Кіріспе

ДНК-банк – бұл жеке адамның генетикалық материалының ұзақ мерзімді, қауіпсіз сақталуы. ДНҚ көбінесе қаннан бөліп алынады, бірақ сілекей және басқа да тіндерден алуға болады. ДНК банктері генетикалық материалды сақтауға және жеке адамның генетикалық ақпаратын салыстыруға мүмкіндік береді. Адамның ДНҚ-сын талдау ғалымдарға генетикалық ауруларды болжауға, алдын алу генетикасында немесе гендік терапияда пайдалануға, сондай-ақ қылмыстық сот жүйесінде осы адамның кім екенін анықтауға көмектеседі. Генетикалық ақпаратты тексеру және талдау үшін бірнеше әдіс бар, оның ішінде шектеуленген фрагменттер ұзындығының полиморфизмі (RFLP) және полимераза тізбекті реакциясы (PCR).

Қолданылуы

ДНК-банк генетикалық материалды сақтау үшін қолданылады, әсіресе жойылу қаупі төніп тұрған организмдерді сақтау үшін. Орманды кесу және климаттың өзгеруі биологиялық әртүрлілікке қауіп тудыратындықтан, бұл мәселе бүгінде өзекті болып тұр. Генетикалық ақпарат лямбда-фаг және плазма векторларында сақталуы мүмкін. Мысалы, Ұлттық агробиологиялық ғылымдар институтының (NIAS) ДНК-банкті ғылыми зерттеулер үшін күріш және балық сияқты ауыл шаруашылығы организмдерінің ДНК-сын жинайды. ДНК-банктерден алынған ДНК-ның көп бөлігі жоғары өнімді немесе экологиялық таза ауыл шаруашылығы түрлерін дамытуға бағытталған зерттеулерде қолданылады. Кейбір ДНК-банктер сирек кездесетін немесе жойылуға жақын түрлердің ДНК-сын олардың сақталуын қамтамасыз ету үшін сақтайды. ДНК-банк ДНК үлгілерін салыстыру және талдау үшін пайдаланылуы мүмкін. ДНК үлгілерін салыстыру ғалымдарға адам ДНК-сындағы көптеген гендерді картаға түсіретін Адам геномдық жобасында жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Бұл алдын алатын генетиканың дамуына да әкелді. ДНК-банк үлгілері белгілі бір аурулардың үлгілерін анықтауға және қандай гендер нақты ауруларға себеп болатынын анықтауға пайдаланылды. Адамдар ауруға әкелетін гендерді білгеннен кейін, олар аурудың әсерін азайту үшін шаралар қабылдай алады. Бұл өмір салтын өзгерту арқылы, мысалы, профилактикалық денсаулық сақтау арқылы немесе тіпті гендік терапия арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. ДНК адам өмірінің кез келген кезеңінде сақталуы мүмкін. ДНК-банктер 1980 жылдары қылмыстық сот жүйесіне енгізілді. Бұл жүйе күдіктінің жеке генетикалық кодына сүйене отырып, оның кінәлі екенін жоққа шығаруға немесе растауға мүмкіндік береді. Бір адамның ДНК-сы сақталғаннан кейін ол жүйеде тұрақты түрде сақталады, бұл құқық қорғау органдарына қылмыскерлерді анықтауға және оларды іздеуге көмектеседі. Бұл мәселе бойынша кейбір пікір қақтығыстары бар, себебі кейбір адамдар азаматтардың ДНК-сын сақтау жеке өмірге араласу деп санайды. Сондай-ақ, кейбір жаназа бюролары қайтыс болған адамдардың ДНК-сын сақтау үшін ДНК сақтау капсулаларын қолдана бастады.

Процестер

Ғалымдар ДНК-ның сынамасында тұтас ДНК бар болса, шаштың, терінің, қанның, сперманың, тіндердің және сілекейдің генетикалық ақпаратын алуға қабілетті. Адамдар арасындағы нуклеотидтік тізбектердің айырмашылығы бар болғаны 0,1 пайызды құрайды. Дегенмен, бұл 0,1% шамамен үш миллион негізден тұрады. ДНК рестрикциялық фрагмент ұзындығы полиморфизмі (RFLP) және полимераза тізбекті реакциясы (ПТР) арқылы талдауға болады. RFLP әдісі 1988 жылы енгізілген. Рестрикциялық ферменттер ДНК-ның бөліктерін ыдыратады, нәтижесінде қысқа фрагменттер пайда болады. Бұл фрагменттер гельдік электрофорез арқылы бөлінеді. Гель фрагменттердің ұзындығын көрсетеді, бұл мамандарға фрагменттердің бір адамнан алынғанын анықтауға мүмкіндік береді. Бүгінде ПТР көбірек қолданылады, себебі ол тиімдірек және генетикалық материалдың аз мөлшерін қажет етеді.

Ұйымдар

ДНҚ үлгілерін сақтау және талдау мақсатында түрлі ұйымдар құрылған. Мысалы, Ұлыбританияның биобанкінде 500 000 адамның ДНҚ үлгілері бар, олардың үлгілері алынған кезде 40-69 жас аралығында болған (2006-2010 жылдар). Лакхнау қаласындағы Үндістанның Адам ДНҚ банкі – Азиядағы алғашқы Адам ДНҚ банкі, ол жалпы халықтан ДНҚ-ны алып, 50 жыл бойы сақтайды, сондай-ақ биометриялық мәліметтерін жинап, UID ДНҚ картасын ұсынады. Бұл жүйе – толық сәйкестендіру құралы және жаппай жиынға қатысушыларды, ірі апаттарда зардап шеккендерді, террористік шабуылдарда күдіктілерді анықтауға, тіпті өздерін жасырған адамдарды анықтауға көмектеседі. Банк директоры доктор Саид Ахмад Үндістанда Азиядағы алғашқы ДНҚ банкін құрды және ДНҚ саласындағы жұмысымен әлемге танымал. IQRA Biotech Services аясындағы бұл ДНҚ банк, Биотехнология департаменті мен Ғылым және технология министрлігіне қарасты Лакхнаудағы Биотехнологиялық паркте мемлекеттік-жеке серіктестік негізінде жұмыс істейді. IQRA Biotech Services клиенттерінен алынған қанның омырлығы мен дің жасушаларын сақтайтын банк құрды. Болашақта бұл дің жасушалар омыртқа миының зақымдануы, нейропатия, лейкемия, Паркинсон ауруы, анемия, SCIA және қатерлі ісіктер сияқты ауруларды генетикалық түрде емдеу үшін қолданылуы мүмкін.