Biološki aspekti sudskomedicinske

genetike

Malo bazične biologije

◼ Telo je izgrađeno od ćelija

◼ U našem telu ima 30x1012 ćelija.

◼ Najviše je crvenih krvnih zrnaca (25x1012)

2,5 x 1013

2,5 kg

1,4x1012

13 kg

3,3x1012

10 kg 20 kg

crvena krvna zrnca trombociti masne ćelije drugo mišići

DNK se nalazi u hromozomima

◼obmotana oko proteina i višestruko uvijena

DNK je smeštena u hromozomima

1013 ćelija7 pikograma DNK po ćeliji

DNK je sastavljena od nukleotida

DNK je dvolančani molekul

◼ lanci su “polarni” : imaju 3’ i 5’ kraj

◼ naspram 3’ kraja jednoglanca je 5’ kraj drugog

◼ lanci sadrže “komplementarne” nukleotide:

– naspram A je T

– naspram G je C

Dve vrste hemijskih veza u DNK

◼ Fosfodiesterke veze – između susednih nukleotida

◼ Vodonične veze– između naspramnih

(komplementarnih) nukleotida

Pod dejstvom temperature DNK se “topi”- DENATURACIJA

◼ dolazi do raskidanja veza između naspramnih nukleotida

◼ nastaju jednolančani molekuli

Raskidanje fosfodiestarskih veza

U jednom lancu: nema veze

U oba lanca: FRAGMENTACIJA

Na više mesta: DEGRADACIJA

DNK je negativno naelektrisana

ravnomerno, duž čitave dužine oba lanca

DNK polimerizacija je:

usmerena u 5’ → 3’ smeru

semikonzervativnau novosintetisanom molekulu jedan lanac je stari, a jedan novi.

Malo bazične genetike

✓DNK nasleđujemo po pola od svakog roditelja

✓Naša DNK je identična u svim tkivima

✓DNK se ne menja tokom života(ni nakon smrti)

Svi smo genetički jedinstveni

◼ Humani genom je dugačak 3.2 milijarde nukleotida

◼ 99.9% DNK je identična među ljudima

◼ Malo matematike0.1% od 3 mldrd ≈ nekoliko miliona nukleotida

Osnovna genetička terminologija

◼ Genski marker ≈ genki lokus ≈ gen

– Tačno određeni deo molekula DNK na hromozomu

◼ Aleli

– Različite varijante gena koje mogu postojati

◼ DNK profil

– Kombinacija alela u nizu gena kod neke osobe

DNK: polimorfizmi

Polimorfizam sekvence

adenin

timin

guanin

citozin

DNK polimorfizmi: nastavak

UzastopnoPonovljene Sekvence2-7 bp=STR10-100=VNTRPolimorfizam broja ponovaka

Short Tandem Repeat (STR) Markeri

TCCCAAGCTCTTCCTCTTCCCTAGATCAATACAGACAGAAGACAGGTGGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATATCATTGAAAGACAAAACAGAGATGGATGATAGATACATGCTTACAGATGCACAC

= 12 GATA ponovaka (“12” oznaka alela)

short tandem repeat

7 repeats

8 repeats

9 repeats

10 repeats

11 repeats

12 repeats

13 repeats

Broj ponovaka može da varira između ljudi ali ne i unutar jedne osobe

An accordion-like DNA sequence that occurs between genes

Malo genetike

◼ U sudskomedicinskoj genetici se analizira 15-25 gena

◼ Isti geni kod različitih ljudi postoje u različitim varijantama- belezima (alelima)

◼ Svaki od petnaestak gena postoji u po desetak varijanti

◼ Svaki gen postoji u po dve kopije (od majkei od oca).

Savremene metode u molekularnoj genetici

Koraci u veštačenju biološkog materijala

Krim. tehnika

• Uočavanje, dokumentovanje, fiksiranje

• Izuzimanje, pakovanje i dostavljanje

Analiza

• Izolovanje DNK, umnožavanje gena

• Genotipizacija (utvrđivanje DNK profila)

Veštačenje

• Upoređivanje DNK profila

• Biostatistička analiza i interpretacija

Podela tehnikaAnalitičke tehnike

Izolovanje DNK

Umnožavanje DNK

Enzimska digestija DNK

Rekombinovanje DNK

Kloniranje DNK

Sekvenciranje DNK

Hibridizacija DNK

Preparativne tehnike

Centrifugiranje

Elektroforeza

PCR amplifikacija

Elektroforeza

Upoređivanje

Zaključivanje

Korišćenje forenzički validiranih hemikalija

Utvrđivanje dužine amplifikovanih fragmenata

Imenovanje alela

Sa referentnim uzorkom ili

bazom

Frekvencionistički i probabilistički pristup

Genotipizacija

Izolacija DNK

Dobijanje velike količine čiste DNK

Osnovni koraci u

savremenoj

DNK analizi