دانلود تحقیق اسید دی اکسی ریبونوکلئدیک یا DNA

DNA مولکولی است که دارای تمام اطلاعات برای زندگی است DNA حاوی کلیدی برای هر یکتایی مشخص است .

در سطح کوچک ، DNA بصورت یک مارپیچ دوبل (مضائف) سازمان داده می شود که بارها پیچیده می شود تا اجازه انطباق در یک فضای فشرده را بدهد .

در انسانها تمام DNA در داخل 46 مولکول مجزا موسوم به کروموزوم قرار می گیرد .

این کروموزوم ها هرکدام دارای هزاران ژن هستند و هر ژن نحوه ایجاد یک پروئین خاص لازم برای عمل سلولی را مشخص می کند .

DNA اطلاعات ژنتیک را با استفاده از نوکلئوتیدها حفظ می کنند .

شبیه به یک اثر انگشت توالی DNA ما را بصورت فردی متمایز معین می کند .

علوم قضایی و DNA : محققان جنایی تحلیل DNA را به عنوان مهمترین پیشرفت در جنایات جنگی معرفی کرده اند (پس از اثر انگشت) آزمایشات DNA در بررسی های جنایی به سرعت در طول سالها رشد کرده است .

تحلیل DNA متکی بر خصوصیت اصلی DNA است .

یعنی ترکیب بندی مانند سلولهای یک فرد یکسان است .

دانشمندان قضایی بررسی توالی های ژنتیک موسوم به علامت گذارها تمرکز می کنند که آرایش اطلاعات ژنتیک آن بسیار متغیر است و برای هر فرد منحصر است .

دانشمندان قضایی تمایل دارند تا هفت علامتگذار را آزمایش کنند که حاوی هزاران زوج باز است .

این هفت علامت گذار پروفیل ژنتیک را تشکیل می دهند که در تحلیل های قضایی به کار می روند .

متخصصان در جستجوی انطباق های بین DNA خارج شده از خون یا نمونه های بافت باقی مانده در صحنه یک جنایت است و DNA از نمونه های خود شخص مضنون گرفته می شود .

مانند اثر انگشت که توسط کاراگاهان و آزمایشگاههای پلیس استفاده می شوند .

در طی اوایل دهه 1900 هر شخص دارای یک DNA منحصر بوده است .

DNA برای هر سلول بافت و اندام یک شخص یکسان است و نمی تواند توسط هر نوع روشی تغییر داده شود .

در نتیجه DNA به سرعت روش اصلی برای تعیین هویت و تمایز بین افراد انسان است .

DNA چگونه کار می کند ؟

Souther n Blot راهی برای تحلیل الگوهای ژنتیک است که در DNA یک شخص ظاهر می گردد .

1-جدا کردن DNA مورد سوال از بقیه ماده سلولی در هسته و می تواند به طور شیمیائی یا استفاده از یک ماده پاک کننده برای شستشوی ماده اضافی از DNA یا به طور مکانیکی توسط بکار بردن یک مقدار زیاد فشار برای بیرون راندن آن صورت می گیرد .

2-بریدن DNA به چندین قطعه از اندازه های مختلف : این کار توسط استفاده از یک یا چند آنزیم محدودیت انجام می شود.

3-ذخیره کردن قطعات DNA فرایندی که توسط آن جدایش اندازه «بخش بندی اندازه» انجام می شود .

موسوم به الکتروفورلیس ژل می باشد .

DNA بهداخل یک ژل ریخته می شود مثل آگاروز و یک بار الکتریکی برای ژل بکار می رود ، دارای بار مثبت در پائین و بار منفی در بالا است .

چون DNA دارای بار منفی است قطعات DNA بطرف پائین ژل جذب خواهد شد .

قطعات کوچکتر می توانند سریعتر حرکت کنند و بنابراین به طرف پائین می رانند (نه قطعات بزرگتر) قطعات به اندازه های مختلف DNA توسط اندازه جدا می شوند و دارای قطعات کوچکتر به طرف پائین و قطعات بزرگتر به طرف بالا می باشند .

4-طبیعت زدایی DNA : طوری که تمام DNA تک رشته می شود .

این امر می تواند توسط گرم کردن یا عملیات شیمیائی DNA در ژل صورت گیرد.

5- DNA Bletting : ژل با DNA خورد شده از لحاظ اندازه برای یک ورق از کاغذ نیتروسلولز بکار می رود .

و سپس برای اتصال دائمی DNA به ورق پخته می شود .

souther n Blet و یک probe ژنتیک رادیواکتیو است که در واکنش هیبریداسیون (آمیختگی) با DNA مورد سوال بکار برده می شود .

اگر یک اشعه X از سوترن بلوت گرفته شود پس از اینکه یک پروب رادیواکتیو اجازه یافت که با DNA طبیعت زدایی شده بر روی کاغذ متصل شود فقط نواحی ای که به اتصالات پروب می چسبد (قرمز) بر روی فیلم نشان داده خواهد شد .

این امر اجازه می دهد که محققان DNA شخص خاصی را تعیین کنند .

وقوع و کثرت الگوی ژنتیک خاص موجود در پروب را تعیین کنند .

ایجاد یک پروب رادیواکتیو : 1-پلیمراز DNA را بدست‌آورید .

(صورتی) DNA رادیواکیتو شونده را در داخل یک لوله قرار دهید .

2-nick ها یا شکستگی های افقی را در امتداد یک رشته وارد کنید ، در داخل DNA شما می خواهید برچسب رادیواکتیو داشته باشید .

از همان زمان، نوکلئوتیدهای مجزا را به DNA اضافه کنید که یکی از آنها (آبی روشن) رادیواکتیو است .

3-پلیمراز DNA (صورتی) را به لوله دارای DNA و نوکلئوتیدهای مجزا اضافه کنید .

پلیمر از DNA فوراً به nick های در DNA جذب می شوند و سعی می کنند تا DNA را ترمیم کنند .

از انتهای 5 آغاز کنید .

به طرف انتهای 3 حرکت کنید .

4-پلیمراز DNA ترمیم DNA را آغاز می کند .

و تمام پیوندهای موجود در جلوی آن را خراب می کند و نوکلئوتیدهای جدید را قرار می دهد که از نوکلئوتیدهای مجزای آمیخته در لوله جمع آوری می شود (در پشت آن) .

هر زمان یک باز G در رشته پائینی خوانده می شود یک باز رادیواکتیو C در رشته جدید قرار داده می شود .

(آبی روشن) .

در این حالت رشته که توسط پلیمراز DNA ترمیم می شود ، رادیواکتیو می شود (توسط ورود بازهای C رادیواکتیو) .

5-سپس DNA گرم می شود و در رشته DNA رااز هم جدا می کند .

این امر قطعات رادیواکتیو و غیر اکتیو تک رشته را ایجاد می کند .

DNA رادیواکتیو ، اکنون موسوم به پروب (آبی روشن ) ، آماده استفاده است .

ایجاد یک واکنش هیبریداسیون : 1-هیبریداسیون با هم می آید ، یا دو رشته ژنتیک را متصل می کند ، اتصال رخ می دهد که بدلیل اتصالات هیدروژن بین زوجهای باز است .

بین یک باز A و یک باز آ / دو پیوند هیدروژن وجود دارد ، بین یک باز C و یک باز G ، سه پیوند هیدروژن وجود دارد .

2-هنگام استفاده از هیبریداسیون در آزمایشگاه ، DNA باید ابتدا طبیعت زدایی شود ، معمولاً با استفاده از گرما یا مواد شیمیایی این کار صورت می گیرد .

طبیعت زدایی فرایندی است که توسط آن پیوندهای هیدروژن DNA و رشته های اولیه شکسته می شود و یک رشته واحد از DNA رها می کنند که بازهای آنها برای پیوند هیدروژنی موجود هستند .

3-هنگامی که DNA طبیعت زدایی شده است ، یک پروب رادیواکتیو تک رشته می تواند بکار برود تا ملاحظه گردد آیا DNA طبیعت زدایی شده حاوی یک توالی مشابه با مورد بر روی پروب است یا خیر .

DNA طبیعت زدایی شده در داخل یک کیف پلاستیک گذاشته می شود ، همراه با پروب و مقداری مایع نمکی .

کیف تکان داده می شود .

اگر پوب یک انطباق پیدا کند ، به DNA وصل خواهد گردید .

4-انطباق پروب با DNA مجبور نیست که دقیق باشد .

توالی های هملوگی متغیر می تواند به DNA بچسبد حتی اگر انطباق ضعیف باشد ، هر چند انطباق ضعیف تر باشد ، پیوندهای هیدروژن کمتری بین پروب و DNA طبیعت زدایی شده وجود دارد .

توانایی پروبهای کم همولوگی برای اتصال به DNA می تواند از طریق تغییر دادن دمای محیط واکنش هیبریداسیون و یا توسط تغییر دادن مقدار نمک در مخلوط sloshing صورت گیرد .

VNTR ها : هر رشته DNA دارای قطعات است که حاوی اطلاعات ژنتیک است که توسعه ارگانیسم ها (اکسونها) و قطعاتی را اعلام می نماید که هیچ اطلاعات ژنتیک مرتبط را ابداً عرضه نمی کند (اییترونها) .

اگرچه اینترون ها ممکن است بی فایده به نظر برسند ، متوجه شده اند که آنها حاوی توالی های تکراری از زوج های باز است .

این توالی هاموسوم به تکرارهای تصادفی عدد متغیر (VNTR) می تواند حاوی 20 تا 100 روج باز باشد .

هر انسانی دارای VNTR ها است .

برای تعیین اینکه آیا یک شخص دارای VNTR خاص است یا خیر ، یک سوترن بلوت انجام می شود ، و سپس سوترن بلوت پروب می شود ، از طریق یک واکنش هیبریداسیون ، با یک نسخه رادیواکتیو از VNTR مورد سوال .

الگویی که از این فرآیند حاصل می شود اغلب موسوم به یک اثر انگشتDNA است .

یک VNTR مشخص مفروض از اطلاعات ژنتیکی می آید که توسط والدین اش بخشیده می شود .

او VNTR ها را از مادر یا پدرش به ارث برده است یا از هر دو ولی هرگز یک VNTR از والدین او ندارند .

الگوهای VNTR برای خانم Nguyem (آبی) آقای نگوین (زرد) و چهار فرزند آنها D1 و D2 و S1 و S2 است .

به دلیل آنکه الگوهای VNTR از لحاظ ژنتیکی به ارث می روند ، یک الگوی VNTR کم و بیش بی نظیر است .

هرچه پروب های VNTR بیشتری برای تحلیل یک الگوی VNTR مشخص بکار برده شود ، آن الگو متمایز تر است یا اثر انگشت DNA چنین خواهد بود .

مشکلات با اثر انگشت DNA : مانند هر چیز دیگری در جهان علم ، هیچ چیزی درباره اثر انگشت DNA صد در صد تضمینی نمی باشد .

اصطلاح اثر انگشت DNA یک الگویی است که برای شخص خاص برای هر کسی منحصر به فرد است .

در واقع تمام آنگه که الگوی VNTR می تواند انجام دهد ارائه یک احتالاتی است که شخص مورد سوال درواقع کسی است که الگوی VNTR به او تعلق دارد .

اگر احتمالات یک در بیست میلیون باشد ، که نشان می دهد یک شخص می تواند با اثر انگشت DNA منطبق باشد ، آنگاه‌ آن احتمال ممکن است یک در بیست باشد و یک مقدار زیاد از شک را با رعایت هویت خاص مالک الگوی VNTR را رها می کند .

1-ایجاد یک احتمال بالا : احتمال یک اثر انگشت DNA متعلق یه یک شخص خاص مستلزم آن است که در موارد جنایی زیاد باشد .

در جایی که انجمن به تثبیت کمک کند .

استفاده از VNTR یا ترکیبی از VNTR برای ایجاد الگوی VNTR احتمال این امر را زیاد می کند که دو نمونه DNA منطبق یا مرتبط باشند .

2-مسائل همراه با تعیین احتمالات : A - ژنتیک جمعیت VNTR ها به دلیل آنکه نتیجه ظرافت ژنتیک هستند ، در سراسر جمعیت انسانی توزیع نمی یابند .

1- VNTR نمی تواند دارای یک احتمال پایداری وقوع باشد و بستگی به زمینه ژنتیک فرد دارد .

تفاوت در احتمالات به ویژه در خطوط رادیکال قابل رویت است .

بعضی از VNTR ها که بسیار در بین اسپانیایی ها رخ می دهد به ندرت در بین قفقازی یا آمریکایی ها رخ خواهند داد .

در حال حاضر ، درباره توزیع VNTR در میان گروه های نژادی برای تعیین احتمالات دقیق برای افراد در محدوده آن گروه ها معلوم نمی باشد .

ترکیب ژنتیک ناهمگن بین افراد بین نژادی یک مجموعه جدید از پرسش ها را بوجود می آورد .

بررسی بعدی در این حوزه ، موسوم به ژنتیک جعیت با تناقض همراه است .

زیرا پدیده تعیین هویت مردم از طریق اختلالات ژنتیک در امتداد خطوط نژادی نزدیک به جنبش های ژنتیک و خلوص نژادی گذشته است و عده ای معتقدند یک پایه علمی برای تمایز نژادی می تواند باشد .

B -مشکلات فنی : خطاها در هیبریداسیون و فرآیند ردیابی باید در صورت احتمالات بین شود و اغلب ایده خطا به سادگی پذیرفته نمی شود .

اکثر مردم با این امر موافق هستند که یک شخص مجرم می تواند به زندان فرستاده شود یا یک شخص گناهکار می تواند آزادانه راه برود ، یا یک مادر بیولوژیکی حقوق قانونی برای حضانت بچه هایش را می تواند تکذیب و انکار کند ، زیرا یک تکنسین آزمایشگاه یک آزمایش را بادقت انجام نداده است .

وقتی یک نمونه DNA کوچک باشد این یک ملاحظه مهم است زیرا جایی برای خطا وجود ندارد بویژه اگر تحلیل نمونه DNA شامل ایجاد نمونه بزرگتر از DNA یکسان از لحاظ ژنتیکی باشد که از آن ماده کمی فراهم می گردد زیرا اگر DNA غلط تقویت شود یعنی یک سلول پوست از تکنسین‌آزمایشگاه اپی آمکرها می تواند مخرب باشد .

تا این اواخر ،استانداردها برای تعیین انطباق های اثر انگشت DNA ، و برای ایمنی آزمایشگاه و دقتی که خطا را به حداقل می رساند ، جایی که بطور کدبندی شده باشد ، باعث فریاد عمومی می گردد .

کاربردهای عملی DNA : 1-پدر بودن و مادر بودن : به دلیل اینکه یک شخص VNTR خودش را از والدین اش به ارث می برد ، الگوهای VNTR می توانند برای تثبیت والدین ، پدر یا مادر بکار بروند .

الگوها به قدری خاص هستند که یک الگوی VNTR پدری می تواند دوباره ایجاد شود .

حتی اگر الگوهای VNTR کودکان معلوم باشند .

تحلیل الگوی VNTR فرزند ـ والدین برای حل کردن موارد تعیین هویت - پدر استاندارد و همچنین موارد پیچیده تر تایید ملیت قانونی و موارد تطبیق والدین بودن بیولوژیکی استفاده شده است .

2-تعیین هویت جنایی و امور قضایی : DNA جدا شده از خون ، پوست ، مو و سایر موارد ژنتیک که در صحنه یک جنایت باقی می ماند می توانند از طریق الگوهای VNTR ، با DNA یک مضنون جنایی برای تعیین کردن جرم یا تقصیر مقایسه گردند .

الکوهای VNTR در تثبیت هویت یک قربانی قتل ، از DNA موجود بصورت گواهی یا از خود بدن مفید هستند .

موضوع استفااده از اثر انگشت های DNA بعنوان بخشی از کد بار ملیه ژنتیک برای تعیین هویت افراد بحث شده است اما این امر احتمالاً در آینده قابل پیش بینی رخ نمی دهد .

فن آوری مورد نیاز برای جدا کردن ، نگهداری بر روی فایل و تعیین میلیون های الگوی VNTR بسیار مشخص گران و غیر عملی می باشد .

شماره های امنیت اجتماعی ، عکس تعیین هویت ، و سایر روشها برای تثبیت هویت شخص ، احتمال باقی ماندن بیشتری دارند .