BioBank AS

Foreldretest

Kompleksiteten av genetisk materiale

Kroppen til en organisme består av en stor andel celler som inneholder et fullt sett med genetisk materiale. Genetisk informasjon finnes i cellekjernen. Den genetiske informasjonen er lagret i kromosomer som blir oversatt til proteiner i kroppen. Dette skjer kontinuerlig i alle celler. Den generelle genetiske koden blir kalt DNA.

Kromosomer består av lange DNA tråder som er rullet opp veldig tett. Når et kromosom er undersøkt i detalj, er det mulig å se på sammensetningen av DNA i form av A, T, G eller C. Disse A, T, G og C er byggesteinene i DNA-et. Noen ganger er det strekninger med gjentakelser (f.eks CACACA) – slike strekninger er angitt som microsatelliter (også kjent som STRs). Andre varianter som G/A eller C/G angis som enkelt nukleotid polymorfisme (SNP). Rekkefølgen og sammensetningen av DNA er grunnlaget for alle typer proteiner som produseres i cellene.

For å finne sammensetningen av genetiske egenskaper er det mulig å bruke hår, fjær – trukket med røtter –, blod, melk, vev. Hvilken type materialet som ønskes er av avhengig av hvilken test som skal utføres. Bruk av ‘ferskt’ materiale gir det beste resultatet.

 

Teknikker

Genetisk variasjon kan visualiseres med en rekke ulike teknikker. Ofte brukes en metode hvor DNA multipliseres (PCR). DNA kan gjøres synlig gjennom tre trinn:

  • Isolering av DNA: cellene åpnes. DNA-et overføres til en vandig løsning.
  • Selektiv kopiering av DNA: PCR brukes til å kopiere opp den delen av DNA tråden vi vil undersøke
  • Analyse av DNA: DNA blir synlig ved hjelp av fluorescens og kan analyseres.

Sluttresultatet av disse trinnene er vanligvis at det oppdages variasjonen i STRs eller SNPs. Ved å undersøke flere STRs eller SNPs, lages det en genetisk strekkode. Denne strekkoden kan brukes for en rekke ulike tester, som for eksempel avstamning, identifisering av prøver, med mer. Dette er beskrevet i eksemplene nedenfor.

Foreldretest ved hjelp av mikrosatelitter (STRs)

Ethvert dyrs genetiske variasjon stammer fra begge foreldre. Halvparten av variasjonen er stammer fra far, mens den andre halvparten kommer fra moren.

Ved foreldretesting ser man vanligvis på 20 til 40 genetiske områder. I denne prosessen måles lengden av genetiske fragmenter. Den oppmålte lengden til de genetiske fragmentene i et avkom må samsvare med lengdene i mor og far. I to eksempler vises de grunnleggende prinsippene som brukes ved foreldreverifisering.

Figuren viser et eksempel der foreldrene stemmer. Her vises DNA fra tre hunder: et avkom (øvre linje), potensiell mor (midtre linje) og en potensiell far (nederste linje). På hver linje vises en genetisk markør. To DNA fragmenter vises som topper. Det første fragmentet fra avkommet kommer fra far (lengden på fragmentet er 150), mens det andre fragmentet kommer fra mor (lengden på fragmentet er 152). I dette eksempelet er begge avkommets fragmenter tilstede hos foreldrene og dette bekrefter at oppgitt mor og far er korrekt.

I det andre eksemplet vises en situasjon der foreldrene ikke stemmer. De tre linjene representerer avkom, potensiell mor og potensiell far. Igjen vises en DNA markør per linje, der to DNA fragmenter vises som topper. Det andre fragmentet fra avkommet er også hos mor (fragment lengde 152), mens det første fragmentet hos avkommet (fragment lengde 150) ikke er tilstede hos mulig far. I dette tilfellet er det ene fragmentet hos avkommet ikke tilstede hos noen av de potensielle foreldrene: det vil si at slektskapet ikke stemmer.

Når 20 til 40 ulike genetisk fragmenter sjekkes, blir sjansen for å ikke avdekke feil foreldre svært liten. De genetiske fragmentene som blir brukt til bekreftelse av riktige foreldre og identifisering av individet koder ikke for proteiner. Det vil si at de kan ikke gi noen informasjon om farge, pels, utseende eller sykdommer.

 Når lengden på en rekke DNA fragmenter er målt i en prøve, er en DNA-profil etablert. Dette mønsteret er unikt for en bestemt person, dyr eller plante. Ved tvilstilfeller kan DNA-profiler sammenlignes for å bekrefte eller avkrefte om DNAet kommer fra et individ.

Foreldretest ved hjelp av Single Nukleotide Polymorphisms (SNPer)

Som ved STRs er basisen det samme. Det blir testet flere genetiske markører fordi informasjonen per markør er lavere enn ved SNP testing.

Ethvert dyrs genetiske variasjon stammer fra begge foreldre. Halvparten av variasjonen er stammer fra far, mens den andre halvparten kommer fra moren.

Ved foreldretesting ser man vanligvis på 200 til 400 genetiske områder. I denne prosessen blir den aktuelle genetiske komposisjonen målt (A,C,G, eller T). Kombinasjonen/varianten  i et avkom må korrospondere med varianten hos mulig mor eller far som er levert inn. I to eksempler vises de grunnleggende prinsippene som brukes ved foreldreverifisering.

 

Markør

Avkom

Mor

Far

SNP01

AT

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

TT

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

I tabellen over vises et eksempel der foreldrene stemmer. I denne tabellen vises DNA markører (SNPs) for tre hunder: et avkom (venstre kolonne), potensiell mor (midtre kolonne) og en potensiell far (høyre kolonne). På hver linje vises en genetisk variant. I dette eksempelet er alle variantene hos avkommet tilstede hos foreldrene og dette bekrefter at mor og far er korrekte.

 

Markør

Avkom

Mor

Far

SNP01

AA

AA

TT

SNP02

GC

GC

CC

SNP03

CC

CT

TT

SNP04

AC

AC

AC

SNP05

CC

CC

CT

SNP06

CT

CC

CT

I den andre tabellen er det gitt et eksempel der avkommet ikke stemmer overens med far som er oppgitt. I denne tabellen vises DNA markører (SNPs) for tre hunder: et avkom (venstre kolonne), potensiell mor (midtre kolonne) og en potensiell far (høyre kolonne). På hver linje vises en genetisk variant. SNP01 viser at far ikke er korrekt da han ikke kan gi noe A til avkommet. SNP03 bekrefter også at det ikke er korrekt far.

Når 200 til 400 ulike genetisk fragmenter sjekkes, blir sjansen for å ikke avdekke feil foreldre svært liten. De genetiske fragmentene som blir brukt til bekreftelse av riktige foreldre og identifisering av individet koder ikke for proteiner. Det vil si at de kan ikke gi noen informasjon om farge, pels, utseende eller sykdommer.

Nyttig informasjon om DNA-profiler

DNA-profilen til en person er identisk i hver celle av kroppen. Det betyr ikke noe hvordan DNA (hår, sæd, blod eller vev) er samlet inn når man skal sammenligne DNA-profiler mellom individer.

 Fordi det finnes store variasjoner i DNA, er det statistisk ikke mulig at to tilfeldig utvalgte personer har identiske DNA-profiler. Hvert individ vil ha sitt unike DNA som vil skille seg fra andre individer på ett eller flere punkter. Et unntak er identiske tvillinger eller kloner som har helt lik DNA profil.