يعتمد علم الوراثة، المعروف أيضًا باسم البصمة الجينية، على تحليل الحمض النووي لتحديد هوية الفرد، من خلال إنشاء ملف تعريف فريد يُعرف باسم البصمة الجينية.
وتستخدم هذه التحليلات للتحقق من القرابة بين أفراد الأسرة أو لتحديد الهوية الجينية للرفات البشرية، حيث تكون النتائج ذات أهمية كبيرة.
اختبارات الحمض النووي
- تتزايد دقة اختبارات الحمض النووي مع التزام المختبرات التحليلية بأفضل الممارسات التقنية.
- وتعتبر النتائج حاسمة لحل قضايا مثل حضانة الأطفال أو الميراث، أو لتأكيد أو نفي وقوع اعتداءات جنسية.
- تساهم هذه الاختبارات أيضًا في البحث عن عائلات بيولوجية للحالات المتبنية.
- تتيح البصمة الجينية الفرصة لأي فرد للاحتفاظ بسجل دائم لملفه الجيني.
- ويتم تحقيق ذلك من خلال مزيج فريد من ستة عشر علامة وراثية، مما يضمن تحديد هوية غير قابل للتغيير.
فوائد البصمة الجينية
- فهو يساعد على إعادة ربط الأطفال المتبنين بعائلاتهم أو إعادة ربطهم بوالديهم بالتبني.
- يستطيع الأفراد الاحتفاظ بسجل دائم للحمض النووي الخاص بهم عبر مجموعة متميزة من 16 علامة وراثية.
- قد يتم تصنيف بعض الأشخاص على أنهم “مهنيون ذوو خطورة عالية” بسبب طبيعة عملهم.
- مثل العاملين في مجالات الطيران العسكري، أو خدمات الإطفاء.
- يسهل المشاركة في اختبارات الأبوة في المستقبل، مما يسهل أمور الميراث.
- كما يساهم في البحث عن الأشخاص المفقودين من خلال تحليل الأدلة البيولوجية.
صحة وخصوصية البصمة الوراثية
- لكي يعتبر تقرير القرابة صالحًا من الناحية القانونية، يجب التأكد من تحديد الهوية واتباع سلسلة الحضانة بدقة.
- تتضمن هذه العملية جمع العينات وتخزينها ونقلها، وهو ما يجب أن يتم بواسطة متخصصين مدربين يعملون على ضمان سلامة العينة وجودتها.
- ويجب أيضًا اتخاذ الإجراءات اللازمة لضمان تسليمها إلى المختبر بطريقة صحيحة.
- إذا كنت ترغب في الحصول على تقرير مجهول المصدر، فيمكنك تقديم العينات التي تم جمعها في منزلك.
- يجب أن تكون العينات خاصة بالأب أو الابن المقصود، وترفق فقط مع استمارة الطلب.
تطور البصمات الجينية
- تم تطوير تقنيات البصمة الوراثية في الجسم الحي، كما هو الحال في الخميرة، لتقييم أهمية آلاف الجينات في حالات النمو المختلفة في وقت واحد.
- كما تم تحسين هذه التقنيات باستخدام الإشريكية القولونية، وهي بكتيريا نموذجية.
- تثبت هذه التقنيات فوائدها في الاكتشاف السريع للجينات التي تؤثر على نمو الإشريكية القولونية في ظل ظروف مختلفة.
- تتضمن ميزات النظام وجود ناقلات “Tn10” مصممة بشكل مشروط.
- يتم تنظيم هذا الناقل بطريقة توفر خصوصية التسلسل وتدعم إدخال الينقولات.
- يحقق النظام معدل إدخال مرتفعًا للينقولات، مما يلغي الحاجة إلى اختيار مجموعة تحتوي على عمليات إدخال تضمن قمع الطفرات.
- لقد تم توثيق آثار أقدام لمعظم الجينات التي يزيد حجمها عن 400 نقطة أساس، بما في ذلك الجينات التي تم تحديدها في المشغل.
- تم تقييم قدرة البروتينات المؤتلفة على تكملة العوائل المطفرة باستخدام البصمات الجينومية.
- يستخدم النظام وسائط نقل الجراثيم.
- يوفر التسلسل واسع النطاق لجينومات الكائنات الحية الدقيقة المختلفة معلومات قيمة حول آلاف الجينات.
- على الرغم من ذلك، لا يزال هناك العديد من الجينات التي لا تزال وظائفها غير معروفة، ولا يزال استخدام تقنيات الضربة القاضية التقليدية لاختبار تأثير حذف الجينات أمرًا صعبًا.
- تتيح تقنية البصمات الوراثية العملية التحديد السريع والمتزامن لأهمية عدد كبير من الجينات البيولوجية في ظل ظروف مختارة.
خطوات البصمة الوراثية
- يتضمن البصمة الجينية ثلاث خطوات رئيسية، بما في ذلك طفرات الترانسبوزون.
- تتبع بناء مجموعة من الخلايا الطافرة وتحليل مصير الخلية.
- الخطوة الأولى هي إدخال الطفرات باستخدام الترانسبوزونات التي يتم إدخالها بشكل عشوائي في الجينوم.
- بعد هذه المرحلة، يتم أخذ عينة من المجموعة الأساسية لتسجيل T0 (الوقت صفر).
- تتضمن الخطوة الثانية تنمية الثقافة الطافرة T0 من خلال مجموعة من التضاعفات السكانية في ظل ظروف تمنع التعبير الواسع.
- تتعلق الخطوة الثالثة بإجراء تقييم مقارن لإدخالات الترانسبوزون الموجودة في الجينات المحددة باستخدام تحليل منتجات PCR المستخرجة من ثقافة T0 مقابل عينات من ثقافة النمو.
- (على سبيل المثال، تشير T15 وT30 وT45 إلى ثلاث فترات زمنية مختلفة للمضاعفة).
- لن تظهر البكتيريا التي تحتوي على إدخالات الترانسبوزون داخل الجينات المعنية في ظروف النمو.
- سيتم ملاحظة فقدان أو نقص منتجات PCR الخاصة بالجينات عن طريق قياسها مع مرور الوقت.
- قام سميث وزملاؤه بتقدير معدل التنقية لكل طفرة وتأثيراتها الدقيقة على معدل النمو نتيجة لفقد وظيفة الجينات.
- سوف تتسامح الخلايا مع عمليات إدخال الترانسبوزون داخل الجينات غير الضرورية أو الزائدة عن الحاجة في ظروف النمو المحددة.
مجالات الاستفادة من البصمة الوراثية
- يمكن أن يكون لتحليل البصمات الجينية أهمية كبيرة في العديد من الظروف، مثل التعرف على شخص ما أو توثيق العلاقات البيولوجية.
- في مجال الوصايا والعقارات.
- حالات حرق الأسرة .
- للأشخاص الذين يعملون في بيئات خطرة (الأفراد العسكريون، موظفو المنظمات غير الحكومية، موظفو خدمات الإطفاء، وما إلى ذلك).
- في حالات حديثي الولادة.
- تحديد الهوية البيولوجية للعائلة المتبنية.
- في حالة الحمل من خلال تقنيات الإنجاب المساعدة.
متطلبات تحليل البصمة الوراثية
- ليس من الضروري أن تكون صائماً ولا تحتاج إلى استعدادات خاصة.
- عادة ما يتم أخذ العينة من الدم الكامل أو من بقعة دم.
- نظرًا لأن الحمض النووي لكل فرد مستقر طوال الحياة، فإنه لا يتغير مع تقدم العمر أو التغيرات الصحية.
- لذلك، يكفي إجراء التحليل مرة واحدة في العمر.
مميزات تحليل البصمة الجينية
- في كثير من الحالات، يعتمد تحديد الهوية الجينية على العلاقة البيولوجية للشخص من خلال البصمات الجينية للوالدين أو الأقارب.
- وهذا مفيد في حالات مثل التبني، أو التبرع بالأمشاج أو الجينات، أو عندما لا يمكن الوصول إلى الوالدين.
- علاوة على ذلك، فإن الحصول على البصمة الجينية للمواليد الجدد لحظة الولادة يسمح بتحديد الهوية بشكل فوري.
- أظهرت دراسات مختلفة أن بصمات الأصابع ليست الأكثر فعالية في التعرف على الأطفال حديثي الولادة، مقارنة ببصمات الأصابع التي يتم أخذها بعد 5-6 أسابيع من الولادة.
- كما تعد البصمة الوراثية مهمة أيضًا للأشخاص الذين يسعون للاستفادة منها مستقبلاً لأغراض مثل الوصية والميراث وغيرها.