badania-dna

Badania genomu i DNA poza sekwencjonowaniem

Aby poznać położenie genów w chromosomie zazwyczaj wykorzystuje się dwie kategorie tej samej metody badawczej, czyli mapowania. Jest to mapowanie genetyczne oraz fizyczne. Mapowanie genetyczne odbywa się za pomocą wyznaczników, zwanych także markerami DNA, a także po analizie ich sprzężeń genetycznych. To daje możliwość określenia zarówno miejsca, które geny zajmują w genomie, jak również dokładnego położenia genów względem siebie. Mapowanie fizyczne z kolei bazuje przede wszystkim na metodach badawczych typowych dla biologii molekularnej. W ten sposób określa się nie tyle odległości między genami, ile bezpośrednie położenie konkretnych sekwencji genowych w genomie.

Obecnie wykorzystywane są nowoczesne techniki badania DNA. W ich skład wchodzą m.in. techniki wykorzystujące mikromacierze, a także rozmaite sondy fluorescencyjne. Niektóre metody badań używają również dotychczasowych teorii dotyczących reakcji PCR – stosuje się je zazwyczaj podczas rozpoznawania polimorfizmów oraz mutacji genowych występujących pojedynczo. Ostatnimi czasy popularna jest również technika zwana MALDI-TOF, dzięki której można poznawać DNA wielu osobników.

Wykorzystanie badań

Badania genomu i DNA doprowadziły do wielu przełomów naukowych. To z kolei sprawiło, że genetyka ogólnie pojęta, wraz z badaniami nad DNA i genomem, wykorzystywana jest powszechnie w kilku dziedzinach medycyny, sądownictwa czy nauki. Przede wszystkim rozłożenie DNA na czynniki pierwsze pozwoliło na postęp w inżynierii genetycznej, dzięki czemu da się intensyfikować pewne cechy u organizmów, prowadząc do wytwarzania substancji. Przykładowo, dzięki działaniom z zakresu inżynierii genetycznej naukowcy byli w stanie stworzyć sztuczną insulinę, dzięki czemu możliwe jest, że niebawem nie będzie konieczne wykorzystanie tej pochodzącej od zwierząt w leczeniu cukrzyków.

Badania genomów pozwoliły również na wyeksponowanie konkretnych fragmentów DNA odpowiedzialnych za pewną cechę i przeszczepienie ich do innych organizmów. Obecnie tak działa m.in. modyfikowana genetycznie żywność, która jest bardziej odporna na warunki atmosferyczne czy szkodniki, a także po prostu dorodniejsza. Nadal trwają wysiłki nad zastosowaniem tej samej metody w przypadku zwierząt.

Wiele emocji i sprzecznych reakcji budzi również klonowanie DNA, tj. tworzenie takich samych fragmentów DNA i odtwarzanie organizmów. Udało się to choćby w przypadku znanej powszechnie owcy Dolly, aczkolwiek takie działania nadal podlegają testom. Naukowcy dążą obecnie do stanu, w którym możliwe byłoby klonowanie narządów niezbędnych do przeszczepów dla ludzi. Badania nad tą metodą są jednak dość drogie, a dodatkowo budzą wiele kontrowersji wśród osób, które uważają, że naukowcy nie powinni aż tak ingerować w kod genetyczny człowieka. Należy tu dodać, że podobnie działa również obecnie popularyzowana terapia genowa, która – przynajmniej póki co w teorii – pozwoliłaby na leczenie poważnych chorób, choćby w zakresie układu krwionośnego. Badania nad tą metodą nadal trwają.

badania-dna2

Najpowszechniejszym wykorzystaniem badań nad genomem oraz DNA zdecydowanie jest jednak DNA fingerprinting. Oznacza to, że kod DNA człowieka dzielony jest na mniejsze fragmenty, które pozwalają, po poddaniu ich odpowiednim procesom, przemienić je w widoczny dla ludzkiego oka… kod paskowy. Okazuje się, że każdy taki kod jest dla każdego człowieka odrębny, stąd też sformułowanie „DNA fingerprinting” (ang. fingerpriting – odciski palców). Na podstawie indywidualnego kodu DNA nauka jest dziś w stanie zidentyfikować każdego człowieka tak samo, jak dotychczas na podstawie odcisków palców. Metoda ta wykorzystywana jest choćby we wczesnym wykrywaniu chorób, jednakże przede wszystkim używa się jej w kryminalistyce, gdzie badaniu podlegają znalezione na miejscach przestępstw ślady organiczne po człowieku, w tym m.in. naskórek, ślina, sperma czy krew i inne płyny organiczne.