analyserer andens DNA, tilføjer de restriktionsenzymer, der finder de pletter, som alle har, og enzymet skærer DNA-strengen i to dele. Der findes hundredvis af restriktionsenzymer til alle forskellige typer af organismer, og hver enkelt er programmeret til at søge og klippe en bestemt DNA-rækkefølge.

Korte tandem-gentagelser

Mange typer af identiske DNA'er er hos mennesker og andre organismer. Den type, der oftest anvendes i DNA-fingeraftryk, kaldes et korttandemrepetion eller STR. Forskere har fundet områder i humant DNA, der gentager den samme sekvens igen og igen men et andet antal gange. Så ethvert menneske kan have sekvensen 'CAGT', men hver af os kan få det gentaget i varierende mængder. Du kan få det 10 gange, og din nabo har det 15. Disse små forskelle kan identificeres af forskere, og de kan bruge dem til at identificere dig.

FBI-restriktionsenzymer til DNA-fingeraftryk

FBI har været førende i at lokalisere disse korte tandem gentagelser i det menneskelige genom, så de mere præcist kan fortælle en persons DNA fra en anden. Hvis FBI kun kendte til en eller to STR'er, kunne de ikke præcist fortælle os hver for sig, fordi mange af os er forpligtet til at dele mindst én identisk STR. FBI har identificeret13 forskellige STR'er, som pålideligt kan bruges til at fortælle menneskelig DNA fra hinanden. Så mens du kan dele en, to eller endda tre STR med dine søskende eller naboer, efter at have analyseret en persons DNA med alle 13 steder, produceres et nøjagtigt og ubestrideligt DNA-fingeraftryk til personen.

Analyse af DNA-fingeraftryk

Når man bruger restriktionsenzymerne til at skære op en persons DNA er en integreret del af processen, skal forskerne bruge en mere teknik til at analysere de små fragmenter af DNA. Ved hjælp af en proces kendt som gelelektroforese kan forskere placere DNA-prøverne i en agarosegel og køre en strøm gennem DNA-prøverne. Fordi DNA er polært, er fragmenterne tiltrukket af maskinens negative terminal. Forskere kan analysere den hastighed, hvor fragmenterne bevæger sig og derefter analysere disse oplysninger for at bestemme størrelsen af ​​fragmenterne. Dette er det sidste trin i analysen af ​​DNA-fingeraftryk.

Klik for at udvide hele teksten