استخراج های عجیب 1

DNA

DNA یک مولکول بسیار پایدار است که می تواند در شرایط مختلف زیست محیطی بقای خود را حفظ کند و حامل اطلاعات ژنتیکی موجودات زنده است. DNA از چهار نوع نوکلئوتید تشکیل شده است: آدنین (A)، تیمین (T)، سیتوزین (C) و گوانین (G). توالی این نوکلئوتیدها صفات و ویژگی های هر موجود زنده را تعیین می کند.

تاریخچه استخراج DNA

فردریش میشر یک زیست شناس و پزشک سوئیسی بود که به عنوان کاشف اسیدهای نوکلئیک شناخته میشود. او در سال ۱۸۶۹ توانست این ترکیبات را از هسته های سلولهای سفید خون و اسپرم ماهی استخراج کند و نام نوکلئین را برای آنها پیشنهاد دهد. او همچنین اولین کسی بود که نقش احتمالی این ترکیبات در انتقال وراثت را پیش بینی کرد. پس از وی، در سال 1958 استال و مزلسون پروتکل کاملی را برای استخراج DNA تهیه کردند، همچنین در سال 1991 برای اولین بار توسط Lahiri و Nurenberger  پروتکل استخراج DNA بوسیله آنزیم پروتئیناز k ابداع شد.

استخراج DNA از اسکلت انسان

استخراج DNA از اسکلت انسان یک فرآیند پیچیده و زمان بر است که نیاز به روش های مناسب و کارآمد برای شکستن سلول های استخوانی و جداسازی DNA از آلاینده های محتمل دارد. استخراج DNA از اسکلت انسان می تواند در موارد مختلفی کاربرد داشته باشد، مانند شناسایی قربانیان حوادث، شناسایی قربانیان جنگ، تحقیقات باستان شناسی، و تحلیل ژنتیکی. روش های مختلفی برای استخراج DNA از اسکلت انسان وجود دارد که بستگی به نوع نمونه، کیفیت و کمیت DNA، و کاربرد نهایی DNA دارند.

برخی از روش های رایج برای استخراج DNA از اسکلت انسان عبارتند از:

• روش کلاسیک: این روش با استفاده از یک عامل چلاته کننده، مانند EDTA، استخوان را دمینرالیزه می کند. سپس، با استفاده از یک حلال آلی، مانند فنول-کلروفرم، سلول های استخوان را لیز می کند و DNA را جداسازی می کند. در نهایت، با استفاده از الکل یا ستون های تصفیه، DNA را تصفیه می کند. این روش ساده و رایج است، اما ممکن است باعث آسیب دیدن یا آلودگی DNA شود.

• روش ليزر: این روش با استفاده از یک پرتو ليزر، نمونۀ استخوان را برش مي زند و پودر آن را جمع آورى مي كند. سپس، با استفاده از يك بافر ليزيس حاوى EDTA، توئين 20، و NaCl است، DNA را از پودر استخوان جداسازي مي كند. در نهایت، با استفاده از روش های تصفیه متداول، DNA را تصفیه می کند. این روش دقت و کارآمدی بالایی دارد، اما نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت دارد.

برخی از انواع اطلاعاتی که می توان با استخراج DNA از اسکلت کسب کرد عبارتند از:

• شناسایی قربانیان: با استخراج DNA از اسکلت، می توان قربانیان حوادث، جنگ ها، جنایات، یا ناپدید شدگان را شناسایی کرد. با مقایسه DNA استخراج شده با DNA خانواده ها، دوستان، یا پایگاه داده های ژنتیکی، می توان رابطه بین آنها را تعیین کرد. برای مثال، با استخراج DNA از استخوان های قربانیان حملات 11 سپتامبر 2001، بیش از 60 درصد آنها را شناسایی کردند.
• شناسایی نسب: با استخراج DNA از اسکلت، می توان نسب فرد یا گروه را شناسایی کرد. با تحلیل DNA مادرزاد (mtDNA) یا DNA پدرزاد (Y-STR)، می توان خطوط خونی مادری یا پدری را ردیابی کرد. با تحليل DNA هسته ای (nDNA)، ميتوان ويژگي های ژنتيكي مشترك را شناسائي كرد. برای مثال، با استخراج DNA از استخوان های فرعون های مصر باستان، نشان دادند که آنها با هم نسبت دارند و بعضی از آنها دارای بيمارى هایى نظير سل بودند.
• شناسایی تاریخچه ژنتیکی: با استخراج DNA از اسکلت، می توان تاریخچه ژنتیکی فرد یا گروه را شناسایی کرد. با تحليل DNA هسته ای (nDNA) یا DNA ميتوكندريال (mtDNA)، ميتوان ريشه هاي ژئوگرافيكى، تکاملی و فرهنگی را بررسی کرد. با تحليل DNA پدرزاد، ميتوان نقشه هاي مهاجرت را ردیابی کرد. برای مثال، با استخراج DNA از استخوان های انسان های باستانی، نشان دادند که آنها با انسان های مدرن و نئاندرتال جابجايى ژن داشته اند.

استخراج DNA از کهربا

کهربا یک نوع رزین درختی فسیل شده است که گاهی اوقات حشرات، گیاهان، و سایر موجودات زنده را در خود حبس می کند. استخراج DNA از حشرات در کهربا یک رویای علمی است که می تواند به مطالعه تاریخچه زیستی در گذشته کمک کند. با این حال، این فرآیند با مشکلات و محدودیت های زیادی روبرو است، مانند:

بیشتر بخوانید:استخراج DNA آزاد سلولی

• تجزیه DNA: DNA یک مولکول بسیار پایدار است که می تواند در شرایط مختلف زیست محیطی بقای خود را حفظ کند. با این حال، با گذشت زمان، DNA تحت تاثیر عوامل فیزیکی، شیمیایی، و زیستی قرار می گیرد و به قطعات کوچکتر شکسته می شود. بنابراین، استخراج DNA از حشرات در کهربا که معمولاً چندین میلیون سال قدمت دارند، بسیار دشوار است. پژوهش های علمی نشان داده اند که DNA در کهربا به خوبی حفظ نمی شود و حداکثر قابلیت استخراج حدود 10,000 ساله دارد.
• آلودگی DNA : آلودگي DNA يكي ديگر از چالش هايي است كه در استخراج DNA از كهربا وجود دارد. آلودگي DNA مي تواند از منابع مختلفي نظير سلول هاي جانوري يا گياهي كه در كنار حشرات در كهربا قرار دارند، سلول هاي جانوري يا گياهي كه در طول فسيل شدن كهربا به آن نفوذ كرده اند، يا در طول جمع آوري، نگهداري، يا پردازش نمونه ها به آن منتقل شده اند، باشد. آلودگي DNA باعث اختلال در تشخيص صحيح منشاء DNA و تحليل دقيق آن مى شود.

• روش های استخراج DNA در کهربا:

روش های استخراج DNA از حشرات در کهربا نیز به دقت و کارآمدی بالایی نیاز دارند. روش های مختلفی برای استخراج DNA از حشرات در کهربا پیشنهاد شده اند، که عبارتند از:

• روش سوزاندن: این روش با استفاده از یک شعله گاز، کهربا را می سوزاند و حشره را آزاد می کند. سپس، سلول های حشره را با یک بافر لیزیس شکسته و DNA را با استفاده از روش های متداول جداسازی می کند. این روش ساده و ارزان است، اما ممکن است باعث آسیب دیدن DNA و آلودگی آن شود.
• روش حلال: این روش با استفاده از یک حلال شیمیایی، مانند کلروفرم، کهربا را حل می کند و حشره را آزاد می کند. سپس مشابه روش سوزاندن، سلول های حشره را با یک بافر لیزیس شکسته و DNA را با استفاده از روش های متداول جداسازی می کند. این روش دقت بالاتری دارد، اما ممکن است باعث تجزیه DNA و آلودگی آن شود.
• روش لیزر: این روش با استفاده از یک پرتو لیزر، کهربا را برش می زند و حشره را آزاد می کند و مشابه دو روش بالا، جداسازی DNA انجام می شود. این روش دقت و کارآمدی بالایی دارد، اما نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت دارد.

کلام آخر:

در این مقاله سعی شد تا شما با استخراج DNA از اجرام متفاوت از جمله اسکلت انسان و کهربا آشنا شوید. برای دریافت مشاوره و خرید انواع دستگاه های ترموسایکلر PCR و کیت های استخراج با ما تماس حاصل فرمایید. مجموعه مولکولی ماناتک در خدمت شماست.