تحليل تقارير المعاملات المشبوهة هو طريقة دقيقة للغاية لتحديد هوية الأفراد ويُستخدم على نطاق واسع في التحقيقات الجنائية. في منشور المدونة هذا، سنشرح كيفية عمله ولماذا يعد موثوقًا للغاية.
منذ اكتشاف واتسون وكريك للبنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي في عام 1953، تقدمت التكنولوجيا الحيوية بوتيرة ملحوظة. تبع ذلك اكتشاف إنزيمات القيد، وفك الشفرة الوراثية، وتطوير تقنية تسمى "بصمة الحمض النووي". في الآونة الأخيرة، تم استخدام بصمات الحمض النووي لتحديد هوية جثة يو بيونج أون وساعدت في القبض على المجرمين في العديد من الجرائم، ولكن ما هي بصمة الحمض النووي وكيف يمكنها تحديد هوية الفرد؟
يمثل تطوير بصمة الحمض النووي تقدمًا ثوريًا آخر في مجال التكنولوجيا الحيوية. لا تقتصر هذه التكنولوجيا على البحث البيولوجي فحسب، بل يمكن تطبيقها في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك الطب الشرعي، وتحديد الهوية الشخصية، وتشخيص الأمراض. في علم الطب الشرعي، تُستخدم بصمات الحمض النووي كدليل قاطع وتلعب دورًا مهمًا في حل الجرائم.
يعتمد مفهوم بصمة الحمض النووي على حقيقة مفادها أنه مثلما تختلف بصمات الأصابع من شخص لآخر، فإن الحمض النووي يختلف أيضًا من شخص لآخر. الحمض النووي عبارة عن بنية من سلسلتين متكاملتين، تسمى النيوكليوتيدات، وهي اللبنات الأساسية للحمض النووي. هناك أربعة أنواع من النيوكليوتيدات، اعتمادًا على القواعد التي تتكون منها. القاعدة عبارة عن حلقة من النيتروجين وهي الموقع الذي تحدث فيه الروابط التكميلية المذكورة أعلاه.
مثل بصمات الأصابع، تحتوي بصمات الحمض النووي على معلومات وراثية فريدة لكل فرد، ومن خلال تحليل الاختلافات، من الممكن تحديد هوية شخص معين بدقة. يمكن استخدام ذلك لمجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك تحديد هوية الأشخاص المفقودين، واختبار الأبوة، وتشخيص الأمراض الوراثية، وفي السنوات الأخيرة، أصبحت التكنولوجيا أكثر تطوراً وموثوقية.
تم اقتراح تعدد أشكال طول شظايا التقييد (RFLPs) لتحليل بصمات الحمض النووي هذه. في المتوسط، يختلف الحمض النووي لشخصين مختلفين بمقدار اختلاف واحد لكل 1,000 نوكليوتيد، وتسمى هذه الاختلافات بالمواضع. تعد تعدد أشكال طول شظايا التقييد طريقة لتحديد الأفراد من خلال مقارنة مواضع متعددة. ومع ذلك، ليس من العملي مقارنة سلاسل النوكليوتيدات الطويلة هذه واحدة تلو الأخرى، لذلك يتم استخدام طريقة غير مباشرة. تنقسم هذه الطريقة إلى ثلاث خطوات، أولها قطع سلسلة الحمض النووي باستخدام إنزيمات التقييد. تتعرف إنزيمات التقييد على تسلسل معين من القواعد ثم تكسر الروابط داخل التسلسل. على سبيل المثال، يتعرف إنزيم التقييد EcoR I على التسلسل GAATTC ويكسر الرابطة بين النوكليوتيدات باستخدام G وA. نظرًا لأن تسلسلات الحمض النووي لشخصين مختلفين تختلف، فإن أطوال شظايا سلسلة الحمض النووي المقطوعة بواسطة إنزيمات التقييد ستختلف أيضًا. الخطوة الثانية هي ترتيب هذه القطع، والتي تتم بتطبيق جهد ثابت على الجل أثناء وجود قطع الحمض النووي في الجل. ولأن الحمض النووي مشحون سلبًا، فإنه ينجذب كهروستاتيكيًا للتحرك من الكاثود إلى الأنود، مع اعتماد درجة الحركة على كتلة القطع. أخيرًا، يتم استخدام النظائر المشعة لتحديد قطع الحمض النووي المحددة. النظائر المشعة هي عناصر كيميائية غير مستقرة بسبب كتلتها الكبيرة، وتطلق الطاقة على شكل موجات من أجل الاستقرار. يتم إضافة قطعة من الحمض النووي تم تصنيعها لتحتوي على نظير مشع بحيث ترتبط بشكل تكميلي ببعض قطع الحمض النووي المضافة في الخطوة الثانية. عندما تتعرض قطع الحمض النووي المصنعة وقطع الحمض النووي المدمجة للأشعة السينية، فإن النظائر المشعة تجعلها تظهر باللون، ويمكن التعرف على الأفراد من خلال مقارنة القطع الملونة.
على الرغم من أن اختبارات RFLP دقيقة للغاية، إلا أنها تتطلب عينات من الحمض النووي السليم يبلغ حجمها 25 نانوجرامًا (n=10-9) أو أكثر، مما يجعل استخدامها في مسارح الجريمة أمرًا صعبًا للغاية. وفي أفضل الأحوال، قد تجد شعرة أو قطرة دم في مسرح الجريمة، وهو ما يقل عن نانوجرام واحد من الحمض النووي. وعلاوة على ذلك، بعد مرور بعض الوقت، يتدهور الحمض النووي في هذه الأدلة ويفسد، مما يجعله غير صالح للاستخدام في اختبارات RFLP.
كانت هذه القيود واحدة من المشاكل الرئيسية التي واجهتها تقنيات تحليل الحمض النووي في بداياتها، ولكن التقدم التكنولوجي ساعد في التغلب عليها. فقد أتاحت التقنيات الجديدة إمكانية إنتاج نتائج موثوقة باستخدام عينات أصغر حجمًا.
تم اقتراح مقارنة STRs مع PCR كحل لهذه المشكلة. PCR تعني تفاعل البوليميراز المتسلسل. يستخدم إنزيمات بوليميراز الحمض النووي المشاركة في تخليق سلاسل الحمض النووي لتكرار عينة من الحمض النووي، ويمكن الحصول على عينة مكبرة من الحمض النووي من كمية معدلة من الحمض النووي. لا يمكن استخدام تقنية PCR على عينات RFLPs لأنها لا يمكنها تكرار أكثر من 1,000 إلى 2,000 نوكليوتيد. لذلك، في المتوسط، سيكون هناك موضع واحد أو اثنان فقط من RFLP، وهو عدد قليل جدًا لتحديد الجاني من بين العديد من المشتبه بهم.
كحل لهذه المشكلة، اقترح توماس كاسكي استخدام تسلسلات الحمض النووي المسماة STRs لتحديد هوية الأفراد. STRs (التكرارات القصيرة المترادفة) هي تسلسلات قصيرة تتكرر في مواقع محددة على كروموسومات الحمض النووي. ولأن كل فرد لديه عدد مختلف من التكرارات، يمكن دمج الإشارات من أجزاء مختلفة من STRs لتحديد هوية الفرد. في التحقيقات الجنائية في العالم الحقيقي، يتم استخدام 13 نوعًا من STRs، تتكون من أربعة تسلسلات موحدة بواسطة CODIS في عام 1998. ولأن STRs عبارة عن سلاسل قصيرة، فيمكن تكرارها باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل. أثناء عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل، يتم دمج نيوكليوتيدات محددة في الحمض النووي المستنسخ. تمتص هذه النيوكليوتيدات المحددة نطاقات معينة من الضوء، وعندما يتم تسليط الليزر عليها، فإنها تظهر لونًا محددًا. ثم، كما هو الحال مع RFLPs، يتم وضع القطع المختلفة من STRs في هلام وتطبيق الجهد عليها. من خلال اكتشاف ومقارنة الإشارات ذات الألوان المختلفة من الليزر، يمكن تحديد هوية الأفراد. تحليل STRs دقيق للغاية لدرجة أن احتمال وجود شخصين مختلفين لديهم نفس إشارة STRs منخفض للغاية إلى 1 في 10 ^ 18.
لقد أحدث تقديم تحليلات تقارير الجرائم ثورة في التحقيقات الجنائية. فلم يقتصر الأمر على زيادة الدقة والموثوقية، بل أتاح أيضًا إمكانية استخراج معلومات مفيدة من الأدلة المجهرية الموجودة في مسرح الجريمة. وقد أدى هذا إلى زيادة كبيرة في معدلات حل الجرائم ولعب دورًا مهمًا في تبرئة الأشخاص المتهمين ظلماً.
في هذه المقالة، قمنا بمقارنة طريقتين لبصمات الحمض النووي، RFLPs وSTRs جنبًا إلى جنب مع تفاعل البوليميراز المتسلسل. في العالم الحديث، حيث أصبحت الجرائم أكثر تعقيدًا وتنوعًا في أساليبها، من المهم عدم تفويت حتى أصغر القرائن، حيث يمكن أن تكون مفتاحًا للقبض على مجرم. من الواضح أن STRs ستظل مستخدمة على نطاق واسع في التحقيقات الجنائية بفضل حساسيتها ودقتها العالية، وهما خاصيتان تسمحان لها بتحديد هوية الأفراد حتى مع كميات صغيرة من عينات الحمض النووي.
ومن المتوقع أن تلعب تقنية بصمة الحمض النووي دورًا أكثر أهمية في التحقيقات الجنائية في المستقبل. ومع التقدم المستمر في هذه التقنية، سيصبح تحليل الحمض النووي أكثر دقة وموثوقية، مما سيساهم في توفير بيئة أكثر أمانًا وعدالة للمجتمع ككل.
