なぜPCRの発明がDNA指紋採取を可能にしたのか

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DNA指紋法とは、DNAプロファイルと呼ばれる特定の個人のDNAの特徴を判定するために使用される技術です。

DNAプロファイルは、特定の個人に固有のものです。

DNAプロファイルは、ショートタンデムリピート(STR)、衛星DNA内の繰り返し要素のタイプに基づいて生成されます。

特定の個人のDNAプロファイルはユニークであるため、個人を特定するために使用することができます。

そのため、DNA指紋は親子鑑定や法医学的捜査に利用されています。

法医学的検査では、PCRの増幅力が、非常に小さな試料や劣化した試料から情報を復元するのに重要な役割を果たす。

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DNA指紋認証とは

DNA指紋法とは、DNAのユニークなパターンに基づいて個人を識別するための技術です。

この技術は、1984年にSir Alec Jeffreysによって開発されました。

ショートタンデムリピート(STR)と呼ばれる繰り返し配列のパターンを分析する。

STRは、ゲノム中のセントロメア領域に存在する非コード領域に属する。


これらはサテライトDNAの一種である

STRは、2〜6塩基の短い塩基配列が可変回数繰り返される。

個人によって、特定の遺伝子座における繰り返し回数が異なるため、DNAプロファイルは特定の個人に固有のものとなります。

図1に、DNA指紋の採取の流れを示します。

Why Did the Invention of PCR Make DNA Fingerprinting Possible :図1 DNA指紋法

DNA指紋採取の手順

  1. 生体試料(血液、唾液、精液)からDNA試料を分離する。
  2. サテライトDNAを制限酵素で消化し、断片を生成する。
    1. ゲル電気泳動により断片を分離する。

DNAフィンガープリントの応用

DNA指紋は、親子鑑定と法医学的捜査の両方で使用されています。

親子鑑定

子供は両親から染色体を半分ずつ受け継ぐので、両親のSTRのパターンの組み合わせを持っています。

図2に父子鑑定の図を示します。

図2:父子鑑定のイメージ図

子供のDNAプロファイルから母親のSTRバンドを差し引くと、残ったバンドは1番の人のものです。

したがって、彼は子供の生物学的な父親であるはずです。

法医学研究

DNA指紋は、DNAプロファイルを比較することで容疑者を特定する法医学研究にも使用されています。

しかし、犯罪現場から採取する必要があるため、生体試料が非常に少量であったり、劣化していたりする場合があります

なぜPCRの発明でDNAの指紋採取が可能になったのか?

犯罪現場から採取された生体試料は、非常に少量であるか、劣化している可能性がある

そのため、サテライトDNAの量はゲルで検出するのに十分でない場合があります。

PCRはゲノムのSTR領域を増幅するために用いられ、制限消化のために相当な数のDNAを得ることができる。

従って、DNAフィンガープリントにPCRを用いることで、その識別力を高めることができる。

結論

DNA 指紋法は、個人の DNA プロファイルを決定するプロセスです。

STRは、DNAプロファイルとして知られるバンディングパターンを得るために使用されます。

DNAプロファイルは個人ごとにユニークであるため、親子鑑定や法医学研究において個人を特定するために使用することができます。

しかし、小さなサンプルや劣化したサンプルでは、サンプル間の識別がうまくいかないことがあります。

そこで、PCR法を用いてSTR領域を増幅し、ゲル上で高強度なバンディングパターンを得ることができる。

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