مفهوم البصمة الوراثية:
يحتوي الحمض النووي على المعلومات الجينية لكل شخص وهو موجود في جميع الخلايا، حيث أن الحمض النووي لكل فرد هو نفسه من الحمل حتى الموت وحتى بعد الوفاة (طالما لم يتم حرق جثة الفرد)، إذ يتم تلقي الحمض النووي في أجزاء متساوية من الآباء، وهو مزيج الحمض النووي الذي نحصل عليه فريدًا لكل فرد باستثناء التوائم المتطابقة، والتي لها نفس البصمة الجينية، والبصمات الجينية هي الطريقة الأكثر موثوقية اليوم للأفراد، حيث تستخدمها الشرطة ومختبرات الطب الشرعي في جميع أنحاء العالم.
بصمات الحمض النووي وتسمى أيضًا تصنيف الحمض النووي أو تحديد سمات الحمض النووي أو البصمات الجينية أو التنميط الجيني أو اختبار الهوية في علم الوراثة وهي طريقة لعزل وتحديد العناصر المتغيرة داخل تسلسل الزوج الأساسي للحمض النووي (حمض ديوكسي ريبونوكلييك)، حيث تم تطوير هذه التقنية في عام 1984 من قبل عالم الوراثة البريطاني أليك جيفريز بعد أن لاحظ أن بعض سلاسل الحمض النووي شديدة التغير (المعروفة باسم الأقمار الصناعية الصغيرة) والتي لا تساهم في وظائف الجينات إذ تتكرر داخل الجينات،كما أدرك جيفريز أن لكل فرد نمطًا فريدًا من الأقمار الصناعية الصغيرة (الاستثناءات الوحيدة هي وجود عدة أفراد من زيجوت واحد مثل التوائم المتماثلة).
استخدامات البصمة الوراثية:
تستخدم البصمة الوراثية في العديد من الاتجاهات، إذ قد يكون تحليل بصمات الأصابع الجيني ذا أهمية كبيرة في الظروف التالية لتحديد هوية الشخص أو التصديق على العلاقات البيولوجية:
- الوصايا والتركات.
- حرق الأسرة.
- الأشخاص في مهن خطرة (عسكريون، موظفون في المنظمات غير الحكومية).
- حديثو الولادة بعد الولادة.
- النسل المتبنى.
- إذا تم الحصول على النسل عن طريق تقنيات التكاثر المساعدة.
حيث أن المتطلبات الواجب الحصول عليها لعمل فحص البصمة الوراثية عينة دم كامل EDTA أو بقعة دم، حيث ليس من الضروري أن يكون الفرد صائمًا أو استعدادًا خاصًا، وهناك مزايا لتحليل البصمة الجينية ففي كثير من الحالات يتم تحديد الهوية الجينية فيما يتعلق بالقرابة البيولوجية للشخص من البصمات الجينية لوالديهم أو أقاربهم الآخرين، ولا تكون عملية في مواقف مثل التبني أو التبرع بالأمشاج أو الأجنة أو عدم الوصول إلى الوالدين.
بالإضافة إلى ذلك فإن الحصول على البصمة الجينية لحديثي الولادة وقت الولادة، يجعل من الممكن التعرف عليها بشكل لا لبس فيه، حيث كشفت دراسات مختلفة أن آثار الأقدام الجلدية ليست هي أفضل طريقة لتحديد هوية حديثي الولادة بالمقارنة مع آثار الأقدام التي تم أخذها بعد 5-6 أسابيع من الولادة، كما أن البصمة الجينية أيضًا تهم أولئك الذين يرغبون في تقديمها للاستخدامات المستقبلية والتي من المتوقع أن تكون غائبة (الوصايا، الميراث)، ونظرًا لأن الحمض النووي لكل فرد هو نفسه طوال حياته فمن الضروري إجراء التحليل مرة واحدة فقط.
يتكون إجراء إنشاء بصمة الحمض النووي أولاً من الحصول على عينة من الخلايا مثل الجلد أو الشعر أو خلايا الدم التي تحتوي على الحمض النووي، حيث يتم استخراج الحمض النووي من الخلايا وتنقيته، إذ في نهج جيفريز الأصلي، والذي كان قائمًا على تقنية تعدد أشكال طول الشظية المقيدة (RFLP) تم قطع الحمض النووي عند نقاط محددة على طول الشريط ببروتينات تعرف باسم إنزيمات التقييد.
أنتجت الإنزيمات شظايا بأطوال متفاوتة تم فرزها عن طريق وضعها على مادة هلامية ثم تعريض الهلام لتيار كهربائي (الرحلان الكهربائي)، حيث كلما كانت القطعة أقصر زادت سرعة تحركها نحو القطب الموجب (الأنود)، وتم بعد ذلك إخضاع شظايا الحمض النووي المفروزة مزدوجة الشريطة لتقنية النشاف، حيث تم تقسيمها إلى خيوط مفردة ونقلها إلى لوح من النايلون.
كما خضعت الشظايا للتصوير الإشعاعي الذاتي حيث تم تعريضها لتحقيقات الحمض النووي، وهي قطع من الحمض النووي الاصطناعي التي أصبحت مشعة ومرتبطة بالسواتل الصغيرة، ثم تم تعريض قطعة من فيلم الأشعة السينية للشظايا وظهرت علامة داكنة في أي وقت، حيث تم توصيل مسبار مشع، ويمكن بعد ذلك تحليل نمط العلامات الناتج.
التطبيقات العملية للبصمة الوراثية:
تم استبدال الاختبار الذي طوره (Jeffreys) بالنُهج التي تستند إلى استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، وما يسمى بالسواتل المكروية (أو التكرارات الترادفية القصيرة، STRs)، والتي تحتوي على وحدات تكرار أقصر (عادةً 2 إلى 4 أزواج أساسية في الطول) من الأقمار الصناعية الصغيرة (من 10 إلى أكثر من 100 زوج قاعدي في الطول).
يضخم(PCR) الجزء المطلوب من الحمض النووي (على سبيل المثال، STR محدد) عدة مرات، مما يؤدي إلى إنشاء آلاف النسخ من الجزء، حيث إنه إجراء آلي لا يتطلب سوى كميات صغيرة من الحمض النووي كمواد أولية ويعمل حتى مع الحمض النووي المتحلل جزئيًا، وبمجرد إنتاج كمية كافية من الحمض النووي باستخدام PCR، ويمكن تحديد التسلسل الدقيق لأزواج النوكليوتيدات في جزء من الحمض النووي باستخدام إحدى طرق التسلسل الجزيئي الحيوي العديدة.
إذ زادت المعدات الآلية بشكل كبير من سرعة تسلسل الحمض النووي، وأتاحت العديد من التطبيقات العملية الجديدة بما في ذلك تحديد أجزاء الجينات التي تسبب الأمراض الوراثية ورسم خرائط الجينوم البشري وهندسة النباتات المقاومة للجفاف وإنتاج الأدوية البيولوجية من البكتيريا المعدلة وراثيًا.
كان الاستخدام المبكر لبصمات الحمض النووي في النزاعات القانونية ولا سيما للمساعدة في حل الجرائم وتحديد الأبوة، حيث منذ تطويرها أدت بصمات الحمض النووي إلى إدانة العديد من المجرمين وإلى تحرير العديد من الأفراد الذين أدينوا خطأ من السجن، ومع ذلك غالبًا ما يكون جعل التعريف العلمي يتوافق تمامًا مع الدليل القانوني مشكلة، إذحتى اقتراح واحد لاحتمال الخطأ يكفي أحيانًا لإقناع هيئة المحلفين بعدم إدانة المشتبه به.
يعد تلوث العينة وإجراءات الإعداد الخاطئة والأخطاء في تفسير النتائج مصادر رئيسية للخطأ، وبالإضافة إلى ذلك يتطلب (RFLP) كميات كبيرة من الحمض النووي عالي الجودة مما يحد من تطبيقه في الطب الشرعي، وغالبًا ما تتحلل عينات الحمض النووي للطب الشرعي أو يتم جمعها بعد الوفاة، مما يعني أنها ذات جودة أقل وعرضة لإنتاج نتائج أقل موثوقية من العينات التي تم الحصول عليها من فرد حي، إذ تراجعت بعض المخاوف المتعلقة ببصمة الحمض النووي وتحديداً استخدام (RFLP) مع تطوير النهج القائمة على(PCR) و(STR).
تعتبر تقنية بصمة الحمض النووي التي تتضمن مقارنة عينات من الحمض النووي البشري المتروكة في مسرح الجريمة مع الحمض النووي المأخوذ من المشتبه به أكثر أشكال التعريف موثوقية من قبل العديد من الباحثين والعلماء، ومنذ تطويرها في الثمانينيات أدت بصمات الحمض النووي إلى إدانة العديد من المجرمين وإطلاق سراح العديد من الأفراد الذين أدينوا خطأً من السجن.
