انگشت نگاری DNA: کاربردها، روش‌ها و نقش آن در پزشکی قانونی

انگشت‌نگاری DNA، که با نام‌های اثر انگشت ژنتیکی، تایپینگ DNA و پروفایل DNA نیز شناخته می‌شود، یک روش ژنتیکی مولکولی قدرتمند است که امکان شناسایی افراد را از طریق نمونه‌های بیولوژیکی مانند مو، خون و سایر مایعات بدن فراهم می‌کند. این روش بر اساس الگوهای منحصر به فرد (پلی‌مورفیسم) موجود در DNA هر فرد عمل می‌کند.

در علوم قانونی، انگشت‌نگاری DNA از کاوشگرهایی استفاده می‌کند که مناطق خاص DNA انسان را هدف قرار می‌دهند. این امر احتمال آلودگی با DNA خارجی از باکتری‌ها، گیاهان، حشرات یا سایر منابع را به طور کامل از بین می‌برد و دقت و قابلیت اطمینان این روش را تضمین می‌کند.

روش‌های مختلف مورد استفاده در انگشت‌نگاری DNA

این تکنیک که اولین بار در سال 1984 توسط دانشمند بریتانیایی، الک جفریز، معرفی شد، بر روی توالی‌های DNA به نام مینی‌ستلایت‌ها تمرکز داشت. این توالی‌ها حاوی الگوهای تکراری بدون عملکرد شناخته شده هستند و برای هر فرد منحصر به فردند (به جز دوقلوهای همسان).

روش‌های مختلفی برای انگشت‌نگاری DNA وجود دارد که از پلی‌مورفیسم طول قطعات محدودالاثر (RFLP)، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) یا ترکیبی از هر دو استفاده می‌کنند.

هر روش، مناطق چند شکلی تکراری متفاوتی از DNA را هدف قرار می‌دهد، از جمله پلی‌مورفیسم‌های تک نوکلئوتیدی (SNPs) و تکرارهای پشت سر هم کوتاه (STRs). احتمال شناسایی صحیح یک فرد به تعداد توالی‌های تکراری آزمایش شده و اندازه آن‌ها بستگی دارد.

نحوه انجام انگشت‌نگاری DNA

برای آزمایش‌های انسانی، معمولاً از افراد خواسته می‌شود نمونه DNA ارائه دهند که می‌تواند به صورت نمونه خون یا سواب بافتی از داخل دهان باشد. به گفته مرکز تشخیص DNA، هیچ‌کدام از این روش‌ها دقیق‌تر از دیگری نیستند.

بیماران اغلب سواب دهانی را ترجیح می‌دهند زیرا این روش کمتر تهاجمی است، اما معایبی نیز دارد. اگر نمونه‌ها به سرعت و به درستی نگهداری نشوند، باکتری‌ها می‌توانند به سلول‌های حاوی DNA حمله کرده و دقت نتایج را کاهش دهند. مشکل دیگر این است که سلول‌ها قابل مشاهده نیستند، بنابراین هیچ تضمینی وجود ندارد که DNA پس از سواب‌گیری وجود داشته باشد.

پس از جمع‌آوری، نمونه‌ها برای استخراج DNA پردازش می‌شوند، که سپس با استفاده از یکی از روش‌های ذکر شده قبلی (PCR، RFLP) تقویت می‌شود. DNA از طریق این (و سایر) فرآیندها تکثیر، تقویت، برش و جداسازی می‌شود تا یک پروفایل (اثر انگشت) کامل‌تر برای مقایسه با سایر نمونه‌ها به دست آید.

حوزه‌های کاربرد انگشت‌نگاری DNA

انگشت‌نگاری ژنتیکی در تحقیقات جنایی و قانونی بسیار مفید است. حتی مقدار بسیار کمی از DNA برای شناسایی افراد دخیل در یک جرم کافی و قابل اعتماد است. به طور مشابه، انگشت‌نگاری DNA می‌تواند و افراد بی‌گناه را از اتهامات تبرئه می‌کند، گاهی حتی جرایمی که سال‌ها پیش رخ داده‌اند. همچنین از این روش برای شناسایی اجساد متلاشی شده نیز استفاده می‌شود.

انگشت‌نگاری DNA می‌تواند به سرعت و با دقت به سوالات مربوط به رابطه خویشاوندی بین افراد پاسخ دهد. علاوه بر یافتن والدین بیولوژیکی توسط فرزندخوانده‌ها یا حل و فصل پرونده‌های اثبات نسب، از انگشت‌نگاری DNA برای اثبات رابطه خویشاوندی در موارد ارث نیز استفاده شده است.

انگشت‌نگاری DNA کاربردهای متعددی در پزشکی دارد. یک نمونه مهم، شناسایی تطابق ژنتیکی مناسب برای اهدای عضو یا مغز استخوان است. پزشکان به تدریج از انگشت‌نگاری DNA به عنوان ابزاری برای طراحی درمان‌های پزشکی شخصی‌سازی شده برای بیماران سرطانی استفاده می‌کنند. علاوه بر این، این فرآیند برای اطمینان از اینکه نمونه بافتی به درستی با نام بیمار برچسب‌گذاری شده است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پرونده‌های مهم با نقش انگشت‌نگاری DNA

شواهد DNA از دهه 1990، با افزایش استفاده از آن، در چندین پرونده مهم تاثیرگذار بوده است. در اینجا چند نمونه از این موارد ذکر می‌شود:

• جرج رایان، فرماندار ایالت ایلینوی، در سال 2000 پس از بررسی شواهد DNA که پرونده‌های متعددی از زندانیان محکوم به اعدام را زیر سوال برد، به طور مشهور حکم تعلیق اعدام‌ها را صادر کرد. ایالت ایلینوی مجازات اعدام را به طور کامل در سال 2011 لغو کرد.
• در تگزاس، شواهد DNA پرونده ریکی مک‌گین، که به جرم تجاوز و قتل دخترخوانده‌اش محکوم شده بود را بیشتر تایید کرد. بر اساس گزارش Forensic Outreach، شواهد DNA که به عنوان بخشی از یکی از درخواست‌های تجدیدنظر مک‌گین بررسی شد، تایید کرد که موی یافت شده روی بدن قربانی متعلق به مک‌گین بوده است. مک‌گین در سال 2000 اعدام شد.
• یکی از مشهورترین پرونده‌های تاریخی که تحت تأثیر انگشت‌نگاری DNA قرار گرفت، قتل تزار نیکلاس دوم و خانواده‌اش پس از انقلاب روسیه در سال 1917 بود. بر اساس گزارش مجله Smithsonian، بقایای یافت شده در سال 1979 تحت آزمایش DNA قرار گرفت و تأیید شد که متعلق به اعضای خانواده تزار بوده است.