بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
گوناگونی ژنتیکی در افراد گوناگونی ژنتیکی در جمعیتها
اسلاید 3 :
گوناگونی ژنتیکی در افراد
1- توالی DNA هستهای در بین دو انسان تقریباً 9/99% مشابه است.
2- بعضی از اختلافات در توالی DNA هیچ اثری بر روی فنوتیپ ندارند یا اثر کمی دارند درحالیکه بعضی دیگر مستقیماً مسئول ایجاد تفاوتهای فنوتیپی هستند.
3- از جمله این تفاوتها عبارتند از تفاوتهای آناتومیک، حساسیتهای دارویی و غذایی، حساسیت به عفونت، پاسخ به درمان، استعداد به سرطان، گوناگونی در صفات شخصیتی و .
اسلاید 4 :
4- بیماریهای ژنتیکی فیالواقع آشکارترین و اغلب شدیدترین تظاهر تغییرات ژنتیکی هستند.
5- هر سلول تخم حاوی بیش از 100 تغییر جدید در نوکلئوتیدها میباشد که در هیچکدام از والدین وجود ندارد. اکثر این گوناگونیها در نواحی غیرکدکننده کروموزومی یافت میشوند. این جریان یکنواخت تغییرات نوکلئوتیدی تنوع زیادی را در مراحل تکامل فراهم میکند.
6- وقتی آللهای یک لوکوس خاص در بیش از 1% جمعیت معمول یافت شوند به آن پلیمورفیسم یا چندشکلیژنتیکی (Genetic Polymorphism) گفته میشود. در مقابل آللهای با فراوانی کمتر از 1% را واریتههای نادر میگویند. اکثر موتاسیونهای بیماریزا از جمله واریتههای نادر هستند.
اسلاید 5 :
پلیمورفیسم ارثی در پروتئینها
1- پلیمورفیسم در گروههای خونی
الف- سیستم ABO
خون انسان را میتوان بر اساس وجود دو آنتیژن A و B بر روی سطح گلبولهای قرمز و دو آنتیبادی A وB در پلاسما به یکی از چهار گروه تقسیم کرد. گروههای خونی توسط لوکوسی بر روی کروموزوم 9 تعیین میشوند. در حال حاضر اختلافات مولکولی میان آللهای A، B وO مشخص شده است لذا اکنون میتوان گروههای خونی را بجای فنوتیپ بطور مستقیم از روی ژنوتیپ تعیین نمود.
اهمیت اصلی این سیستم در انتقال خون و پیوند اعضا است.
اسلاید 6 :
ب- سیستم Rh
در بیماریهای همولتیک نوزادان و ناسازگاریهای تزریقات خون حائز اهمیت میباشد. آنتیژن Rh D پلیپپتیدی است بر روی گلبول قرمز که بوسیله ژن RHD بر روی کروموزوم 1 کد میشود. فنوتیپ Rh- معمولاً در اثر هموزیگوتی برای آلل فاقد عملکرد ژن Rh حاصل میشود. فراوانی افراد Rh منفی در نژادهای مختلف متفاوت است. مثلاً 17% سفيدپوستها Rh منفی هستند در حالیکه این نسبت در ژاپنیها 0/5% است.
اسلاید 7 :
2- پلیمورفیسم در پروتئینهای سرمی
آلفا-یک-آنتیتریپسین (α1-AT) یک پروتئین اصلی سرم است که فعالیت چندین آنزیم پروتئولیتیک خاص مثل تریپسین، کیموتریپسین والاستاز پانکراس را مهار میکند. ژن α1-AT که بر روی کروموزوم 14 قرار دارد فوقالعاده پلیمورف بوده دارای چندین آلل شایع و متجاوز از 25 آلل نادر میباشد.
اهمیت اصلی پلیمورفیسم α1-AT در مورد آللهایی است که منجر به کاهش سطح سرمی α1-AT میگردند. شایعترین و مهمترین اینها آلل Z است که در افراد با ژنوتیپ Z/Z کمتر از 15% غلظت α1-AT طبیعی پلاسما را دارا هستند. این افراد مستعد بیماریهای ریوی (مثل آسم و آمفیزم) و اختلالات ایمنی (مثل آرتریت روماتوئید) هستند.
اسلاید 8 :
محدودیتها و نواقص روشهای تشخیص هویت
1- در تعیین گروه خونی چنانچه گروه خونی فرد مظنون با نمونههای یافت شده در محل جرم یكسان نباشد، میتوان بیگناهی فرد مظنون را تایید کرد ولی چنانچه یكی باشد (كه بسیار امكان دارد) نمیتوان مجرم بودن فرد را تائید نمود. برای مثال تقریباً 45% مردم دارای گروه خونی O هستند بنابراین اطلاعات زیادی از آن بدست نمیآید.
2- در بعضی مواقع هفتهها و ماهها ممكن است از وقوع جرم بگذرد كه بدین ترتیب پروتئینها در طی این زمان تجزیه میشوند و خواص آنتیژنی خود را از دست میدهند و در واقع آثار جرم از بین میرود.
اسلاید 9 :
استفاده از DNA در شناسایی هویت به دلایل زیر بر روشهای قدیمی برتری دارد:
1- DNA هر فرد (مگر در دوقلوهای یکسان) منحصربفرد است.
2- مناطق پلیمرفیسم DNA از تنوع بیشتری نسبت به فنوتیپهای گروه خونی و غیره برخوردارند.
3- مولكول DNA از سایر بیومولكولها پایدارتر است بطوریكه توانستهاند از اجساد مومیایی شده مصریان قدیم كه چند صد سال از تدفین آنها میگذرد DNA استخراج نمایند.
استفاده از DNA برای تشخیص هویت
اسلاید 10 :
تعریف و انواع پلی مورفیسمهای DNA
1- تفاوتهای ژنتیكی كه در یك جمعیت دیده میشود را پلیمورفیسم یا چندشكلی میگویند. درصد پلیمورفیسم در DNA انسان حدود 1 در هر 1000 جفت باز میباشد. این رقم در نواحی کدکننده حدود 1 در 2500 جفت باز میباشد. این اختلاف احتمالاً ناشی از بالاتر بودن فشار انتخابی در این نواحی است.
2- برخی از این پلیمورفیسمها که بعنوان ماركرهای ژنتیكی مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:
RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)
VNTR (Variable Number Tandem Repeat)
STR (Short Tandem Repeat)
اسلاید 11 :
آنزیمهای محدودکننده (Restriction Enzymes) دارای توالیهای شناسایی اختصاصی در DNA هستند. تغییرات توالی در DNA ژنومی منجر به تولید یا از بین رفتن برخی از جایگاههای برش شده و در نتیجه به تغییر در طول یک یا چند قطعه DNA میانجامد. تمام مردم دقیقاً دارای توزیع یکسان جایگاههای RE نیستند. این قطعات طولی مختلف در یک لوکوس DNA تشکیل آللهای آن لوکوس را داده و انعکاسی از ژنوتیپ میباشند. RFLPها بیشتر ناشی از حذفها و دخولها هستند تا تغییرات تکنوکلئوتیدی. RFLPهای ناشی از تغییر در جایگاههای برش آنزیمی به پلیمورفیسمهای تکنوکلئوتیدی (Single Nucleotide Polymorphisms = SNP) معروف هستند.
پلیمورفیسم طولی قطعات محدود شده (RFLP)
Restriction Fragment Length Polymorphism
اسلاید 12 :
نمونههايي از آنزیمهای محدودکننده و توالیهای شناسایی اختصاصی هر يك در DNA
اسلاید 15 :
مارکرهای VNTR و STR
1- طول واحد تکرار شونده مارکرهای VNTR حدود 10 تا 100 باز است در حالیکه مارکرهای STR دارای واحدهای تكرار شونده 2 تا 6 بازی هستند. از این میان واحدهای تکرارشونده 4 بازی مناسبترین ماركرهای STR و تكرارهای AGAT شایعترین توالیهای مورد استفاده هستند.
اسلاید 16 :
2- جایگاههای ژنی STR فراوانتر و پلیمورفتر از جایگاههای ژنی VNTR است. ماركرهای STR در سرتاسر ژنوم پراكنده بوده و بطور متوسط در هر 10 هزار نوكلئوتید یك ماركر STR موجود است.
3- در نوامبر سال 1997، 13 مارکر STR انتخاب گردیدند تا پایه بانك اطلاعاتی DNA باشند. این 13 لوكوس به CODIS (Combined DNA Index System) موسومند.
4- تعیین ژنوتیپ الل های STR برخلاف RFLP و VNTR نیاز به استفاده از روش دشوار ساترن بلات نداشته و بدلیل استفاده از روش PCR سریعتر و حساستر است. بطوری كه تستهای DNA كه سابقاً ظرف 6 تا 8 هفته انجام میشدند اكنون میتوانند در چند ساعت انجام پذیرند.
5- در مواردی که نمونه DNA تخریب شده باشد اندازه كوچك اللهای STR (100-400 bp) در مقایسه با الل های VNTR (400-1000 bp) سبب میشود انجام PCR برای ماركرهای STR بهتر صورت پذیرد.
اسلاید 17 :
6- از آنجا كه مارکرهای STR كوتاه هستند میتوان همزمان چند تا از آنها را در یك تست DNA آنالیز نمود. در حال حاضر انجام یک واكنش PCR برای بررسی هر 13 لوكوس STR كافیست.
7- این روش میتواند اتومایزه شود و این ویژگی در شرایطی كه تقاضا برای انجام تست DNA در حال افزایش است ویژگی مهمی محسوب میگردد.
8- در روش STR نیازی به مقدار زیاد نمونه نیست و حتی یك سلول منفرد می تواند برای این کار کافی باشد.
9- اگر هر 13 لوكوس مركزی كدیس در فردی مورد بررسی قرار گیرند احتمال match تصادفی بطور متوسط حدود 1 در 600 تریلیون افراد غیروابسته خواهد بود.
