يعتمد علم الوراثة، المعروف أيضًا بالبصمة الجينية، على تحليل الحمض النووي لتحديد هوية الفرد، من خلال إنشاء ملف تعريف فريد يُعرف بالبصمة الجينية.
تستخدم هذه التحليلات للتحقق من القرابة بين أفراد الأسرة أو للتعرف على الهوية الجينية للرفات البشرية، حيث تكون النتائج ذات أهمية كبيرة.
اختبارات الحمض النووي
- تتزايد دقة اختبارات الحمض النووي بموجب التزام مختبرات التحليل بتطبيق أفضل الممارسات الفنية.
- تعتبر النتائج حاسمة لحل قضايا مثل حضانة الأطفال أو الميراث، أو لتأكيد أو نفي وقوع اعتداءات جنسية.
- كما تسهم هذه الاختبارات في البحث عن العائلات البيولوجية للحالات المتبناة.
- توفر البصمة الجينية الفرصة لأي فرد للاحتفاظ بسجل دائم لملفه الجيني.
- يتم تحقيق ذلك من خلال مجموعة فريدة من ستة عشر علامة جينية، والتي تضمن تحديدًا غير قابل للتغيير.
فوائد البصمة الجينية
- تساعد في إعادة توصيل الأطفال بالتبني بأسرهم الأصلية أو بإعادة ربطهم بوالديهم بالتبني.
- تمكن الأفراد من الحفاظ على سجل دائم للحمض النووي الخاص بهم عبر مجموعة مميزة من 16 علامة جينية.
- يمكن تصنيف بعض الأشخاص كـ “محترفين في وظائف عالية المخاطر” نظرًا لطبيعة أعمالهم.
- مثل أولئك العاملين في مجالات الطيران العسكري، أو خدمات الإطفاء.
- تسهل المشاركة في اختبارات الأبوة في المستقبل، مما يسهل الأمور المتعلقة بالميراث.
- كما تساهم في البحث عن الأشخاص المفقودين من خلال تحليل الأدلة البيولوجية.
الصلاحية والخصوصية للبصمة الوراثية
- لكي يُعتبر تقرير القرابة صالحًا قانونيًا، يتعين ضمان تحديد الهوية واتباع سلسلة العهدة بدقة.
- تشمل هذه العملية جمع، تخزين، ونقل العينات، مما يستدعي أن يتم ذلك بواسطة مختصين مدربين يعملون على ضمان سلامة وجودة العينة.
- كما يجب اتخاذ الإجراءات اللازمة لضمان تسليمها إلى المختبر بطريقة صحيحة.
- إذا كان لديك رغبة في تقرير مجهول، يمكنك إرسال العينات التي تم جمعها في منزلك.
- يجب أن تتعلق العينات بأب أو ابن مفترض، وتكون مرفقة فقط بنموذج الطلب.
تطور البصمة الوراثية
- تم تطوير تقنيات البصمة الجينية في الجسم الحي، مثل الخميرة، لتقييم أهمية آلاف الجينات بصورة متزامنة في مختلف حالات النمو.
- كما تم تحسين هذه التقنيات باستخدام الإشريكية القولونية، وهي بكتيريا نموذجية.
- توضح هذه التقنيات فوائدها في اكتشاف سريع للجينات المؤثرة في نمو الإشريكية القولونية في ظروف مختلفة.
- تتضمن ميزات النظام وجود ترانسبوزيزات “Tn10” المصممة بشكل مشروط.
- يتم تنظيم هذا الناقل بطريقة توفر خصوصية للتسلسل ويدعم إدخال الينقولات.
- يحقق النظام معدل إدخال عالي للينقولات، مما يلغي الحاجة إلى اختيار مجموعة تحتوي على إدخالات والتي تضمن قمع الطفرات.
- لقد تم توثيق آثار أقدام لمعظم الجينات التي يزيد حجمها عن 400 نقطة أساس، بما في ذلك الجينات المحددة في الأوبرا.
- تم تقييم قدرة البروتينات المؤتلفة على استكمال العوائل المطفرة باستخدام البصمة الجينية.
- يستفيد النظام من وسائط نقل الجراثيم.
- التسلسل واسع النطاق لجينومات الكائنات الدقيقة المختلفة يوفر معلومات قيمة حول آلاف الجينات.
- على الرغم من ذلك، لا يزال هناك الكثير من الجينات التي لا تزال وظائفها غير معروفة، واستخدام تقنيات الضربة القاضية التقليدية لاختبار تأثير حذف الجينات لا يزال تحدياً.
- تتيح تقنية البصمة الجينية العملية تحديد السريع والمتزامن لأهمية عدد كبير من الجينات الحيوية في ظل ظروف مختارة.
خطوات البصمة الجينية
- تتضمن البصمة الجينية ثلاث خطوات رئيسية، تشمل طفرات الينقولات.
- وتتبع بناء مجتمع من الخلايا المطفرة وتحليل مصير الخلايا.
- تتمثل الخطوة الأولى في إدخال طفرات باستخدام الينقولات والتي تُدخل عشوائيًا في الجينوم.
- بعد هذه المرحلة، يتم أخذ عينة من السكان الأساسي للسجل T0 (الوقت صفر).
- الخطوة الثانية تشمل نمو ثقافة T0 المطفرة عبر مجموعة من عمليات التضاعف السكاني في ظروف تثبط التعبيرات الواسعة.
- الخطوة الثالثة تتعلق بتقييم مقارنة لإدخالات الينقولات الموجودة في الجينات المحددة باستخدام تحليل منتجات PCR المستخلص من ثقافة T0 مقابل عينات من ثقافة النمو.
- (مثل T15 وT30 وT45 تشير إلى ثلاث فترات زمنية مختلفة من التضاعف).
- لن تظهر البكتيريا التي تحتوي على إدخالات الينقولات داخل الجينات المعنية في ظروف النمو.
- سيتم ملاحظة فقد أو نقص منتجات تفاعل البوليميراز الخاصة بالجينة عن طريق قياسها مع مرور الوقت.
- قدّر سميث وزملاؤه نسبة تنقية لكل متحولة وتأثيراتها الدقيقة على معدل النمو كنتيجة لفقد وظيفة الجين.
- ستتحمل الخلايا إدخالات الينقولات داخل الجينات غير الأساسية أو الزائدة عن الحاجة في ظروف النمو المحددة.
مجالات الاستفادة من البصمة الوراثية
- تحليل بصمات الجينات يمكن أن يمثل أهمية كبيرة في العديد من الظروف، مثل تحديد الشخص أو توثيق العلاقات البيولوجية.
- في مجال الوصايا والتركات.
- حالات حرق الأسرة.
- للأشخاص الذين يعملون في بيئات خطرة (عسكريون، موظفون في المنظمات غير الحكومية، موظفون في خدمات الإطفاء، وغيرها).
- في حالات حديثي الولادة.
- تحديد الهوية البيولوجية للأسرة المتبناة.
- في حالة الحمل عن طريق تقنيات المساعدة على الإنجاب.
متطلبات تحليل البصمة الوراثية
- ليس من الضروري أن تكون صائمًا ولا تحتاج إلى استعدادات خاصة.
- عادة ما يتم أخذ العينة من خلال دم كامل أو بقعة دم.
- نظرًا لثبات الحمض النووي لكل فرد طيلة الحياة، فإنه لا يتغير مع التقدم في العمر أو التغيرات الصحية.
- لذا، يكفي إجراء التحليل مرة واحدة في العمر.
مزايا تحليل البصمة الجينية
- في كثير من الحالات، يعتمد تحديد الهوية الجينية على العلاقة البيولوجية للشخص من خلال البصمات الجينية للآباء أو الأقارب.
- يكون هذا مفيدًا في حالات مثل التبني أو التبرع بالأمشاج أو الجينات أو عند عدم الوصول إلى الوالدين.
- علاوة على ذلك، فإن الحصول على البصمة الجينية لحديثي الولادة في لحظة الولادة يتيح التعرف الفوري عليهم.
- أظهرت دراسات مختلفة أن بصمات الأصابع ليست الأكثر فاعلية في تحديد هوية حديثي الولادة، مقارنة ببصمات الأصابع المأخوذة بعد فترة من 5-6 أسابيع من الولادة.
- تعتبر البصمة الجينية مهمة أيضًا للأشخاص الذين يسعون للاستفادة منها في المستقبل لأغراض مثل الوصايا والميراث وغيرها.