為什么PCR的發(fā)明使DNA指紋圖譜成為可能
什么是DNA指紋圖
DNA指紋是一種用于根據(jù)DNA的獨(dú)特模式識(shí)別個(gè)人的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是由亞歷克·杰弗里斯爵士于1984年開發(fā)的。對(duì)稱為短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)的重復(fù)元素的模式進(jìn)行分析??梢山灰讏?bào)告屬于在著絲粒區(qū)發(fā)現(xiàn)的基因組的非編碼區(qū)。它們是一種衛(wèi)星DNA。核苷酸的短序列(2-6個(gè)堿基對(duì))在STR中重復(fù)的次數(shù)不定。由于個(gè)體在給定位點(diǎn)具有不同數(shù)量的重復(fù),因此DNA圖譜對(duì)于特定個(gè)體是唯一的。DNA指紋圖譜的過(guò)程如圖1所示。
圖1:DNA指紋圖
DNA指紋圖譜步驟
從生物樣本(血液、唾液、精液)中分離出 DNA 樣本。
這些片段是通過(guò)用限制性內(nèi)切酶消化衛(wèi)星DNA產(chǎn)生的。
通過(guò)凝膠電泳分離片段。
DNA指紋圖譜的應(yīng)用
DNA指紋圖譜用于親子鑒定和法醫(yī)調(diào)查。
親子鑒定
由于孩子從父母雙方繼承了一半的染色體,因此他具有父母的可疑交易報(bào)告模式的組合。親子鑒定圖如圖2所示。
圖2:親子鑒定
當(dāng)從孩子的DNA圖譜中減去母親的STR條帶時(shí),其余的條帶屬于#1人。所以,他應(yīng)該是孩子的親生父親。
法醫(yī)研究
DNA指紋也用于法醫(yī)研究,通過(guò)比較DNA圖譜來(lái)識(shí)別嫌疑人。然而,生物樣本可能非常小或降解,因?yàn)樗仨殢姆缸铿F(xiàn)場(chǎng)收集。
為什么PCR的發(fā)明使DNA指紋圖譜成為可能
從犯罪現(xiàn)場(chǎng)收集的生物樣本可能非常小或降解。因此,衛(wèi)星DNA的量可能不足以在凝膠中進(jìn)行檢測(cè)。PCR用于擴(kuò)增基因組的STR區(qū)域,以獲得大量用于限制性酶切的DNA。因此,在DNA指紋圖中使用PCR增加了該過(guò)程的辨別能力。??
結(jié)論
DNA指紋圖譜是確定個(gè)人DNA圖譜的過(guò)程。STR用于獲得稱為DNA圖譜的條帶模式。DNA圖譜因人而異,因此,可用于親子鑒定和法醫(yī)研究中的個(gè)體識(shí)別。然而,小樣本或降解的樣本可能會(huì)在樣本之間產(chǎn)生較差的區(qū)分。因此,PCR可用于擴(kuò)增STR區(qū)域,以獲得凝膠上的高強(qiáng)度條帶圖案。