什么是DNA指纹?

DNA指纹纹理是用于通过观察其DNA中的独特模式来鉴定来自DNA样品的个体的方法。

背景

  • 几乎每一个细胞在我们的身体中包含我们的脱氧核糖核酸
  • 平均而言,两个人类之间的约99.9%的DNA是相同的。
  • 剩下的百分比是让我们独特的(除非你是一个相同的双胞胎!)。
  • 虽然这可能听起来像少量,但这意味着大约有300万基对这是两个人之间的不同。可以比较这些差异并用于帮助您与其他人区分开。
  • 小型替必替尔氏菌是序列(10-60碱基对),重复DNA更大变化从一个人到接下来的其他部分基因组。在小型卫星序列中的重复单位或“陷阱”的数量上展示了这种变化。
  • 第一个小卫星在1980年发现。

DNA指纹识别

  • DNA指纹识别在1984年由Alec Jeffreys教授发明了,他意识到您可以检测这些小型卫星形式的人体DNA的变化。
  • DNA指纹识别是一种同时检测到基因组中许多小型替特替尔特的技术,以产生个体独特的图案。这是DNA指纹。
  • 拥有两个不相同双胞胎的DNA指纹的两个人的概率非常小。
  • 就像你的实际指纹一样,你的DNA指纹是你出生的东西,对你来说是独一无二的。

第一个DNA指纹是如何产生的?

  1. DNA指纹识别的第一步是从人物样品中提取DNA,通常是血液。
  2. 分子'剪刀',称为限制,用于切割DNA。这导致成千上万的DNA,各种不同的长度。
  3. 然后根据称为的过程分离这些DNA片段凝胶电泳
    • 将DNA装载到多孔凝胶的一端的孔中,其像筛子一样作用。
    • 施加电流,将带负电的DNA通过凝胶拉动。
    • 较短的DNA碎片穿过凝胶最简单,因此最快。较长的DNA较长的DNA移动穿过凝胶,使它们较慢。
    • 结果,当电流关闭时,DNA片以尺寸的顺序分开。最小的DNA分子远离原始样品加载到凝胶上的位置。
  4. 一旦DNA被分类,将DNA的片段转移到脆弱的凝胶中,然后将脆弱的尼龙膜中的稳固块,然后'解压缩'以产生单链DNA。
  5. 接下来将尼龙膜与放射性探针一起温育。
    • 探针是贴有放射性磷的小型替尔DNA的小片段。
    • 探针仅附着在它们所在的DNA中补充在这种情况下,它们在基因组中附着于小型替浴。
  6. 然后通过将尼龙膜暴露于X射线膜来使探针附着的小型露钛矿。
    • 当暴露于放射性时,在标记的DNA的薄膜上出现了超过30个暗带的图案。这种模式是DNA指纹。
    • 为了比较两种或更多种不同的DNA指纹,不同的DNA样品在相同的电泳凝胶上并排在相同的电泳凝胶上运行。

显示步的例证在DNA指纹纹理。图像信用:Genome Research Limited

DNA分析

  • 现代DNA分析也称为STR分析,并依赖于微卫星,而不是DNA指纹识别中使用的小替卫星。
  • 微卫星或短串联重复(strs),是小型卫星的较短亲属通常是长度为2至5个碱基对。像小型替特斯一样,它们在整个人类基因组中重复多次,例如'tatatatatata'。

今天生产的DNA型谱如何?

  1. 从生物样品中提取DNA。STR分析非常敏感,因此只需要一定的某种某人的DNA来产生准确的结果。结果,DNA可以从更广泛的生物样品中提取,包括血液,唾液和毛发。
  2. 与原始DNA指纹识别方法不同,DNA分析不使用限制酶来切割DNA。相反,它使用了聚合酶链反应(PCR)产生许多特定str序列的副本。
    • PCR是一种自动化程序,产生许多特定DNA序列的副本。它只需要少量DNA以开始,甚至可以从部分降解的DNA样品中拷贝。
    • 在PCR中的小比特DNA底漆结合感兴趣的DNA的互补序列,并标记拷贝目的DNA的起点。
    • 在STR分析中,PCR中使用的引物被设计成附接到所述STR序列的任一端。
    • 每个str的引物用特定的荧光标签标记。这使得PCR后更容易识别和记录STR序列。
  3. 通过PCR生产序列的足够副本,使用电泳用于根据尺寸分离碎片。
  4. 每个片段通过激光器通过,导致荧光标签的片段用特定颜色发光。输出显示为一系列彩色峰值(如下图所示)突出显示每个STR序列的颜色和长度。

显示在DNA分析的步的例证。图像信用:Genome Research Limited

  • 测试的STR序列越多,测试越准确地识别某人。
  • 用于法医目的的其他STR称为Y-strs,其仅来自雄性y染色体。这对于识别来自混合DNA样品的雄性捕获器是有用的。
  • 每1000万百万(10,000,000,000,000,000,000)只有一个人将有一个特定的str轮廓。随着世界人口估计,估计仅为7100万(7,100,000,000),因此您非常不可能与其他人共享与别人相同的个人资料,除非您是一个相同的双胞胎。

解决犯罪

  • DNA型材在法医学中非常有用,因为在犯罪之后只留下留下的人类材料的微小样本可能足以识别某人。
  • 在英国,一个完整的DNA型材由11个STR序列组成,以及性别决定者,以确认是否是个人或一个女人。现在,所有新的型材都包括额外的五个str序列,以在欧洲边界提供一致性。
  • 在美国,联邦调查局(FBI)建议测试13个STR序列。许多州正在增加经过测试的STR序列的数量,以便在州边界中实现更有效的调查。
  • 在犯罪现场配置文件和个人配置文件之间进行的匹配识别可能的嫌疑人。
  • 在不同犯罪现场配置文件之间进行的比赛表明工作中的重复罪犯。
  • 警方可以使用这种DNA证据支持其他证据,以帮助起诉某人犯罪。完整的DNA配置文件给出了非常可靠的比赛,并可提供强有力的证据表明嫌疑人是有罪或无辜的犯罪。

显示DNA指纹的例证从犯罪现场和dna指纹的比较从两个嫌疑人。来自犯罪现场的嫌疑人2场比赛的DNA指纹。图像信用:Genome Research Limited

ar ..存储e DNA配置文件?

  • 英国是1995年第一个建立了国家DNA型材数据库的国家。
  • 英国国家DNA数据库从选择数量的英国个人中持有DNA型材,其中大部分都与严重犯罪相关联。
  • 自由法案2013的保护确保从英国国家DNA数据库中删除了从英国国家DNA数据库中取出无辜成年人和儿童的1,766,000种DNA型材。
  • 大多数国家现在都有国家DNA数据库。

连接血液亲属

  • 你从母亲那里得到一半的DNA,从父亲那里得到了一半。因此,strs从父母身上传递给孩子。
  • DNA分析可用于帮助确认两个人是否彼此相关,并且通常用于提供某人的证据,或者不是孩子的生物学父母。
  • DNA分析也可用于识别犯罪或重大灾害的受害者,并帮助将分居的家庭带回。
  • DNA分析具有高成功率和非常低的假阳性率。

比较两个父母和他们的孩子的DNA配置文件的插图。您可以看到孩子中的哪些strs继承自父母。图像信用:Genome Research Limited

此页面的最后更新于2016-06-02