( 25 Apr 2008 )

SUPERNOWOCZESNA TECHNOLOGIA DNA W BADANIACH GENETYCZNYCH I TESTACH NA OJCOSTWO

Włączając odbiornik telewizyjny coraz częściej napotykamy w pragramie różnych stacji na seriale kryminalne. Przedstawione w nich postaci, zwykle stanowią grupę specjalistów podązających za tropem zbrodni. Nie wiem czy większość z nas zwróciła uwagę na wykonywane przez tych bohaterów czynności. W dużej mierze są one bowiem ściśle powiązane z dziedzinami nauk takich jak genetyka, biotechnologia, inżynieria genetyczna, czy biologia molekularna. W serialach tych wykorzystuje się supernowoczesne badania DNA, które mają na celu ujęcie sprawcy przestępstwa, wykrycie jakiejś choroby u głównego bohatera serialu a nawet ustalenie ojcostwa. Oczywiście to tylko świat seriali i telewizji ale w życiu już na porządku dziennym jest to, że funkcjonują takie technologie, techniki oraz metody. W życiu codziennym wymienione zjawiska wykorzystywane są w medycynie, przy ustalaniu lub wykluczaniu ojcostwa, a także w laboratoriach kryminalistycznych, działających przy prawdziwych jednostkach policji. W każdej z tych dziedzin stosuje się testy genetyczne, opierające się na bardzo dokładnej analizie DNA, czyli materiału genetycznego. W przypadku nauk medycznych testy te stosuje się do wykrywania różnego rodzju niebezpiecznych schorzeń i chorób, które wyniszczają nasze społeczeństwo. Wiele chorób ma bowiem podłoże genetyczne lub chociaż poprzez analizę genetyczną może zostać wykrytych we wczesny stadium. Inne przypadki pozwalają w ogóle stwierdzić jakie jest prawdopodobieństwo zachorowania danej osoby na określone schorzenie. Takie czynności ratują wiele istnień i myślę, że w znacznym stopniu przyczyniają się do wydłużenia życia ludzi na ziemi.

Innym zastosowaniem testów genetycznych są testy ojcostwa. Testy te wykonywane są w scecjalistycznych firmach przez najlepszych fachowców. Obecnie taki test może zlecić w zasadzie każdy kto tylko zechce. Test na ojcostwo jest zupełnie bezbolesny i nieinwazyjny. Wszystko opiera się na zasadzie, że każdy człowiek dziedziczy połowę swojego materiału genetycznego od matki i połowę od ojca. No i pod tym kątem prowadzone są wszelkie analizy. Firmy, które je przeprowadzają są nastawione w swojej działalności ściśle na dobro i komfort klientów. Umożliwiają pobranie materiału do badań w domu samodzielnie lub też z pomocą specjalisty, a cała procedura jest bardzo szybka. Również laboratoria kryminalistyczne wykorzystują w swojej pracy testy genetyczne. Pozwalają one z mikrośladów pozostawionych na miejscu zbrodni rozszyfrować kto jest jej sprawcą. Laboratoria takie bowiem mogą ustalić sprawcę pobierając materiał dowodowy chociażby z plamy krwi, włosa z cebulką, grzebienia, szklanki, odcisku palca, poślinionego znaczka pocztowego, niedopałka papierosowego itp. Dlatego w ostatnim czasie tak znacznie wzrosła liczba ujmowanych przestępców.

Niezależnie od tego do czego stosuje się testy genetyczne mają ona zasadniczo taką samą procedurę wykonania.Natomiast podstawę do wszelkich tego typu działań stanowi fakt, że każdy człowiek posiada DNA i jest ono niepowtarzalne i unikalne. Jest to coś co nas zawsze będzie wyróżniać, co będzie naszą cechą rozpoznawczą.  Testy DNA są to mianowicie testy opierające się na bardzo dokładnej analizie naszego materiału genetycznego, czyli DNA. DNA jest zawarte w każdej komórce ludzkiego organizmu, zatem materiał do badań może stanowić wszystko co machociażby śladowe (mikroskopije) ilości naszych komórek wraz z kwasem dezoksyrybonukleinowym. Zatem cała procedura badawcza rozpoczyna się od dostarczenia do laboratorium materiału badawczego. Jak już wcześniej wspomniałam może to być krew, włos, ślina, nasienie, itp. Dodatkowo w testach na ustalenie ojcostwa stosuje się wymaz z jamy ustnej za pomocą specjalnej szpatułki z bawełnianym aplikatorem i pobiera się komóreczki znajdujące się w nabłonku wewnętrznej strony policzka. Taki materiał, w momencie, gdy znajdzie się w rękach specjalistów jest poddawany serii procesów. Na samym początku musi on zostać oczyszczony z zewnętrznych zanieczyszczeń, które czasami niestety są większością naszej próbki badawczej bo niestety nie zawsze jesteśmy w stanie ją pobrać w sterylnych warunkach. Po wtępnym oczyszczeniu mamy roztwór czystych komórek, w których jest zamknięte nasze DNA. Musimy zatem zniszczyć struktutry komórkowe, w taki sposób aby uwolnić materiał genetyczny z ich wnętrza. Stosuje się w tym celu różne specjalistyczne zabiegi laboratoryjne, których już same nazwy bardzo często są trudne do wypowiedzenia. Idąca dalej, wraz z uwolnieniem DNA z komórek do naszego roztworu dostają się też inne związki w nich zawarte. Niestety dla nas są one zupełnie bezużyteczne i w zasadzie zbędbe. Mogą nam jedynie przeszkadzać, dlatego w kolejnym etapie musimy się ich pozbyć. Tu wykorzystuje się natomiast różne skomplikowane związki chemiczne, z których każdy działa odpowiednio destrukcyjnie na nasze śmieci komórkowe. Tak oczyszczoną próbke odwirowujemy i w probóweczce na dni osadzają się nam białe kudełki…jest to nasze DNA i co więcej jest ono widoczne gołym okiem. Później takie oczyszcone DNA płuka się w bardzo stężonym alkoholu i umieszcza w specjalnym płynie, tak zwanym buforze, który zabezpiecz je przed uszkodzeniami i niestabilnością. Ten etap mamy już za sobą. Bardzo często się zdaża, że materiał badawczy dostarczany do laboratorium jest naprawdę w mikroskopijnych ilościach dlatego naukowcy muszą sobię „dorobić” potrzebną i odpowiednią ilość DNA. Wykorzystują do tego celu pewną reakcję, która fachowo nazywa się reakcją łańcuchową polimerazy, w skrócie PRC. Ten PCR składa się w zasadzie z 3 etapów, z których każdy odbywa się w innej temperaturze. Jako, że nasze DNA ma strukrurę dwuniciową (jego kształt przypomina nici sprężynkę) to najpierw jest traktowane bardzo wysoką temperaturą, okołu 95 stopni Celsjusza w celu rozdzielenia struktury sprężynki na pojedyncze nici. Następnie temperaturę się zmniejsza do 50 stopni Celsjusza i wtedy rozpoczyna się drugi etap. W jego czasie do roztworu z pojedyńczymi niteczkami DNA dodaje się tak zwane startery. Są to króciutkie sekwencje, zwykle gotowe, które po prostu można zakupić w formie takich zestawów. Te startery w tej 50 stopniowej temperaturze przyłączają się do naszych nici DNA. Następnie rozpoczyna się etap trzeci, który odbywa się w 72 stopniach Celsjusza i skrócie polega na tym, że każda pojedyncza nitka DNA zawarta w roztworze dobudowuje sobie drugą nić i tworzy spręzynke. I tak na początku mieliśmy jedną sprężynkę, a po zakończeniu cyklu mamy już dwie. Takie cykle oczywiście powtarza się tyle razy, aż uzyska się odpowiednią ilość sprężynek.Ale warto w ogóle wspomnieć, że PCR odbywa się z udziałęm specjalnego białka…enzymu - polimerazy DNA. Jest to enzym termostabilny, czyli w skrócie odporny na zmainy temperatur w poszczególnych etapach naszych cykli. To właśnie ten enzym jest odpowiedzialny za dobudowywanie tych drugich  nici. Tak namnożone ilości DNA poddaje się dalszej analizie. Tu pojawia się specjalistyczne urządenie onazwie sekwenator. Do niego wpuszcza się próbki DNA i tam zostają one rozdzielone pod kątem wielkości ich cząsteczek. Sekwenator jest wyposażony w laser i podłączony do komputera i podczas tego rozdzielania wszystko rejestruje i przedstawia wyniki na ekranie komputera. No i koniec, ammay już gotowy wynik. Jest nim swojego rodzaju wykres przedtawiający genotyp  (tak jakby układ genów) danej osoby.

Jak widać cała ta procedura analizy DNA nie jest tak bardzo skomplikowana. Oczywiście musi być wykonywana przez fachowców. Jednak warto wiedzieć jak to wszystko w skrócie wygląda. Takie badania wykorzystują nie tylko najnowocześniejsze metody oraz techniki genetyczne ale także wspaniały sprzęt, znacznie ułatwiający pracę naukowcom. Niestety jest to jeszcze dość droga metoda, gdyż zarówno ten sprzęt jak i wszelkie odczynnini w niej wykorzystywane są drogie i wymagają nakładu ogromnych kosztów. Ale czego się nie robi dla nauki? W zasadzie testy takie są bardzo szybkie i pozwalają na uzyskanie wyników praktynie w ciągu kilku dni,a w tempie ekspresowym kilkunastu godzin. Warto też wspomnieć, że są to metody niezwykle precyzyjne i szczegółowe i dają 100 % wyniki. Dla pewności każdą próbkę bada się dwa razy, wszystko po to by uzyskać jak najbardziej wiarygodne dane. Jako ciekawostkę można dodać, że posiadając chociażby niewielką ilość DNA jesteśmy w stanie nie tylko ustalić tożsamość danej osoby (tu jako przykład można posłużyć się szczątkami Mikołaja Kopernika) ale istnieją także próby odbudowy róznych organizmów dysponując jedynie ich materiałem genetycznym. Podobno takie próby zostały już podjęte w związku z niektórymi gatunkami dinozaurów.

Na zakończenie chciałam tylko napisać, że powinniśmy śledzić dokonania nauki, bo w zasadzie nawet nie wiemy jak bardzo są one nam przydatne i o ile łatwiej jest nam dzięki nim żyć. Nauka jak przedstawia stare przysłowie to naprawdę potęgi klucz. Warto się zatem rozwijać i starać się poznawać nowe i nieznane rzeczy. Gwarantuję nie tylko dodatkową wiedzę, ale także dobrą zabawę. Bo nauka wcale nie musi być nudna, wystarczy w odpowiedni sposób do niej podejść.

Kategorie: Uncategorized. Autor: admin
|
| RSS | xHTML | Silnik: WP | Design: GFXedit | Spolszczenie: Adam Klimowski.