Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Belangrijke biotechnologische toepassingen van DNA-vingerafdrukken

Comstock-afbeeldingen/Comstock/Getty-afbeeldingen

DNA-fingerprinting, ook wel DNA-profilering of genetische vingerafdrukken genoemd, hangt af van de unieke verdeling van minisatellieten (korte, repetitieve DNA-sequenties) over het genoom van een organisme. Omdat elke cel in een persoon hetzelfde DNA draagt, kunnen deze patronen op betrouwbare wijze individuen van elkaar onderscheiden. De afgelopen decennia is de techniek onmisbaar geworden op terreinen variërend van medische genetica tot strafrechtelijk onderzoek.

Genetisch onderzoek

Ryan McVay/Photodisc/Getty Images

In 1984 ontdekte de Britse geneticus Alec Jeffreys ontdekte minisatellieten ingebed in niet-coderende gebieden van het genoom. Hoewel ze de genfunctie niet veranderen, zorgt hun zeer polymorfe aard voor een genetische ‘streepjescode’ die van generatie op generatie wordt geërfd. Onderzoekers gebruiken deze streepjescode nu om ziektegerelateerde loci te lokaliseren, op genen gebaseerde therapieën te ontwerpen en erfelijke aandoeningen met ongekende precisie te diagnosticeren.

Vaderschapstesten

Bij een vaderschapstest worden de DNA-vingerafdrukken van een kind vergeleken met die van potentiële ouders. Omdat een kind de helft van zijn genetisch materiaal van elke ouder erft, bevestigt een match met één ouder de biologische verwantschap. De statistische onwaarschijnlijkheid van identieke vingerafdrukken tussen niet-verwante individuen maakt deze methode tot de gouden standaard voor het vaststellen van ouderschap, vooral wanneer de moeder bekend is, maar de identiteit van de vader onzeker is.

Genetisch forensisch onderzoek

Jupiterimages/liquidlibrary/Getty Images

Op plaats delict zijn vaak sporen van biologisch bewijs te vinden:bloed, sperma, speeksel, huidcellen, urine of haar. Door DNA uit deze monsters te extraheren, ontstaat een vingerafdruk die kan worden vergeleken met nationale databases, waardoor verdachten aan de plaats van het misdrijf kunnen worden gekoppeld of de identiteit van het slachtoffer kan worden bevestigd. In het Amerikaanse leger worden DNA-profielen van alle militairen opgeslagen om een snelle identificatie van slachtoffers en vermist personeel mogelijk te maken, een proces dat beter presteert dan oudere identificatiemethoden.

Planten en dieren

DNA-vingerafdrukken in de landbouw zorgen voor traceerbaarheid, authenticiteit en veiligheid. Bij vee traceert het vlees terug naar het brondier, wat de transparantie van de voedselketen ondersteunt. In de aquacultuur onderscheidt de techniek bedreigde vissoorten van commerciële soorten, wat de inspanningen voor natuurbehoud ten goede komt. Zaadproducenten gebruiken vingerafdrukken om zich te beschermen tegen namaakvariëteiten, terwijl door voedsel overgedragen ziekteverwekkers snel kunnen worden geïdentificeerd, waardoor gerichte interventies mogelijk zijn.

Door een betrouwbare lens met hoge resolutie te bieden in de genetische samenstelling van organismen, blijft DNA-fingerprinting wetenschappelijke ontdekkingen bevorderen, persoonlijke identiteit veiligstellen, de volksgezondheid beschermen en gerechtigheid hooghouden.