DNA Parmak izi ( DNA Fingerprint ), ‘’Minisatellit’’ denen DNA tekrar dizilerinin sayısındaki farklılıktan doğmaktadır. Minisatellit DNA, belirli bir türün DNA’sının nükleotid bileşiminin ( %GC oranı ) santrifüjlenmesiyle saptanabilen yoğunluğunu yansıtır. Ökaryotik DNA bu yolla incelendiğinde, DNA’nın büyük bir kısmının hemen hemen homojen yoğunluktaki tek bir bant şeklinde gözlemlenmektedir. Bir veya daha fazla yoğunluktaki bantlar farklı yoğunluktaki DNA’yı temsil etmektedir. Bu bileşen, uydu DNA olarak adlandırılmaktadır ve türe göre toplam DNA’ya oranı farklılık göstermektedir.
Minisatellit dizileri, 2-100 nükleotid uzunluğundaki DNA bölgeleridir. Örneğin; GGAAGGGAAGGGAAGGGAAG baz dizisi, beş nükleotidlik GGAAG dizisinin dört tekrarından oluşmaktadır. Tipik olarak her bir tekrardaki nükleotid sayısı 14’ten 100 nükleotide kadar değişebilmektedir ve her bölgedeki tekrar sayısı 2 ile 100’den fazla olabilmektedir. Bu bölgeler değişken sayıdaki ardışık tekrarlar ( veriable-number of tandem repeats, VTNR ) olarak bilinmektedir. Belirli bölgeledeki tekrar sayıları farklılık göstermektedir. Her farklı tekrar sayısı bir VTNR allelini oluşturur. VTNR dizileri, Restriksiyon Enzimleri ile kesilip, Southern Blotlama yöntemi ile görüntülendiği takdirde ortaya bir bant profili çıkmaktadır. Bu profile, DNA Parmak İzi denir.
DNA kaynağı olarak hangi doku kullanılırsa kullanılsın bant profili belirli bir birey için her zaman aynı, fakat bireyden bireye farklılık göstermektedir. Gerçekte, bireyden bireye bant profillerinde o kadar çok değişiklik vardır ki, teorik olarak her bireyin bant profili sadece o bireye özgüdür.
İnsan DNA’sındaki toplam VTNR bölge sayısının ne kadar olduğu bilinmemektedir.
DNA PARMAK İZİ ANALİZİNİN KULLANILDIĞI ALANLAR
- Babalık testi,
- Kriminal amaçlı,
- Moleküler arkeoloji,
- Kalıtsal hastalıkların tanısı,
- Genetik çeşitlilik belirlemede kullanılmaktadır.
DNA PARMAK İZİ ANALİZ YÖNTEMLERİ
- Restriksiyon Parça Uzunluk Polimorfizmi (RFLP)
- Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)
- Çoğaltılmış Parça Uzunluk Polimorfizmi (AFLP)
- Rasgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA (RAPD)
- Basit Dizi Uzunluk Polimorfizmi (SSLP)
- Kesilmiş Çoğaltılmış Polimorfik Dizileri (CAPS)
- DNA Çoğaltılmış Parmak İzi (DAF)
Restriksiyon Parça Uzunluk Polimorfizmi (RFLP);
En önemli bileşeni Restriksiyon enzimleridir. İlk olarak Hamilton Smith tarafından keşfedilmiştir. Restriksiyon enzimleri (RE), DNA dizisinde belli bir nükleotid sırasını tanıyıp kesim yapmaktadır. Kullanılan asıl yöntem Southern Blotlamadır. RFLP, kantitatif özelliklerde sorumlu olan gen bölgelerinin haritalanması ve sıralanmasında yeni bir yaklaşım sağlamaktadır.
- Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR);
PCR analizi, moleküler biyoloji, insan genetiği, evrim, adli vakaların aydınlatılması gibi birçok alanda uygulama olanağı bulmuştur. PCR, DNA molekülleri topluluğunda, özgül hedef DNA dizilerinin çoğaltılmasına dayanmaktadır.
PCR uygulaması 3 basamakta gerçekleşmektedir.
- Denatürasyon
- Bağlanma
- Uzama
- Çoğaltılmış Parça Uzunluk Polimorfizmi (AFLP);
AFLP üç aşamada gerçekleşmektedir.
- Genomik DNA’nın restriksiyon endonükleaz enzimleriyle kesilmesi ve bunu takiben kesilen uçlara adaptörlerin ligasyonu
- Restriksiyon parçalarının PCR ile çoğaltılması
- Poliakrilamid jelde çoğalmış parçaların analizi
Rasgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA (RAPD);
Bu metod, dizisi bilinmeyen DNa parçalarının çoğalmasını kapsamaktadır. Reaksiyonun ürünleri, oligonükleotidlerin dizisine, uzunluğuna ve reaksiyon şartlarına bağlıdır. RAPD yönteminin en büyük üstünlüğü ise çok fazla sayıda marker sağlamasıdır.
RFLP ve RAPD-PCR YÖNTEMLERİNİN KULLANILDIĞI ALANLAR
- Genom haritaları
- Bireysel genotipin tanımlanması
- DNA polimorfizminin saptanması
- Kantitatif özellik lokuslarının saptanması
- Ebeveyn ve akrabalık tespitleri
- Hastalık ve genetik defektlerin teşhisi
- Basit Dizi Uzunluk Polimorfizmi (SSLP);
Başka bir PCR markeri da mikrosatellit olarak bilinen birbiri ardına tekrarlanan bir veya daha fazla nükleotidlerin çoğaltılmasına dayanmaktadır. Bu polimorfizmlere basit dizi uzunluk polimorfizmi (Simle Sequence Lenght Polymorphsm) denir.
- Kesilmiş Çoğaltılmış Polimorfik Dizileri (CAPS);
Kesilmiş çoğaltılmış polimorfik markerlar DNA parçalarını çoğaltmak için primerler olarak kullanılmaktadır. Bu parçalar daha sonra RFLP’yi ortaya koymak için restriksiyon endonükleaz enzimleriyle kesilmektedir.
- DNA Çoğaltılmış Parmak İzi (DAF);
Organizmalara arasında genetiksel farklılıkları belirlemek için kullanılan DNA Çoğaltılmış Parmak İzi (DNA Amplification Fingerprinting), genomik DNA’nın kısa parçalarını çoğaltmak ve çoğaltılmış DNA ürünlerini oluşturmak için rasgele seçilmiş kısa oligonükleotid primerlere yönelen ısıya dayanıklı DNA polimeraz kullanılır.
DAF’ın Üstünlükleri;
- Tek kısa deneylerde, geleneksel teknikler ile büyük rezolüsyon ve daha fazla bilgi içeriği ile DNA Parmak izi üretilebilir.
- DAF için radyokimyasallar ve fotoğraf işi ya da yüksek karmaşık aletler gerektirmediğinden gelişmemiş ve gelişmekte olan birçok ülkenin sınırlı kaynaklı laboratuvarlarında bulunmaktadır.
DNA PROFİLLERİ VE AİLE İLİŞKİLERİ
Babalık Tersti; Amniyon sıvısından fetal hücre alınıp babalık için test yapmak mümkündür.
Y- Kromozom Analizi; Babadan oğula direk olarak geçmektedir. Erkekler arasında ilişkileri takip etmek için veya pekçok erkek şüpheli içeren delilleri incelemek için kullanılmaktadır.
Mitokondri DNA’sı; Tekrarlı dizileri analiz edilemeyen örnekler bu yöntem ile bu yöntem ile incelenebilmektedir. Sadece anneden kalıtılmaktadır.
Şevval ÇAKIR
Kaynaklar;
- tr.scribd.com/presentation/26074649/Dna-Parmak-Izi
- kisi.deu.edu.tr//asli.memisoglu/Genetik%20muh%20ve%20biyotek/8-Adli%20biyoteknoloji.pdf
- acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/7197/mod_resource/content/0/7.%20Hafta.pdf