هوية الفرد الجينية

مقدمة قصيرة

الدنا DNA هي جزيئة المادة الوراثية في كل خلية، وتتكون من ثلاثة بلايين قاعدة زوجية مرتبطة على شكل لولبي ( حلزوني ) مزدوج متماسك بواسطة ربطات (أيونات) هايدروجين. وتشكل الدنا قاعدة معلومات Database .

أما
الكروموسوم ، فهو تركيب خيطي الشكل يتكون من الدنا وبعض البروتينات القاعدية ( هيستونات ) وغير هيستونات. والكروموسومات ليست متشابهة أو متساوية في عرضها أو متناسقة في طولها. ويوجد في كل خلية 46 كروموسوماً – تقع في أزواج – ويكون 44 منها جسمياً واثنان جنسياً.

أما
الجينات ، فهل قطع صغيرة من الدنا تقع على الكروموسوم، وتشكل 2% فقط من الدنا، وعددها حواليْ 30 ألف جين في كل خلية. ومجموعة الجينات هذه تسمى الجينوم .

ولعلّ هذه الصورة توضِّح العلاقة بين هذه الجزيئات

الفرق بين الأشخاص هو الفرق في تتابع الدنا، أي الوحدات أو القواعد التي تكـِّون الدنا. وكلما كان الشخصان قريبين من بعضهما، كانت جينوماتهما متقاربة. فقد وُجد أنَّ أيَّ شخص يختلف عن الآخر في قاعدة واحدة من كل 1000 قاعدة، أيْ أنَّ ثمة 999 قاعدة متشابهة وقاعدة واحدة مختلفة. قد تؤثر هذه الحال على الشخص، فتسبب له مرضاً خطيراً أو تصرفاً غريباً، أو لا تؤثر أبداً، تبعاً لنوع الإختلاف وموقعه في سلسلة التتابع. ولما كانت الدنا تتألف من ثلاثة بلايين قاعدة زوجية،تكون هناك ثلاثة ملايين قاعدة مختلفة بين شخص وآخر. أيْ أننا متشابهون بنسبة 99.9 %، وهي النسبة ذاتها التي يحصل عليها بعض رؤساء العرب في الإنتخابات!

ولعل أقرب حيوان إلى الإنسان جينياً هو الشمبانزي الذي يشبه الإنسان في 98.7 % في الدنا، فيكون لذلك حواليْ 45 مليون قاعدة مختلفة بينهما.

أما معرفة هوية الفرد، أو ما تسمّى بـ ( طبعـة الإصبع للـ دي. أن. أي.

DNA Fingerprinting
) فهي لا تعتمد على ما ذُكـر أعلاه من اختلاف، ولكن على ما يسمـّى بالتوابع الصغيرة Minisatellites and Microsatellites ، وهي قطع من تكرار ترادفي Tandem Repeats حيث يتراوح هذا التكرار عادة بين 20 إلى 70 طولاً ويصل الطول الإجمالي إلى بضعة آلاف من القواعد المزدوجة في

الـ Minisatellites ، أو قاعدتين إلى أربع قواعد متكررة في الطول، ويكون الطول الكلي في هذا الحال بضع مئات فقط في Microsatellites .

وأكثر التكرار هو في قاعدتيْ السايتوسين Cytosine ( C ) والأدينوسين ِ ( A ) Adenosine ، فيكون مثلاً CA CA CA أو CA CA CA CA CA .. إلخ.

إنَّ هذه التوابع مهمة جداً، لأنَّ (طولها) يختلف بين الأفراد، فهي صفة ملازمة للشخص لا يشاركه فيها أحد. وعلى هذا الأساس تكون عملية طبعة الإصبع للدنا. أما كيف تُـجرى هذه التقنية ؟

ربما يكون المقتَبس التالي من كتابي ( عالَم الجينات- ص. 97 دار الشروق - عمان 1999 ) وافياً بالغرض :

هوية الفرد- حسب الحامض النووي D N A

DNA- Identification

إكتشف البروفيسور أليك جفريز (Alec Jeffreys) عام 1985 من جامعة ليستر Leicester في بريطانيا مناطقَ مُغايرة في الدنا غير المدونِّة ( لا تنتج البروتين ) في التوابع الصغيرة ( minisatellites ) يمكن استعمالها في تشخيص الأفراد. إنَّ هذه التوابع الصغيرة متناثرة في الكروموسومات، وإنَّ ثمة آلافاً منها، ربما تكون تولدت خلال عملية تضاعف الدنا بطريقة خاطئة، حيث أنَّ كثيراً من نيوكليوتيداتها متكررة بطريقة ترادفية Tandem) ).

إن الأفراد مختلفون في عدد مرات تكرار هذه النيوكليوتيدات الترادفية، ومن هنا تنتج الفوارق بينهم، وتستعمل للتشسخيص. فإذا فُحصت مناطق كافية من هذه المواقع، بكون من السهل جداً الحصول على ( صفحة ) معلومات للشخص تكون خاصة به وحده.

إنَّ عدد التكرار المتغاير هذا ينتشر عشوائياً في جينوم الإنسان، وليس له أيّ ُ وظيفة بيولوجية، ويسمى بالعدد المتغاير للتكرار الترادفي

Variable Number of Tandem Repeats ) )

إن الإختبار يتطلب 3 أو 4 من هذا التكرار لتعيين هوية الفرد.

إن هذا التغاير يشخص بخمائر مقيِّـدة Restriction Enzymes) ) حيث تقطع هذه الخمائر أجزاء معينة من الدنا، توضع على الجل Gel) ) الموجود في الترحيل الكهربائي ( Electrophoresis ) حيث يتحرك هذا التكرار الترادفي بسرعة معينة حسب حجمه. ولما كان الأفراد مختلفين في طول التكرار، لذا تتحرك التعاقبات النووية بنسب مختلفة على الجل، فيكون لكل شخص نموذجه الخاص.

ولتعيين هذه التعاقبات الموجودة على الجل في الترحيل الكهربائي، تستعمل مسبرات (Probes) تملك تعاقباً ( Sequence ) متمماً لوحدة التوابع الصغيرة المتكررة، ويلصق عادة على المسبر مادة مشعة ( Radioactive ) للتدليل عليه، وتكون النتيجة الحصول على قيود أو أحزمة ( Bands ) على الإناء التصويري

( Photographic plate ) حيث تشبه هذه القيودَ الموجودة في السوبرماركت الدالة على الأشياء فيه.

هذه التقنية تستعمل في القضايا الجنائية، كالقتل والإغتصاب وفي إثبات أبوة أو أمومة الطفل.