DNA Parmak İzi Nedir?

DNA parmak izi yöntemi, DNA üzerindeki eşsiz kalıplara bakılarak bir kişiyi DNA örneğinden tanımlama yöntemidir.

Ön Bilgi

Vücudumuzdaki hemen hemen her hücre DNA içerir.

Ortalama her iki insan arasındaki DNA benzerlik oranı %99’dur.

Geri kalan yüzde birlik kısım ise bizi biz yapan eşsizliktir. (Tek yumurta ikizi olmadığınız sürece).

Küçük bir miktar gibi görünmesine rağmen, yaklaşık 3 milyon baz çifti anlamına gelir ki; bu da iki insan arasında farklılıklar var demektir. Bu farklılıklar sizi bir başkasından ayırmak ve karşılaştırmak için kullanılabilir.

Minisatellitler DNA içerisinde tekrar eden 10-60 bazlık bir dizindir. İnsan genomunda binden çok konumda bulunur. Bir kişiden diğerine genomun diğer bölümlerine göre daha fazla varyasyon gösterir.

Bu varyasyon minisatellit sekansı içindeki tekrar eden birim sayısını verir.

İlk minisatellit 1980 yılında bulundu.

DNA parmak izi

DNA parmak izi, insan DNA’sındaki varyasyonların minisatellit formunda belirlenebileceğini fark ettikten sonra Profesör Sir Alec Jeffreys tarafından 1984 yılında keşfedildi.

DNA parmak izi işlemi kişiye özel model oluşturmak için genomdaki aynı anda birçok minisatelliti belirleme tekniğidir. Bu bir DNA parmak izidir.

Tek yumurta ikizi olmayan iki kişinin aynı DNA parmak izine sahip olma olasılığı çok düşüktür.

Tıpkı gerçek parmak izi gibi DNA parmak izi doğduğumuzda sahip olduğumuz, bize özgü önemli bir şeydir.

İlk DNA parmak izi prosedürü nasıl gerçekleşti?

DNA parmak izi işleminde ilk aşamada insan örneğinden (genellikle kan örneği) DNA ekstraksiyonu yapıldı.

1. DNA’yı kesmek için ‘restraksiyon enzimi’ denilen moleküler kesiciler kullanıldı. Bu işlem sonucunda farklı uzunluklarda binlerce DNA parçaları açığa çıktı.

2. Daha sonra bu DNA parçaları jel elektroforez yöntemi ile uzunluklarına göre ayrıldı.

DNA, jelin uç kısmındaki gözeneklere yüklendi.

Negatif yüklü DNA’yı çekmek için elektrik akımı uygulandı.

Daha kısa olan DNA parçaları, jel üzerinde daha kolay ve daha hızlı yürüdü. Uzun olan parçaların jel içerisinden geçmesi daha zor olduğu için daha yavaş yürüdü.

İşlem sonunda elektrik akımı kesildiğinde jel içerisinde DNA parçaları uzunluklarına göre ayrıldı. En küçük DNA molekülleri orjinal örneğin yüklendiği jelin başlangıç noktasından en uzak noktaya ulaştı.

3. DNA sıralandıktan sonra, tekli DNA dizisi elde etmek için DNA parçaları jel dışına membran üzerine transfer edildi.

4. Daha sonra membran radyoaktif problar ile inkübe edildi.

Problar, radyoaktif fosfor ile işaretlenmiş minisatellit DNA’nın küçük parçalarıdır.

Problar sadece tamamlayıcı DNA parçalarına yapışırlar, bu durumda genom üzerindeki minisatellitlere yapışırlar.

5. Mebran x-ışınına maruz bırakılarak probların bağlandığı minisatellitler görünür hale getirildi.

Radyoaktiviteye maruz bırakılan örnekteki işaretlenmiş DNA’nın bulunduğu zincir üzerinde 30’dan fazla karanlık band ortaya çıktı. İşte bu DNA parmak iziydi!

İki veya daha fazla farklı DNA parmak izini karşılaştırmak için, farklı DNA örnekleri yan yada aynı elektroforez jeli üzerinde yürütüldü.

DNA parmak izi işleminin aşamaları Görsel: Genome Research Limited

DNA profillemesi

Günümüzde DNA profilleme işlemi STR analizi olarak adlandırılmaktadır, STR analizi DNA parmak izi tekniğinden farklı olarak minisatellitler yerine mikrosatellit kullanımına dayalıdır.

Mikrosatellitler veya STR’lar genellikle iki ila beş baz çifti uzunluğunda minisatellitlerin daha kısa yakın akrabalarıdır. Minisatellitler gibi onlar da insan genomu boyunca birçok kez tekrarlanır, örneğin; ‘TATATATATATA’.

Günümüzde DNA profili nasıl yapılıyor?

1. Biyolojik örnekten DNA ekstraksiyonu yapılır. STR analizi inanılmaz hassas bir tekniktir bu sebeple doğru bir sonuç elde etmek için oldukça az miktarda DNA gereklidir. Sonuç olarak DNA, kan, tükürük, saç gibi geniş seçenekli biyolojik örneklerden ekstrakte edilebilir.

2. DNA parmak izi yönteminin aksine, DNA profillemesinde DNA kesimi için restriksiyon enzimi kullanılmaz. Bunun yerine belirli STR sekanslarının birçok kopyasını yapmak için PCR (polymerase chain reaction) kullanılır.

PCR belirli bir DNA sekansının birçok kopyasını oluşturan otomatik prosedürdür. PCR işlemi için sadece az miktarda DNA yeterlidir. Hatta kısmen zarar görmüş DNA örneğinden bile kopya oluşturulabilir.

PCR işleminde primer ( DNA'nın çok küçük parçaları) ilgili DNA'nın tamamlayıcı sekanslarına bağlanır ve DNA'nın kopyalanması için başlangıç noktasını işaretler.

STR analizinde PCR'de kullanılan primerler ilgili STR dizisinin herhangi bir ucuna bağlanacak şekilde tasarlanmıştır.

Her bir STR primer spesifik renkli floresan tag ile işaretlenmiştir. Bu sayede PCR işlemi sonrasında STR sekanslarının tanımlanması ve kaydedilmesi daha kolay olur.

3. PCR yöntemi ile yeterli sekans kopyası oluşturulduktan sonra elektroforez kullanılarak fragmentler büyüklüklerine göre ayrılır.

Her bir fragment lazerden geçirilir. Bu işlem sayesinde floresan tag ile işaretli fragmentler spesifik renkte parlar. Sonuç, aşağıdaki resimde görüldüğü gibi her bir STR sekansının renk ve uzunluğunu belirten renkli pikler şeklinde görüntülenir.

DNA profilleme işleminin aşamaları Görsel: Genome Research Limited

Test edilen STR sekansları ne kadar fazlaysa, kişinin tanımlanmasında testin doğruluğu da o kadar fazladır.

Kriminal amaçlı kullanılan STR analizi Y-STR olarak isimlendirilir ve Y-STR sadece erkek Y kromozomundan türetilir. Komplike DNA örneklerinden bir erkek failinin tanımlanması için kullanışlı bir yöntemdir.

Her 10 trilyonda sadece bir kişi (10,000,000,000,000) belirli STR profiline sahip olacaktır. Dünya nüfusunun 7,100 bin olduğu düşünüldüğünde (7,100,000,000) tek yumurta ikizi olmadığınız sürece aynı profili bir başka kişinin sahip olma ihtimali yok denilebilir.

Kriminal Olay Çözümü

Kriminal alanda DNA profil uygulaması çok yararlıdır, çünkü adli bir suç sonrasında olay yerinde bırakılan ufak bir insan materyaline ait numune kişinin tanımlanması için yeterli olabilir.

İngiltere’de, eksiksiz bir DNA profili, 11 STR sekansı, artı profilin bir erkekten veya bir kadından olup olmadığını doğrulamak için cinsiyet belirleyicisinden oluşur. Günümüzde tüm yeni profiller Avrupa sınırları içinde tutarlılık sağlamak için ek olarak 5 STR sekansı içerir.

Federal Soruşturma Bürosu (FBI) Amerika’da test edilmiş 13 STR sekansı önerir. Çoğu devlet daha etkili inceleme yapabilmek için eyalet sınırları içerisinde STR sekans sayısını arttırmaktadır.

Bir suç mahali DNA profili ile kişisel DNA profili arasında yapılan karşılaştırma çalışması, olası bir şüpheliyi tanımlar.

Polis DNA kanıtlarını birini yargılamak için, başka bir kanıta destek olmak için kullanabilir. DNA profilleri çok güvenilir eşleşmeler verir bu sayede şüphelinin bir suçlamada suçlu veya masum olduğuna dair güçlü bir kanıt sunabilir.

Olay yerinden elde edilen DNA parmak izi ve iki şüpheliden alınan DNA parmak izinin karşılaştırılması Görsel: Genome Research Limited

DNA profilleri nasıl saklanır?

İngiltere 1995 yılında DNA Profilleri Ulusal Veri Tabanını oluşturan ilk ülkedir.

İngiltere Ulusal DNA veri tabanı, İngiliz vatandaşlarından oluşan sağlam sayıda DNA profili içerir. Bu profillerin çoğunluğu önemli adli suçlar ile bağlantılıdır.

Özgürlüğün Korunması Yasası (2013), gereği masum yetişkinler ve çocuklardan alınan 1,766,000 DNA profili İngiltere Ulusal DNA veri tabanından silinmiştir.

Şuanda pek çok ülkede ulusal DNA veri tabanı bulunur.

Kan Bağı-Akrabalık İlişkisi

Sahip olduğunuz DNA’nın yarısını anneden diğer yarısını babadan alırsınız. Bu nedenle STR’lar ebeveynlerden çocuklarına geçer.

İki insanın birbiri ile ilişkili olup olmadığını teyit etmeye yardımcı olmak için DNA profilleme yöntemi kullanılabilir. Çocukların biyolojik ebeveynlerinin teyit edilmesi amacıyla da yaygın olarak DNA profilleme uygulaması kullanılır.

DNA profilleme yöntemi aynı zamanda suç mağdurlarının tanımlanmasında veya büyük faciaların belirlenmesinde ve parçalanmış aile bireylerinin yeniden bir araya getirilmesine yardımcı olmak için kullanılır.

DNA profilleme yüksek başarı oranı ve çok düşük yanlış sonuç oranına sahip bir yöntemdir.

İki ebeveyn ve bir çocuk DNA profillerinin karşılaştırılması. Çocuğun hangi STR’larının hangi ebeveynden geldiğini görebilirsiniz. Görsel: Genome Research Limited

Kaynak:

https://www.yourgenome.org/facts/what-is-a-dna-fingerprint

Çeviren ve Derleyen: Rukiye Varol Canoğlu

#parmak #nedir?