Profil genetyczny tworzą pewne markery DNADNADNA (np. układy STR, tzw. krótkie powtórzenia tandemowe) czyli powtarzające się wielokrotnie w genomie określone odcinki nici DNA, głównie pozagenowego DNApozagenowe DNApozagenowego DNA o długości 1‑6 nukleotydów. Jest on zapisywany w sposób graficzny, a laboratoria zapisują go również w formie wyniku laboratoryjnego i opisu. Profil genetyczny jest nazywany również „genetycznym odciskiem palca”, ponieważ jest to element unikalny dla każdego człowieka. Sytuacja, w której dwie osoby mają takie same profile genetyczne, dotyczy tylko bliźniąt jednojajowych. Porównywanie profili genetycznych pozwala na określenie pokrewieństwa, dzięki czemu wykorzystuje się je podczas ustalania ojcostwa. Co więcej, profile genetyczne znajdują zastosowanie również w identyfikacji osobniczej, na przykład osób zaginionych, sprawców przestępstw czy ofiar. Według Interpolu to właśnie porównanie profilu genetycznego DNA należy do najbardziej wiarygodnych metod identyfikacji zwłok.

Aby możliwe było ustalenie profilu genetycznego, konieczne jest znalezienie na miejscu zbrodni śladu biologicznego. Może nim być na przykład krew, ślina, sperma, włosy czy inne fragmenty tkanek, na przykład kości. Niezwykle ważne jest odpowiednie zabezpieczenie danego materiału i niedopuszczenie do jego zanieczyszczenia (w przeciwnym wypadku uzyskamy fałszywy wynik).

Następnie ze znalezionego materiału biologicznego izoluje się DNA, które zostaje namnożone w reakcji PCRPCR (reakcja łańcuchowa polimerazy)reakcji PCR, czyli reakcji łańcuchowej polimerazypolimerazapolimerazy. Wykorzystywana jest m.in. multipleksowa reakcja PCR, czyli reakcja PCR z wieloma parami starterów komplementarnych do początku i końca wybranych sekwencji mikrosatelitarnych (STR). Więcej informacji na temat przebiegu reakcji PCR znajdziesz w e‑materiale: „Łańcuchowa reakcja polimerazy”.

Namnożenie DNA jest tak ważne, ponieważ na miejscu przestępstwa znajduje się zazwyczaj niewielkie ilości materiału biologicznego. Podczas reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) dochodzi do namnożenia wybranych, polimorficznychpolimorfizm genetycznypolimorficznych sekwencji genomowegogenomgenomowego DNA. Wyodrębnione w ten sposób układy alleliallelalleli są następnie porównywane ze wzorcem.

RlvS7b34LgyLS1

Ilustracja ukazuje fragmenty DNA o różnej długości rozdzielone na żelu agarozowym. W niektórych miejscach są poziome prążki. Świecą na kolor różowy.

Po namnożeniu materiału genetycznego wykonywana jest elektroforeza. Technika ta pozwala na rozdział makrocząsteczek w polu elektrycznym. W przypadku elektroforezy kwasów nukleinowych wykorzystuje się fakt, że wszystkie cząsteczki posiadają ujemy ładunek, dzięki czemu rozdział w polu elektrycznym następuje na podstawie wielkości cząsteczek. Rozdziału kwasów nukleinowych dokonuje się w żelu agarozowym. Więcej informacji na temat elektroforezy znajdziesz w e‑materiale: „Analiza restrykcyjna i elektroforeza”.

W wyniku analizy otrzymywany jest unikalny wzór prążków, który pozwala na odróżnienie DNA jednej osoby od DNA innych osób. Poniżej przedstawiono przykładowy wynik elektroforezy, dzięki któremu można określić, która z podejrzanych osób jest przestępcą.

RzxcY5djpTqXU

Ilustracja przedstawia wyniki elektroforezy przestępcy oraz czterech podejrzanych (P1 - P4). Na ilustracji w prostokątnej ramce ponowo znajduje się układ poziomych linii. Są one pod napisami: Przestępca, P1. P2, P3, P4. Poziome linie to unikatowe wzory prążkowe. Układ prążków pod P3 jest identyczny z tym pod nazwą Przestępca.

Profil genetyczny podejrzanego oznaczonego numerem 3 pokrywa się z profilem genetycznym przestępcy. Na tej podstawie można stwierdzić, że materiał genetyczny tej osoby znajdował się na miejscu przestępstwa.

Podczas ustalania profilu genetycznego, konieczne jest również dokonanie obliczeń statystycznych opartych na badaniach częstości alleli w populacyjnej bazie danych. Dzięki temu możliwe staje się określenie częstości profili DNA w populacji. Pozwala to na określenie stopnia prawdopodobieństwa wystąpienia przypadkowej zgodności profili genetycznych osób niespokrewnionych (czyli, czy uzyskany wynik jest na tyle wysoki, że można wyciągnąć jednoznaczny wniosek). Wraz ze zwiększeniem się liczby analizowanych markerów (standardowo bada się minimum 15 markerów STR) to prawdopodobieństwo spada. Dzięki tego rodzaju analizie można potwierdzić albo wykluczyć związek podejrzanego z daną sprawą.

Profile genetyczne ustala się powszechnie w sprawach kryminalnych, przy ustalaniu tożsamości ofiar katastrof i poszukiwanych osób zaginionych, a także przy ustalaniu lub wykluczaniu pokrewieństwa. Innym przykładem takiego badania jest ustalanie lub wykluczanie ojcostwa.

Badanie ojcostwa polega na porównaniu profilu genetycznego dziecka z profilem genetycznym matki i domniemanego ojca. W tym celu pobiera się materiał biologiczny (najczęściej w postaci wymazu z wewnętrznej strony policzka) od dziecka, matki i domniemanego ojca. Próbki pobiera się dwukrotnie, a każda z nich jest analizowana podczas dwóch niezależnych testów, obejmujących minimum 15 różnych sekwencji STR. Wersje tych sekwencji nazywa się allelami i oznacza numerami.

Poniżej przedstawiono przykładowy wynik testu na ojcostwo.

W profilu genetycznym dziecka znajdują się sekwencje DNA obecne w profilu genetycznym domniemanego ojca. Oznacza to, że mężczyzna jest ojcem tego dziecka. Gdyby dziecko nie byłoby potomkiem tego mężczyzny, wówczas w jego profilu genetycznym nie występowałyby te same fragmenty DNA co u matki i u domniemanego ojca.

Słownik