Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Badania genetyczne – zrób to w domu!
Badania genetyczne – zrób to w domu!
Powszechnie wiadomo, że kod genetyczny jest dziedziczny. Na jego podstawie można zidentyfikować pokrewieństwo wielu ludzi. Często jednak badania DNA nie są potrzebne. Już na pierwszy rzut oka widać bowiem np. że syn jest uderzająco podobny do ojca, gdy ten był młodszy. Jeszcze łatwiejsza sprawa jest z bliźniakami jednojajowymi. Istnieje jednak unikalna cecha umożliwiająca odróżnienie nawet bardzo podobnych osób. Są to linie papilarne. Zastanówmy się zatem czy popularnie określane odciskami palców wzory pozwalają na zidentyfikowanie powiązań genetycznych, a więc w skrócie – czy jakiekolwiek ich cechy są dziedziczne.

 

Linie papilarne, przez profesjonalistów nazywane dermatoglifami, stanowią charakterystyczny układ bruzd na skórze ssaków naczelnych, a więc również ludzi. Co ciekawe do tej grupy zalicza się nie tylko wzory obecne na opuszkach palców u rąk, ale również na wewnętrznej powierzchni dłoni, palcach stóp oraz wargach. U niektórych gatunków linie papilarne obecne są również na spodniej stronie ogona. Wróćmy jednak do ludzi. Nasze odciski placów powstają pomiędzy 100 a 120 dniem życia płodowego, kiedy to początkowo całkowicie gładka skóra opuszków placów kurczy się. Utworzony w wyniku tego procesu wzór pozostaje z nami już na całe życie – zmienia on jedynie rozmiar. Istnieją jednak osoby nie posiadające linii papilarnych. Są to ludzie cierpiący na rzadkie genetyczne schorzenia skutkujące uszkodzeniem białka keratyny oraz osoby przyjmujące kapecitabinę – lek przeciwnowotworowy skutkujący złuszczaniem skóry na dłoniach powodującym zanik linii papilarnych.

 

Dzięki swojej unikatowości, odciski palców są wykorzystywane do identyfikacji osób np. obecnych na miejscu zdarzenia kryminalnego. Ludzie mogą mieć jednak podobne wzory linii papilarnych. Dzień ojca to dobra okazja do przeprowadzenia mini-doświadczenia genetycznego. Jak zatem można sprawdzić czy kształt linii papilarnych podlega w jakikolwiek sposób regułom dziedziczenia?

 

1. Poznaj podstawy

Chociaż dokładna liczba, kształt i rozmieszczenie grzbietów oraz bruzd linii papilarnych wykazuje się ogromną zmiennością w obrębie całej populacji ludzkiej to odciski palców mogą być do siebie podobne i są one klasyfikowane do trzech głównych kategorii. Podstawę klasyfikacji stanowi ogólny kształt wzoru, który przypomina pętlę, wir lub łuk (tak jak przedstawiono na rysunku poniżej)

Rys.1. Podstawowe kształty odcisków palców – w kolejności od lewej: pętla, wir, łuk.

Jak widać, w strukturze pętli początki i zakończenia krzywych ‘wchodzą’ i ‘wychodzą’ z reguły z tej samej strony. We wzorze wirowym grzbiety są okrągłe, a w strukturze łukowej wypukłości ‘wchodzą’ z jednej strony, aby na środku utworzyć łuk i ‘wychodzą’ z drugiej. Określenie ogólnego podobieństwa struktur jest zatem bardzo proste. Należy pamiętać jednak, że istnieją różnorodne modyfikacje tych podstawowych typów, takie jak np. ‘namiotowy łuk’, który jest bardziej zakrzywiony niż standardowy łuk.

 

Ludzie zawodowo badający linie papilarne opisują ich kształt za pomocą tzw. minucji. Są to charakterystyczne cechy takie jak początki, zakończenia, rozwidlenia, haczyki, itp. Wzajemny układ minucji pozwala na jednoznaczną identyfikację danej osoby. Do potwierdzenia, że to właśnie ta osoba zostawiła swój odcisk palca w danym miejscu w Polsce wymagane jest udowodnienie zgodności 15 początków lub zakończeń. W przypadku rzadziej występujących minucji, takich jak oczka czy haczyki, liczba ta jest mniejsza.

 

2. Zbierz materiały 

Do przeprowadzenia mini-doświadczenia niezbędna jest co najmniej jedna para rodziców i ich genetyczne dziecko (syn lub córka). Wyniki będą oczywiście ciekawsze jeżeli zbierzemy więcej osób np. po 6-7 z dwóch niespokrewnionych ze sobą rodzin. Teraz należy się przyjrzeć liniom papilarnym prawego palca wskazującego każdej z osób i ocenić ich typ stuktury (pętla, łuk, wir) oraz w miarę możliwości podobieństwo odcisków pomiędzy osobami (w tym celu można np. sporządzić tabelę zależności pomiędzy wszystkimi uczestnikami badania, a podobieństwo wzorów linii papilarnych oceniać za pomocą ‘punktacji’ od 1 do 6). Znaczącym ułatwieniem zbierania prób do badania może być udokumentowanie odcisków palców. Do tego potrzebna jest gąbeczka z tuszem, kartka i...ochotnik do ćwiczeń. Pierwsze odciski wyjdą bowiem bardzo zamazane i konieczne jest wykonanie kilku ‘odcisków testowych’ przy czym najlepiej nie wykonywać ich swoim palcem (musimy opracować metodę i ustalić siłę nacisku na kartkę ręki uczestnika badania)

 
3. Przeanalizuj wyniki

Teraz pozostaje ocena na ile wzory linii papilarnych są do siebie podobne wśród członków jednej rodziny oraz w jakim stopniu ich odciski palców różnią się od odcisków osób z nimi niespokrewnionych. Oczywistym jest, że niewprawne oko amatora nie określi rozwidleń, haczyków i wielu innych wysublimowanych różnic, jednak podstawowe zależności jesteśmy w stanie wyłapać nawet gołym okiem. I mimo, że zasada 3N sformułowana przez Francisa Galtona głosi, że linie papilarne są niepowtarzalne, niezmienne i nieusuwalne to jednak istnieją między nimi pewne korelacje. Okazuje się, że podobne są np. szerokości grzbietów oraz stosunek ich wysokości do bruzd na palcach rodziców i ich dzieci. Wśród ludzi wspomniana szerokość waha się między 0,2 a 0,7 mm a stosunek wysokości wynosi 0,1 do 0,4 mm.

 

Wzory linii papilarnych podlegają zatem pewnym procesom dziedziczenia. Ich mechanizmy są jednak bardzo skomplikowane i zaangażowanych jest w nie wiele różnych genów. Dodatkowo, na kształt odcisków palców mają również wpływ warunki otoczenia podczas rozwoju w łonie matki. Badania na szeroką skalę wykazały także, że w zakresie częstości występowania określonego typu struktury linii papilarnych występuje duże zróżnicowanie międzypopulacyjne. I tak wzory wirowe obserwowane są najczęściej u odmiany żółtej (ok. 50-60%), u odmiany białej dominują pętle (ok. 65%), natomiast u odmiany czarnej najrzadziej spotykane są wzory wirowe (ok.20%) przy czym nie określono struktury dominującej.

KOMENTARZE
Newsletter