PCRの発明がDNAフィンガープリントを可能にした理由
目次:
DNAフィンガープリントは、DNAプロファイルとして知られる特定の個人のDNAの特性を決定するために使用される手法です。 DNAプロファイルは特定の個人に固有です。これは、サテライトDNAの繰り返し要素のタイプである短いタンデムリピート（STR）に基づいて生成されます。特定の個人のDNAプロファイルは一意であるため、個人を識別するために使用できます。したがって、DNAフィンガープリントは、親子鑑定および法医学調査で使用されます。フォレンジックテストでは、 PCRの増幅力は、非常に小さいサンプルや劣化したサンプルから情報を回復する上で重要な役割を果たします。.
対象となる主要分野
1.DNAフィンガープリントとは –定義、手順、役割 2.PCRの発明がDNAフィンガープリントを可能にした理由 –DNAフィンガープリントでのPCRの使用
重要な用語：DNAフィンガープリント、DNAプロファイル、法医学調査、親子鑑定、PCR、ショートタンデムリピート（STR）
DNAフィンガープリントとは
DNAフィンガープリントは、DNAの固有のパターンに基づいて個人を識別するために使用される手法です。この手法は、1984年にSir Alec Jeffreysによって開発されました。短いタンデムリピート（STR）と呼ばれる繰り返し要素のパターンが分析されます。 STRは、セントロメア領域にあるゲノムの非コード領域に属しています。それらはサテライトDNAの一種です。ヌクレオチドのショート配列（2〜6塩基対）は、STRで可変回数繰り返されます。個人は特定の遺伝子座で異なる数の繰り返しを持っているので、DNAプロファイルは特定の個人に固有です。 DNAフィンガープリントのプロセスを図1に示します。
図1：DNAフィンガープリント
DNAフィンガープリント手順
- DNAサンプルは、生物学的サンプル（血液、唾液、精液）から分離されます。
- フラグメントは、サテライトDNAを制限酵素で消化することによって生成されます。
- 断片はゲル電気泳動によって分離されます。
DNAフィンガープリントの応用
DNAフィンガープリントは、親子鑑定と法医学調査の両方で使用されます。
親子鑑定
子供は各親から染色体の半分を継承するため、STRの親パターンの組み合わせを持っています。親子鑑定図を図2に示します。
図2：親子鑑定
母親のSTRバンドを子供のDNAプロファイルから差し引くと、残りのバンドは#1の人に属します。したがって、彼は子供の生物学的父親でなければなりません。
法医学研究
DNAフィンガープリントは、DNAプロファイルを比較することによって容疑者を特定するための法医学研究でも使用されます。ただし、犯罪現場から収集する必要があるため、生物学的サンプルは非常に小さいか、劣化している可能性があります。
PCRの発明がDNAフィンガープリントを可能にした理由
犯罪現場から収集された生物学的サンプルは、非常に小さいか、劣化している可能性があります。したがって、サテライトDNAの量は、ゲルでの検出には不十分な場合があります。 PCRは、制限消化のためにかなりの数のDNAを取得するために、ゲノムのSTR領域を増幅するために使用されます。したがって、DNAフィンガープリントでPCRを使用すると、プロセスの識別力が向上します。
結論
DNAフィンガープリントは、個人のDNAプロファイルを決定するプロセスです。 STRは、DNAプロファイルとして知られるバンディングパターンを取得するために使用されます。 DNAプロファイルは個人ごとに固有であるため、親子鑑定と法医学研究の両方で個人の識別に使用できます。ただし、サンプルが小さいか劣化していると、サンプル間の識別が不十分になる可能性があります。したがって、PCRを使用してSTR領域を増幅し、ゲル上に高強度のバンディングパターンを取得できます。
リファレンス：
1. Roewer、Lutz。 「法医学におけるDNAフィンガープリント：過去、現在、未来。」 Investigative Genetics、BioMed Central、2013年、こちらから入手できます。
画像提供：
1. Sneptunebear16による「StagesofGene Fingerprinting」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 4.0）2。Helixittaによる「DNA親子鑑定en」–作品に基づく自作File：Test na ojcostwo schemat.svg by Pisum（ CC BY-SA 3.0）CommonsWikimedia経由
