science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat zijn specifieke biotechnologietoepassingen voor DNA-vingerafdrukken?

DNA-vingerafdrukken zijn gebaseerd op de distributie van kleine repetitieve elementen die "minisatellieten" worden genoemd en die zich bevinden in het cellulaire DNA of deoxyribonucleïnezuur van een organisme. De techniek staat ook bekend als DNA-profilering, DNA-typering of genetische vingerafdrukken. Omdat elke cel van een organisme hetzelfde DNA bevat, kan de techniek worden gebruikt om individuen te identificeren. Er zijn verschillende technieken beschikbaar om het distributiepatroon van minisatellieten te visualiseren met toepassingen in genetisch onderzoek, vaderschapstests, familiegenalogie, landbouw en forensische genetica voor onderzoek naar misdaad.

Genetisch onderzoek

In 1984, Alec Jeffreys, een Britse geneticus, identificeerde de aanwezigheid van minisatellieten binnen de grenzen van genen. Deze minisatellieten dragen niet bij aan het functioneren van genen en worden door het cellulaire DNA van een organisme verdeeld in een uniek en overerfbaar patroon. De DNA-vingerafdruk kan worden onthuld door verwerkingscellen die zijn verzameld van individuen via een van verschillende technieken. Deze verschillende technieken voor genetische vingerafdrukken zijn toegepast om ziektegenen te identificeren en te isoleren, geneesmiddelen voor zieke genen te ontwikkelen en genetische ziekten te diagnosticeren.

Vaderschapstestonderzoek

Voor het testen van vaderschapsstalen is het verzamelen van cellen en vergelijking van DNA-vingerafdrukken van en tussen kinderen en potentiële ouders. Kinderen zullen een combinatie van DNA-vingerafdrukken hebben die van elke ouder zijn geërfd. Wanneer een kind wordt verwekt, levert elke ouder de helft van de genetische informatie. Meestal wordt de test uitgevoerd wanneer de moeder van het kind bekend is maar de vader in kwestie. Aangezien het hoogst onwaarschijnlijk is dat twee mensen dezelfde genetische vingerafdruk zullen hebben, is vaderschapstesten met behulp van DNA-vingerafdrukken een betrouwbare manier om de afstamming van een kind te bepalen.

Genetische Forensics

Een plaats delict kan biologische monsters bevatten, waaronder bloed, sperma, speeksel, huid, urine en haar, van daders, slachtoffers en omstanders die kunnen worden verwerkt tot DNA-vingerafdrukken. De verkregen DNA-vingerafdrukken worden gebruikt om bestaande databases te doorzoeken op overeenkomsten en om slachtoffers of verdachten te identificeren. Het biologische bewijs en de DNA-vingerafdrukken kunnen in onderzoeken worden gebruikt om schuld of onschuld te bewijzen. Het Amerikaanse leger heeft DNA-vingerafdrukken van alle militairen opgeslagen om slachtoffers en vermisten te identificeren. Het leger vond de technologie superieur aan de eerder gebruikte identificatiemethoden.

Planten en dieren

DNA-vingerafdrukken van planten en dieren worden uitgevoerd voor voedselzekerheid, voedselveiligheid, identificatie en afstamming. In voedseldieren kan DNA-vingerafdrukken worden gebruikt om vlees naar het brondier te traceren. De techniek kan worden gebruikt om bedreigde en niet-bedreigde vissoorten te identificeren, terwijl de bronnen van planten kunnen worden gecontroleerd om namaak van zaden en vee te voorkomen. Pathogene voedselorganismen kunnen snel worden geïdentificeerd aan de hand van hun DNA-vingerafdrukken, zodat artsen tijdig een gerichte behandeling kunnen bieden.