إن الأسلوب المستعمل في العادة لتحديد وجود أو غياب موقع قطع إنزيمي يُسمّى تباينات أو تنوعات منطقة القطع  ( Restrication site polymorphism) RSPs وفي هذه الحالة، فإن هذا التنوع سوف يمتلك أليلين ممكنين يحتلان جزءاً محدداً من كمية التنوع الوراثي (Genetic diversity) يمكن ملاحظته. كما يمكن ملاحظة تنوع أكثر إذا كان نظام التباين يمتلك أليلات كثيرة وليس اثنين فقط، والتباين في أسلوب الـ RFLP يُعطي مثل هذه الحالة تماماً. كما أن هذا التغاير الخاص يُستثمر فيه ما يُسمى بالتوابع الكروموسومية الصغيرة (Minisatellites) الموجودة في الجينوم (Genome: جينوم أو مجين وهو المجموع أو المحتوى الجيني)، وهي عبارة عن مناطق فيها تسلسل الDNA نفسه يتكرر بشكل سلاسل ترادفية.

تتكون تجمعات التوابع الصغيرة نموذجياً من 10 – 100 من النيوكليوتيدات، كما في الشكل (1)

شكل (1) تجمعات ( عناقيد ) التوابع الصغيرة

فهو يتكون من 9 متكررات مترادفة (مؤشر تحتها خط) تتشكل من 16 زوج قاعدي للتسلسل GACTGCCTGCTAAGAT. هذا مع العلم بأن بعض الدراسات أشارت إلى أنها تتكوّن من مجاميع من النيوكليوتيدات يتراوح طولها من 2 - 100 نيوكليوتيدة. فعلى سبيل المثال التسلسل

GGAAG GGAAG GGAAG GGAAG

يتكون من أربع متكررات مترادفة من 5 نيوكليوتيدات، وأشارت أيضاً بأن التكرار النموذجي لتجمعات التوابع الصغيرة هو من 14 - 100 من النيوكليوتيدات. في حين ذكرت دراسات أخرى بأنها تتكوّن من 20 - 70 زوج نيوكليوتيدي طولاً. تنتشر عناقيد كهذه بكثرة في جينوم الإنسان. وإن عدد المتكررات في كل موقع جيني (Locus) يتراوح من 2 إلى أكثر من 100 ,إذ تُسمّى هذه المواقع الجينية .(Variable number of tandem repeats) VNTRs  ,وبما أن التغاير الوراثي يُقاس بعدد التكرارات الموجودة في المنطقة المتباينة من فرد لآخر، لذلك سميت بالتغاير العددي للتكرارات المترادفة أو VNTRs. إن عدد المتكررات للموقع الجيني يتغاير، وكل تغايرهو VNTR أليلي. مع العلم بأن عدد كبير من المواقع الجينية (Loci) يتمثل بدرازن من الأليلات مما ينتج عن ذلك شيوع التباين الزايجوتي (Heterozygosity). يمكن تحديد الـVNTRs  باستعمال أسلوب مُشابه للRFLPs، فبعد تقطيع الDNA بإنزيم قاطع، تُرحل القطع وتمسخ (Denaturation) وتُطبق وصمة سوذرن.

إن الاختلاف الرئيسي عن الـ RFLPS يكمن باستعمال مجسات خاصة للتهجين الجزيئي تتهجن فقط مع مناطق التوابع الكروموسومية الصغيرة .وفي الوقت الذي تعكس فيه الـRSPs تنوعات بسبب وجود أو غياب موقع قطع إنزيمي فإن الVNTRs تعكس تنوعات بسبب الأعداد المختلفة للمتكررات الواقعة بين موقعين للقطع (شكل 2). إن عدد هذه المتكررات يمكن أن يتباين بشكل واضح في المجاميع السكانية، فقد تمتلك مناطق التوابع الكروموسومية الصغيرة أعداد قليلة من هذه المتكررات (اثنتين أو ثلاث) أو عدد كبير يصل إلى العشرين أو أكثر. لذلك يعكس هذا التباين درجة عالية من التغاير الوراثي (Genetic variation) في الإنسان. لذلك فهي تختلف كثيراً من شخص لآخر (شكل 3). ومن الجدير بالذكر بأن هذا الموضوع يُشكل أهمية خاصة أيضاً في رسم الخرائط الجينية المستعملة في تحليل الارتباط (Linkage analysis).

شكل (2) تنوع الـ VNTR  ان الاختلاف في اطوال الحزم AوB ( الشكل اليمين ) ينتج عن الاعداد المختلفة للمتكررات المترادفة في DNAكروموسومين مختلفين . تشير الأسهم الى مواقع القطع الانزيمي على جوانب المناطق المتكررة , كما يلاحظ المجس القابل للتهجين مع الDNA لإظهار القطع المتباينة في الطول ( الشكل الايسر)

شكل ( 3) مواقع الVNTR وعلاقة ذلك ببصمة الDNA

تلاحظ أليلات الVNTR في موقعين كروموسوميين A و B) لشخصين. تشير الأسهم إلى مواقع القطع الإنزيمي على جوانب الكVNTR) في الشكل الأعلى. ينتج عن ذلك سلسلة من القطع التي يمكن تحديدها على هيأة حزم عند تطبيق وصمة سوذرن ( في الشكل الأسفل). بسبب اختلاف عدد المتكررات لكل موقع جيني فإن النمط الكلي للحزم يختلف في الشخصين رغم وجود حزمة مشتركة الحزمة الممثلة للأليل (B2).

إن هذا النوع من التغايرات مكن الباحثين من إنجاز بصمة الDNA على عينات صغيرة (أقل من 60 مايكروليتر من الدم)، ويمكن تطبيق ذلك على عينات قديمة جداً كما هو الحال للمومياء المصرية التي تجاوزت أعمارها 2400 سنة، الأمر الذي زاد من أهميتها التطبيقية وعلى مستويات مختلفة. ولكن هذه التقنيات سواء كانت RFLPS أو VNTRS، تتطلب تضخيم كمية الDNA بالPCR في كثير من الأحيان.

لقد استعمل هذا النوع من البصمات في مشاكل شرعية عديدة مثل إثبات الأبوة Paternity testing شكل (4) وإثبات الأخوّة شكل ( 5)، وتحديد المجرم المشتبه به Criminal suspect الشكلين ( 6 و 7) .

شكل (4) بصمة الDNA لكل من الام ( المجال الأول من اليسار ) وطفلها ( المجال الثاني ) ورجلين ( رقم 1 و 2 في المجالين الثالث والرابع على التوالي ) كل منهما يدعي بأنه اباً للطفل .

           شكل (5) تخطيط مبسط لاستعمال الVNTRs في تحضير بصمة الDNA

شكل (6) استعمال الVNTRs في اجراء بصمة DNA

البصمة محضّرة من DNA معزول من بقعة دم في موقع الجريمة (عينة الدليل – المجال الثاني)، ومن دم تم الحصول عليه من ثلاثة أشخاص مشتبه بهم بارتكاب الجريمة مرقمين بالأرقام 1، 2، 3 ويحتلون المجالات: الثالث والرابع والخامس على التوالي)، فضلاً عن بصمة DNA الضحية التي تحتل المجال الأول من اليسار. يظهر من النتيجة تطابق البصمة للمشتبه رقم 1 مع بصمة بقعة الدم المتواجدة في مسرح الجريمة، وهذا يدل على كونه بالفعل هو المرجح بكونه الجاني. في حين تختلف بصمة المشتبه بهم رقم 2 و 3 عن بصمة بقعة الدم.

شكل (7) الاعتماد على VNTRsلتحديد بصمة الDNA

المختبر العدلي النموذجي يُحلّل ما يقارب 13 موقع أليلي للـ VNTRS المعروفة بتغايرها العالي. في هذا الشكل استعملت بصمة الDNA في كشف حالة جرمية فيها المدعى عليه كان متهم بقتل فتاة طعناً بالسكين. لقد تم مقارنة البصمة الوراثية لبقع الدم الموجودة على البنطلون والقميص للمتهم مع بصمة الDNA لعينات دم مأخوذة من المتهم والضحية، إذ لوحظ بأن الDNA من بقع الدم لملابس المتهم لا تطابق DNA الدم المأخوذ منه، ولكنها تطابقت مع DNA الضحية. المجالات أعلاه تحتوي DNA من المصادر أدناه: 1، 2، 3، 9، 10 هي عينات DNA سيطرة وتفيد كدلائل حجمية، 4: دم المتهم، 5 بقعة دم من بنطلون المتهم 6 7 بقع دم من قميص المتهم، 8: دم الضحية. أثبتت هذه البصمة تورّط المتهم في قتل الفتاة.

مواضيع ذات صلة

genetic engineering in industry

البصمة المعتمدة على التوابع الكروموسومية الدقيقة

أنواع الTypes of DNA) DNA)

التباين في اطوال قطع التقييد (RFLP) Restriction fragment length polymorphism

فصل الكروموسومات بالترحيل الكهربائي

دراسة تسلسل الDNA sequencing) DNA)

مجسات الحامض النووي (Nucleic acid probes)

Joining DNA Fragments

Cutting DNA with Restriction Enzymes

استعمال الPCR في دراسة كمية قليلة من الDNA

HUMAN GENOME PROJECT

عناصر استجابة الجين (المشجع أو الخامد) Gene response elements (Enhancer or Silencer)