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 ‘fersktk’ materialet 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:

  • Utvinning av DNA- cellene er brutt ned i små biter. DNA-et overføres til en vandig løsning slik at en PCR reaksjon kan starte
  • Selektiv oppformering av DNA-et, PCR brukes for å gange opp små spesifikke biter,
  • Analyse av DNA- et på en maskin hvor DNA-et blir synlig. Det brukes fluorescens for å gjøre DNA-et synlig.

Sluttresultatet av disse trinnene resulterer vanligvis i 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, blant disse er avstamning, identitet av prøver, med mer. I en rekke eksempler er alternativene beskrevet nedenfor.

Foreldretest ved å bruke mikrosatelitter (STRs)

Genetisk variasjon som finnes i et dyr, stammer fra begge foreldrene. Halvparten av variasjonen er stammer fra far, mens den andre halvparten kommer fra moren.

Ved foreldretesting er vanligvis 20 til 40 genetiske egenskaper visualisert. I denne prosessen måles lengden av genetiske fragmenter. Den oppmålte lengden til en genetisk trekk i et avkom må samsvare med lengde i mor og far som testes for foreldreskapet. I to eksempler vises hvordan de grunnleggende reglene brukes ved foreldre verifisering.

I figuren er et eksempel gitt av en riktig foreldre. I denne figuren vises DNA av tre hunder: et avkom (øvre linje), potensiell mor (midtre linje) og en potensiell far (nederste linje). På hver linje vises en genetisk indikator. 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 kasuset er begge fragmentene tilstede hos avkommet og dette bekrefter at mor og far er korrekte.

I det andre eksemplet vises en situasjon der foreldrene ikke stemmer. De tre linjene vises i avkom, potensiell mor og potensiell far. Igjen på hver linje vises en DNA markør, 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 tilstede på avkom, men ikke tilstede hos noen av foreldrene: det vil si at det ikke er riktige foreldre.

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 på en prøve, er en DNA-profil etablert. Dette mønsteret er unik for en bestemt person, dyr eller plante. Ved tvilstilfeller kan DNA-profiler sammenlignes for å bekrefte eller avkrefte om DNA-et kommer fra et individ.

Foreldre testing bruker Single nukleotid (SNPer)

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

Genetisk variasjon som finnes i et dyr, stammer fra begge foreldrene. Halvparten av variasjonen er stammer fra far, mens den andre halvparten kommer fra moren.

Ved foreldretesting er vanligvis 200 til 400 genetiske egenskaper visualisert. 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 hvordan de grunnleggende reglene brukes ved foreldre verifisering.

 

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 figuren er et eksempel gitt av en riktig foreldre. I denne figuren vises DNA av 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 kasuset 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 figuren vises DNA av 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 del av kroppen. Det betyr ikke noe hvordan DNA-et (hår, sæd, blod eller vev), er samlet inn når man skal sammenligne DNA-profil av individer.

 Fordi det finnes store variasjoner i DNA, er det nesten ikke mulig at to tilfeldig utvalgte personer har identiske DNA-profiler. Hvert individ vil ha hans eller hennes eget DNA som vil skille seg fra andre individer på ett eller flere punkter. Et unntak er identiske tvillinger eller kloner som har helt likt DNA mønster.