البصمة الوراثية

أصبح مصطلح البصمة الوراثية أمراً مألوفاً ومتداولاً في زماننا خاصةً في مجالات الجرائم والتحقيقات البوليسية وتحديد الأمراض الوراثية وإثبات النسب وغيرهم.

وفي هذه المدونة، سنعرض موضوع البصمة الوراثية، الذي يتضمن عدة نقاط:

1- ماهي البصمة الوراثية (DNA)  ومصادرها ؟!

2- خصائص البصمة الوراثية وما تتميز به.

3- اكتشاف البصمة الوراثية .

4- طريقة الحصول على البصمة الوراثية في المعمل.

5- دور البصمة الوراثية في اكشاف الجريمة.

6- دور البصمة الوراثية الأمراض.

أهداف المدونة

تهدف هذه المدونة للتوعية بموضوع البصمة الوراثية، وشرح أهم المواضيع المتعلقة بها. أهم هذه الأهداف:

1. أن يعرف القارئ ماهي البصمة الوراثية (DNA)  وماهي مصادرها ؟
2. أن يعرف القارئ خصائص البصمة الوراثية وما تتميز به.
3. أن يعرف القارئ كيف يتم كتشاف البصمة الوراثية .
4. أن يعرف القارئ طريقة الحصول على البصمة الوراثية في المعمل.
5. أن يعرف القارئ دور البصمة الوراثية في اكشاف الجريمة.
6. أن يعرف القارئ دور البصمة الوراثية الأمراض.

ماهي البصمة الوراثية ومصادرها؟

 

ما هو الـ "DNA"؟

شريط DNA

(DNA) او مايعرف بالحمض النووي هي المادة الوراثية الموجودة في خلايا جميع الكائنات الحية، أما البصمة الوراثية فهي عملية عزل للحامض النووي[DNA] عن مصادره الحيوية بواسطة إنزيمات خاصة تقسم هذا الحامض إلى مواقع قيد حيث يكون له تسلسل معين. إنها الشفرة التي تقول لكل جسم من أجسامنا: ماذا ستكون؟! وماذا ستفعل عشرة ترليونات (مليون مليون) من الخلايا؟!. وطبقًا لما ذكره العالمان: "واطسون" و "جريح" في عام 1953 فإن جزيء الحمض النووي يتكون من شريطين يلتفان حول بعضهما على هيئة سلم حلزوني، ويحتوي الجزيء على متتابعات من الفوسفات والسكر، ودرجات هذا السلم تتكون من ارتباط أربع قواعد كيميائية تحت اسم

  أدينين A

ثايمين T

 ستيوزين C

وجوانين G

ويتكون هذا الجزيء في الإنسان من نحو ثلاثة بلايين ونصف بليون قاعدة. 

كل مجموعة من هذه القواعد تمثل جينًا من المائة ألف جين الموجودة في الإنسان، 

إذًا فبعملية حسابية بسيطة نجد أن كل مجموعة مكونة من 2.200 قاعدة تحمل جينًا معينًا يمثل سمة مميزة لهذا الشخص، هذه السمة قد تكون لون العين، أو لون الشعر، أو الذكاء، أو الطول، وغيرها (قد تحتاج سمة واحدة إلى مجموعة من الجينات لتمثيلها)

 

  مصادر البصمة الوراثية

تتعدد مصادر البصمة الجينية في الجسم الإنساني، حيث يمكن الحصول على البصمة الجينية من الأجزاء التي تحتوي على خلايا الجسم الإنساني ، وقد حدد العلماء في الوقت الحالي مواضيع الخلايا في الجسم الإنساني الممكن الحصول منها على البصمة الجينية بما يلي: الدم، أنسجة الجلد ، العظام، الأظافر، الشعر ،اللعاب، المخاط، المني، الأسنان

خصائص البصمة الوراثية

يعتبر تحليل الـDNA(البصمة الوراثية)، وسيلة فعالة في مجال البحث عن الحقيقة من حيث إثبات الجريمة أو نفيها بدقة تامة حيث توجد في كل خلية في جسم الإنسان بطاقة لا يمكن تزويرها فيمكن مقارنة منطقة الحامض النووي الذي يعتمد عليه في مكان وقوع الجريمة بمنطقة الحامض النووي للمادة أو الخلية المأخوذة من المتهم، ووجود منطقتين متطابقتين يعتبر دليلا شبه مطلق على أن الخلية هي لنفس الشخص، فيما عدا حالة وجود توأم آحادي البويضة حيث لا يمكن الجزم بذلك.

وتعتبر البصمة الوراثية أدق وسيلة عرفت حتى الآن في تحديد هوية الإنسان، وذلك لأن نتائجها قطعية لا تقبل الشك والظن، وبهذا فإن اختيار الحامض النووي لتحديد الهوية بفضل نتائج الاختبارات التقليدية فيما يتعلق بتحديد هوية الأشخاص عن طريق الطب الشرعي، فإحدى المشاكل التي لم تجد حلا في الطرق التقليدية هي فحص المادة الجسدية المختلطة أما بالنسبة لاختبار الحامض النووي فلا يشكل مثل هذا الاختلاط أية مشكلة في الكشف عن تركيب هذا الحامض، ولذلك أهميته في قضايا القتل الجنسي بصفة خاصة . يضاف إلى ذلك أن جزئى الحامض النووي شديد المقاومة وثابت في الجو الجاف وأن مادة هذا الحامض لا تتلف ويمكن حفظها واستخدامها لعدة سنوات إذا تم هذا الحفظ بطريقة صحيحة، كما أن تركيب جزئي الحامض النووي لا يختلف من خلية لأخرى، فالحامض النووي في أي خلية دموية يطابق تماما الحامض الموجود في أي مادة حيوية، بمعنى أن الحامض النووي لدى الأفراد متطابق في كل خلايا الجسم ولا يتغير أثناء الحياة وبذلك يمكن مقارنة المادة الحيوية لإحدى الخلايا مثل الخلية الدموية، بمادة أخرى مثل الغشاء المخاطي لغدة الفم، وقد أثبتت بعد ذلك التجارب والاختبارات إن لكل مخلوقDNA منفرد في الشكل والطول والمميزات ومواقع الترسيب ماعدا التوأم الذي يأتي من بويضة واحدة.

..

ويمكن تلخيص مزاياها فيما يلي :

1. 1. ان تنوع مصادر البصمة الوراثية يجعل من الممكن عمل هذه البصمة من أي مخلفات بشرية سائلة مثل الدم واللعاب والمني .. أو أنسجة مثل الجلد ،العظام ،الشعر.
2. 2أن الحامض النووي يقاوم عوامل التحلل والتعفن لفترات طويلة تصل الى عدة شهور.
3. 3تظهر بصمة الحامض النووي على هيئة خطوط تسهل قراءتها وحفظها وتخزينها في الكمبيوتر لحين الطلب، بعكس بصمات الأصابع التي لايمكن حفظها في الكمبيوتر. 
4. 4مهما كانت العينة صغيرة فأن من الممكن استخدامها كدليل فني وذلك عن طريق أجراء اختبار محدد.. تتم مضاعفة الـ DNA في العينة.
5. 5يتيح استخدام البصمة الوراثية اكتشاف آلاف الجرائم التي قيدت ضد مجهول، وقد فتحت المحاكم البريطانية والأمريكية ملفات عدد كبير من الجرائم المجهولة وفتحت التحقيقات فيها من جديد وقد برأت البصمة الوراثية مئات الأشخاص من جرائم القتل والاغتصاب كما أدانت آخرين .
6. 6البصمة الوراثية أحد الأساليب الأساسية التي تسهم في مساعدة الضحايا.. (ضحايا الجريمة).
7. البصمة الوراثية يمكن تحديد جنس صاحبها.. ذكرا أم أنثى وهذه نقطة مهمة في التوصل إلى كشف الجاني في كثير من الجرائم.
8.  الحامض النوويdna مادة عنيدة وتصمد لفترة طويلة حتى بعد موت صاحبها بمئات السنين وبذلك يمكن اختيار تطابق البصمة الوراثية حتى لأجدادنا الذين في القبور ومعروف لدى القراء كيف تم التعرف على قيصر روسيا وأفراد أسرته بعد مئات السنين من موته باستخدام الـ Dna وكذلك العالم جوزيف هيجل الألماني الذي هرب بعد الحرب العالميةالى أمريكا اللاتينية ودفن هناك واستطاع العلماء التعرف عليه بعد أخذ عينة دموية من أبنه وعينة من عظام هيجل فتطابقت البصمة الوراثية وتم التعرف على هيجل.

web quest الأدوات المخبرية

•معدات المختبر أو الأدوات المخبرية هي الادوات والاجهزة المختلفة الّذي يستخدمها العلماء العاملون في المختبر

•تستخدم عادة المعدات المخبرية لأداء إما تجربة أو لأخذ القياسات  وجمع البيانات وتسمى عموما أكبر أو أكثر المعدات تطورا بالأداة العلمية

web quest - 

اكتشاف البصمة الوراثية

 لم تُعرَف البصمة الوراثية حتى كان عام 1984 حينما نشر د. "آليك جيفريز" عالم الوراثة بجامعة ليستر بإنجلترا بحثًا أوضح فيه أن المادة الوراثية قد تتكرر عدة مرات، وتعيد نفسها في تتابعات عشوائية غير مفهومة.  وواصل أبحاثه حتى توصل بعد عام واحد إلى أن هذه التتابعات مميِّزة لكل فرد،  ولا يمكن أن تتشابه بين اثنين إلا في حالات التوائم المتماثلة فقط؛ بل إن احتمال تشابه بصمتين وراثيتين بين شخص وآخر هو واحد في الترليون، مما يجعل التشابه مستحيلاً؛ لأن سكان الأرض لا يتعدون المليارات الستة، وسجل الدكتور «آليك» براءة اكتشافه عام 1985، وأطلق على هذه التتابعات اسم «البصمة الوراثية للإنسان» (أو بصمة الدنا للإنسان) (بالإنجليزية: The DNA Fingerprint)، وتُسمَّى في بعض الأحيان الطبعة الوراثية (بالإنجليزية: DNA typing أو DNA profiling).

طريقة الحصول على البصمة الوراثية

1) تُقطَع العينة بواسطة إنزيم معين يمكنه قطع شريطي الDNA طوليًّا؛ فيفصل قواعد «الأدينين A» و«الجوانين G» في ناحية، و«الثايمين T» و«السيتوزين C» في ناحية أخرى، ويُسمَّى هذا الإنزيم بالآلة الجينية، أو المقص الجيني.

2) تُرتَّب هذه المقاطع باستخدام طريقة تُسمَّى بالتفريغ الكهربائي،  وتتكون بذلك حارات طولية من الجزء المنفصل عن الشريط تتوقف طولها على عدد المكررات.

3) تعرَّض المقاطع إلى فيلم أشعة سينية، وتُطبَع عليه فتظهر على شكل خطوط داكنة اللون ومتوازية. ورغم أن جزيء الDNA صغير إلى درجة فائقة (حتى إنه لو جمع كل الDNA الذي تحتوي عليه أجساد سكان الأرض لما زاد وزنه عن 36 ملجم) فإن البصمة الوراثية تعتبر كبيرة نسبيًّا وواضحة. يكفي لاختبار البصمة الوراثية نقطة دم صغيرة؛ بل إن شعرة واحدة إذا سقطت من جسم الشخص المُرَاد، أو لعاب سال من فمه، أو أي شيء من لوازمه؛ فإن هذا كفيل بأن يوضح اختبار البصمة بوضوح  كما تقول أبحاث د. «آليك». قد تمسح إذاً بصمة الأصابع بسهولة، ولكن بصمة الدنا يستحيل مسحها من ورائك، وبمجرد المصافحة قد تنقل الدنا الخاصة بك إلى يد مَن تصافحه. ولو كانت العينة أصغر من المطلوب، فإنها تدخل اختباراً آخر، وهو تفاعل إنزيم البوليميريز (PCR)، والذي نستطيع من خلال تطبيقه مضاعفة كمية الدنا في أي عينة، ومما وصلت إليه هذه الأبحاث المتميزة أن البصمة الوراثية لا تتغير من مكان لآخر في جسم الإنسان؛ فهي ثابتة بغض النظر عن نوع النسيج؛ فالبصمة الوراثية التي في العين تجد مثيلاتها في الكبد والقلب والشعر.

والفيديو التالي يوضح طريقة استخراج البصمة الوراثية ..

دور البصمة في اكتشاف الجريمة

يمكن أن يكون للبصمات الوراثية دور حاسم في كشف مرتكبي الجرائم، إذ إنها تتيح الربط بين سلاسل من الجرائم و/أو تحديد وجود الشخص المشتبه به في مسرح الجريمة. ومما يتصف بأهمية مماثلة أن البصمات الوراثية يمكن أن تساعد في إثبات براءة مشتبه به. أول خطوة للحصول على البصمات الوراثية للمقارنة هي أخذ عينات من ساحة الجريمة وعينات مرجعية من المشتبَه بهم. تؤخذ العينات عادة من الدم أو الشعر أو سوائل الجسم. والتقدم المحقق في تقنيات البصمات الوراثية يتيح أخذ عينات من أبسط أثر يُعثر عليه في مسرح الجريمة. وتحلل العينة باستخدام علوم الأدلة الجنائية للحصول على بصمة وراثية يمكن مقارنتها بالصمات الوراثية الأخرى ضمن قاعدة البيانات. ويتيح ذلك تحقيق مطابقات قد تشير إلى صلات غير معروفة سابقاً بين مسارح جرائم أو شخص ومسرح جريمة أو شخص وآخر يبدأ تكوين البصمة الوراثية عبر جمع عينات من الحامض النووي (DNA)

من خلال الآثار التي يتركها الجاني في مسرح الجريمة. ويمكن سحب هذه العينات من الشعر، اللعاب، الدم، خلايا البشرة، السائل المنوي، العظام، الأسنان، الأظافر، التعرّق الجلدي، والأنسجة، إلخ...

وتكثر الخيارات أمام الباحث الجنائي عند استخدام مخيلته لجمع الأدلة الخاصة بالـ"DNA"، علماً أن عدداً كبيراً من القضايا الجنائية قد تم حلّها عبر تحليل اللعاب الموجود على عقب السجائر والطوابع البريدية. كما أن شعرة رأس واحدة تم ايجادها في حلق إحدى الضحايا شكلت دليلاً كافياً لإدانة المتهم. تكمن الخطوة التالية بعد جمع الأدلة في معالجة الآثار التي خلّفها الجاني وذلك بإزالة الدهون واستخراج مادة الاDNA وتنقيتها، ومن ثم يمكن استخدام تقنيات مختلفة لإيجاد البصمة الوراثيةمن أبرز هذه التقنيات ما يعرف بـ "التفاعل التسلسلي لأنزيم بوليمريز" (P.C.R) وهي تعتمد لمضاعفة الحامض النووي في الأجزاء الصغيرة،

فيمكن مثلاً أخذ طابع بريدي ثم لعقه أو حويصلة شعر أو لبّ سن وإضافة الأنزيم الذي يضاعف الحامض النووي ويخلق نسخاً متعددة منه. وحالما يصبح هناك عيّنتان، يمكن إجراء مقارنة لتحديد هوية الجاني في فترة تتراوح ما بين 12 و 14 ساعة. تجدر الإشارة إلى أن عملية المقارنة يمكن أن تتم بين عيّنات مأخوذة من مسرح الجريمة وأخرى تعود للمتهم. وفي حال عدم وجود مشتبه بهم، يمكن المقارنة مع عينات موجودة ضمن قاعدة بيانات مؤللة خاصة بالاDNA

محفوظة لدى الأجهزة الأمنية وهي تحتوي على عينات من الحامض النووي تم سحبها في فترات مختلفة من مشتبه بهم في قضايا متنوعة. وتوجد مثل هذه القواعد لدى عدد من الدول أبرزها الولايات المتحدة وانكلترا، حيث تملك الأخيرة أكبر قاعدة بيانات خاصة بالـ"DNA" في العالم، تحتوي على أكثر من مليوني سجل لمشتبه بهم ومتهمين.

وللإستزادة في الموضوع يرجى الضغط على الروابط أدناه ..


البصمة الوراثية في إثبات الجرائم

علوم الإجرام : البصمة الوراثية (الجزيرة الوثائقية) 

دور البصمة الوراثية في اكتشاف الأمراض

تستخدم البصمة الوراثية للكشف عن بعض الأمراض خاصة الوراثية منها والمعتمدة على حالات زيادة أو نقص عدد الصبغيات إضافة الى التغيرات الوراثية الطفيفة ومنها  تحديد الصيغة الصبغية للدم والسائل الأمينوسي والسرطان HIA داء كيسي ليفي، حمى البحر الأبيض المتوسط، الضمور العضلي الشوكي، طفرات الـ AZF، التلاسيميا، داء غوشر، اللاكتوز ، تحديد الأبوة بتقنيات DNA