Της Άννας-Νικολέτας Γρίβα,
DNA fingerprinting: Μία φράση που φαντάζει βγαλμένη από ταινία επιστημονικής φαντασίας, με την πλοκή να ξετυλίγεται στο βαθύ μέλλον. Και όμως, το DNA fingerprinting, γνωστό και ως αποτύπωμα DNA (όπου DNA: δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ), όπως και πολλές άλλες μέθοδοι και τεχνικές, αποτελεί υπαρκτό και εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο στη μοριακή ανάλυση που βοηθά τον άνθρωπο να κατανοήσει περαιτέρω τον κόσμο γύρω του, να θεραπεύσει ασθένειες και να ανακαλύψει όλο και περισσότερα κομμάτια του παζλ της εξέλιξης.
Μία από τις πιο σημαντικές μεθόδους που αξιοποιούνται στη μοριακή ανάλυση είναι η υβριδοποίηση του DNA-DNA / DNA-RNA (DNA-DNA / DNA-RNA hybridization), κατά την οποία δύο συμπληρωματικές μονόκλωνες αλυσίδες DNA ή μία DNA και μία RNA (όπου RNA: ριβονουκλεϊκό οξύ) ενώνονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα δίκλωνο μόριο. Η ένωση αυτή βασίζεται στη συμπληρωματικότητα των αζωτούχων βάσεων, τμημάτων δηλαδή των νουκλεοτιδίων από τα οποία αποτελούνται τα νουκλεϊκά οξέα. Η υβριδοποίηση αξιοποιείται σε μία πληθώρα τεχνικών σε ερευνητικά, αλλά και σε κλινικά εργαστήρια, με κυριότερη την πλέον γνωστή σε όλους PCR.
Η PCR, ή αλλιώς Αλυσιδωτή Αντίδραση Πολυμεράσης (Polymerase Chain Reaction), αποτελεί μία γρήγορη και φθηνή τεχνική με τη βοήθεια της οποίας οι επιστήμονες αντιγράφουν τμήματα DNA. Η PCR συνιστά πολύτιμο βιοδιαγνωστικό εργαλείο, αφού στις μοριακές και γενετικές αναλύσεις είναι απαραίτητη η ύπαρξη μίας ελάχιστης ποσότητας DNA, με αποτέλεσμα το δείγμα συχνά να μην επαρκεί χωρίς τη βοήθεια της τεχνικής αυτής. Έτσι, η χρήση της γίνεται με σκοπό την εύρεση βακτηρίων ή ιών σε δείγμα από δυνητικά μολυσμένο ασθενή, αλλά και για τη διάγνωση γενετικών διαταραχών. Επιπλέον, όμως, η PCR χρησιμοποιείται και κατά τη διεξαγωγή άλλων εργαστηριακών και κλινικών τεχνικών, όπως το αποτύπωμα DNA.
Η τεχνική του αποτυπώματος DNA (DNA fingerprinting) είναι μία εργαστηριακή τεχνική που χρησιμοποιείται στο πλαίσιο της μοριακής ανάλυσης, με στόχο την ταυτοποίηση ενός ατόμου με κριτήριο την αλληλουχία των αζωτούχων βάσεων ορισμένων τμημάτων του ανθρώπινου DNA, που είναι μοναδική για κάθε άτομο. Η τεχνική αυτή αξιοποιείται συχνά σε έρευνες εγκληματολογικού ενδιαφέροντος (forensics), αλλά και στα τεστ πατρότητας. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο σκοπός είναι να «ταιριάξουν» δύο αποτυπώματα DNA μεταξύ τους, συνήθως ένα από άγνωστο κι ένα από γνωστό δείγμα.
Μία ακόμη εξαιρετικά χρήσιμη μέθοδος στη μοριακή ανάλυση είναι η αλληλούχηση DNA (DNA sequencing), η οποία περιλαμβάνει την εύρεση της σειράς με την οποία οι αζωτούχες βάσεις βρίσκονται διατεταγμένες στο μόριο του DNA. Η αλληλουχία τους αποκαλύπτει στους επιστήμονες τη γενετική πληροφορία που φέρει το συγκεκριμένο τμήμα του DNA. Παραδείγματος χάριν, αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να προσδιορίσουν τα τμήματα DNA που περιέχουν γονίδια, καθώς και αυτά που συνιστούν ρυθμιστικές αλληλουχίες άλλων γονιδίων. Έτσι, τα δεδομένα που προκύπτουν από την αλληλούχηση θα μπορούσαν να αποκαλύψουν αλλαγές στο γονιδίωμα που προκαλούν γενετικές ασθένειες.
Όπως γίνεται φανερό, οι παραπάνω μέθοδοι και τεχνικές απαντώνται συχνά σε εργαστηριακές μελέτες, σε πληθώρα τομέων της βιολογίας, αλλά δεν περιορίζονται εκεί. Η μοριακή ανάλυση στο σύνολό της αποδεικνύεται εξαιρετικά χρήσιμη και στην επιστήμη της ιατρικής και συγκεκριμένα στον πρόσφατο τομέα της προσωποποιημένης ιατρικής (personalized medicine), η βάση του οποίου είναι πως η θεραπεία είναι εξειδικευμένη στον κάθε ασθενή και πηγάζει από φαινοτυπικά και γονοτυπικά χαρακτηριστικά του, με τα δεύτερα να γίνονται διαθέσιμα στον ιατρό μέσω της πολύτιμης μοριακής ανάλυσης.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Hybridization, genome.gov. Διαθέσιμο εδώ
- DNA Sequencing Fact Sheet, genome.gov. Διαθέσιμο εδώ
- Polymerase Chain Reaction (PCR) Fact Sheet, genome.gov. Διαθέσιμο εδώ
- DNA Fingerprinting, genome.gov. Διαθέσιμο εδώ
- What personalised medicine means, ec.europa.eu. Διαθέσιμο εδώ
- Ζαχαρούλα Γκόνου (Διδακτικές Σημειώσεις), Μοριακή Ανάλυση, Βοτανική του τμήματος Βιολογίας ΕΚΠΑ
