كيف يتم عمل تحليل ال DNA

ما هو DNA

يُعرف الحمض النووي DNA الذي يشكل المادة الوراثية للبشر كافة ومعظم الكائنات الحية الأخرى طبياً بالحَمْض الرِّيْبِيّ النَّوَوِي المَنْزُوع الأوكسِجين (بالإنجليزية: Deoxyribonucleic acid)، ويقع معظم الحمض النووي داخل أنوية الخلايا، رغم أنّه قد يُوجد أيضاً في الميتوكندريا؛ وهي إحدى عضيات الخلية وتُعدّ مسؤولة عن إنتاج الطاقة من الغذاء. ويتألف الحمض النووي DNA من أربعة أنواع رئيسية من الوحدات البنائية التي تُسمى بالقواعد، وهي: الأدينين ويُرمز له برمز A، والجوانين ويُرمز له برمز G، والسيتوزين ويُرمز له برمز C، والثايمين ويُرمز له برمز T، بحيث يحدد ترتيب أو تسلسل هذه القواعد الشيفرة الوراثية الخاصة بكل فرد. وترتبط كل قاعدة بجزيء من السكر والفوسفات لتعطي في النهاية النيوكليوتيد (بالإنجليزية: Nucleotide). وتترتب النيوكليوتيدات مع بعضها البعض في شريطين طويلين يشكلان شكلاً يشبه اللولب ويُعرف باسم الحِلِزُّ المُزْدَوِج (بالإنجليزية: Double helix)، وتجدر الإشارة إلى أنّ قواعد الحمض النووي ترتبط مع بعضها البعض على شكل أزواج محددة داخل الحلز المزدوج، حيث يرتبط الأدينين مع الثايمين، في حين يرتبط السايتوزين مع الجوانين. وعند انقسام الخلية يتم عمل نسخ إضافية من مادة الحمض النوويDNA.[1]

كيف يتم عمل تحليل DNA

يتم عمل تحليل DNA من خلال العديد من الخطوات التي تجرى بدقة وعناية فائقة للحصول على نتائج صحيحة ودقيقة، وتتضمن خطوات التحليل ما يلي:[2]

• جمع عينة من الحمض النووي DNA: يمكن الحصول على الحمض النووي DNA من العديد من المصادر المختلفة، بما في ذلك الشعر وبقع الدم والسائل المنوي والبول وخلايا الجلد في العرق أو اللعاب، وذلك من خلال إجراءات محددة تتناسب مع كل مصدر من تلك المصادر.
• تنقية الحمض النووي DNA: يُنقى الحمض النووي من العينة ويُفصل عن المحتويات الخلوية الأخرى، باستخدام المذيبات أو الإنزيمات الهاضمة التي تزيل البروتينات والدهون والمواد الأخرى غير المرغوب فيها.
• قياس تركيز عينة الحمض النووي DNA: يتم قياس تركيز الحمض النووي لاستخدام كميات معروفة أثناء التحليل.
• نسخ الحمض النووي باستخدام تقنية تسمى تفاعل البلمرة المتسلسل (بالإنجليزية: (Polymerase chain reaction (PCR)، قد تكون العينة التي تم الحصول عليها ضئيلة أو لا تكفي لفحصها، ولذا فإنّ تقنية نسخ الحمض النووي تهدف إلى تضخيم أجزاء محددة من تسلسل الحمض النووي ليسهل تحليلها فيما بعد. ويُعرف تفاعل البلمرة المتسلسل بأنّه عملية دورية يتم فيها تسخين الحمض النووي DNA وتبريده بشكل متكرر، لإنتاج سلاسل نيوكليوتيدية جديدة من خلال إنزيم يُسمى بوليميراز الدي إن إيه أو بوليميراز الدنا (بالإنجليزية: DNA polymerase). وتستغرق هذه التقنية فترة تتراوح بين 30-60 دقيقة.
• الفصل الكهربائي الهلامي: (بالإنجليزية: Gel electrophoresis)، بعد الانتهاء من تضخيم الحمض النووي يتم تحليل السلاسل الناتجة من DNA من خلال تقنية الفصل الكهربائي الهلامي، حيث يتم وضع مادة الحمض النووي على طرف لوح عليه مادة هلامية، وتمرير تيار كهربائي عبر اللوح؛ بحيث يرتبط القطب السالب بالطرف العلوي للوح بينما يرتبط القطب الموجب بالطرف السفلي المقابل، مع الحرص على أن يتم وضع المادة الوراثية على الطرف العلوي المرتبط بالقطب السالب. ونظراً لأنّ سلاسل الحمض النووي تحمل شحنة سالبة تبدأ تلك السلاسل بالحركة باتجاه القطب الموجب بحيث تتحرك السلاسل الأطول بمعدل أبطأ من السلاسل القصيرة، ويعمل الهلام كغربال يساعد على فصل سلاسل الحمض النووي DNA بدقة حسب حجمها.

الحالات التي يلزم فيها تحليل DNA

يمكن أن استخدام تحليل الحمض النووي DNA في الحالات التالية:[3]

• إثبات الأبوة: يستطيع تحليل الحمض النووي DNA معرفة إذا كان الأب المزعوم هو الأب البيولوجي الحقيقي لطفل ما.
• معرفة نوع التوائم: يساعد تحليل الحمض النووي DNA في تحديد إذا كانت التوائم المولودة متماثلة أو لا، حيث إنّ التوائم المتماثلة تحمل المادة الوراثية نفسها، في حين أنّ التوائم غير المتماثلة تختلف في المادة الوراثية؛ نتيجة تطورها من بويضتين مخصبتين وحيوانين منويين مختلفين.
• التأكد من الأخوة والأخوات: قد يرغب الأشخاص الذين تم تبنيهم في إجراء تحليل الحمض النووي للتأكد من أنّ الأشقاء المزعومين هم في الواقع إخوانهم في الدم أو لا.
• الهجرة: يمكن أن تطلب بعض طلبات التأشيرة إجراء الحمض النووي DNA لإثبات صلة القرابة بين بعض المسافرين.
• الحالات الجنائية: يساعد اختبار الحمض النووي DNA في حل الجرائم من خلال مقارنة عينات الحمض النووي للمشتبه بهم ومقارنتها مع العينات من مسرح الجريمة.

مزايا تحليل الحمض النووي DNA

يتمتع تحليل الحمض النووي DNA بالعديد من المزايا، ومن أهمها ما يلي:[3]

• يمكن إجراء تحليل الحمض النووي على أي عينة تحتوي على خلايا بها نوى، مثل اللعاب والسائل المنوي والبول والشعر.
• يُعدّ تحليل الحمض النووي دقيقاً وحساساً بدرجة عالية، إذ يمكن إجراؤه باستخدام عينات صغيرة جداً قد لا تصلح للاختبارات الأخرى.
• يتمتع الحمض النووي بقدرته الفائقة على مقاومة ظروف وعوامل قاسية بما فيها بعض المواد الكيميائية أو البكتيريا.

معيقات استخدام تحليل الحمض النووي DNA

ينبغي القول أنّ تحليل الحمض النووي ليس معصوماً عن الخطأ كما قد يشيع بين الناس، إذ إنّ هناك العديد من القيود التي يمكن أن تعيق استخدام تحليل الحمض النووي، ونذكر منها ما يلي:[3]

• يمكن أن تعطي التقنيات الجديدة لتحليل الحمض النووي نتائج غير صحيحة في حال تلوث العينات.
• تُعدّ تقنيات تحليل الحمض النووي القديمة أكثر عرضة للأخطاء، مما قد يعطي نتائج سلبية كاذبة أو نتائج إيجابية كاذبة.
• لا يوفر تحليل الحمض النووي نتيجة قطعية الدلالة ومطلقة اليقين بل يقدم احتمالية إحصائية.
• تنخفض الاحتمالية الإحصائية الناتجة من تحليل الحمض النووي بزيادة عدد الأشخاص الذين يتم اختبارهم.
• يمكن أن يتم زرع أدلة الحمض النووي بسهولة في مسرح الجريمة.

فيديو كيفية عمل فحص (DNA)؟

قد يكون هذا الفحص مهماً خاصة في حل الجرائم! فكيف يمكن عمل فحص (DNA)؟ :

المراجع

1. ↑ "What is DNA", ghr.nlm.nih.gov, Retrieved 12-12-2018. Edited.
2. ↑ "DNA Profiling", www.open.edu, Retrieved 12-12-2018. Edited.
3. ^ أ ب ت "DNA profiling", www.betterhealth.vic.gov.au, Retrieved 12-12-2018. Edited.