פרק06. תגובת השרשרת של הפולימראז (PCR)

פרק 6PCR במשפט וברפואהכמעט מהיום בו הומצא,‏ השימוש ב-‏PCR יצא אל מחוץ לגבולות מעבדתו של המדען זאת בעיקר בשלרגישותה הגבוהה של השיטה והעובדה כי כדי לבצע PCR די בכמות DNA מזערית ואין צורך ש-‏DNAזה יהיה נקי.‏ למעשה די בכמות DNA כזו הקיימת בכתמי דם,‏ בטיפות רוק או בשורש של שערה כדילהגביר DNA באמצעות PCR ולהפיק ממנו מידע.‏ מידע זה עשוי,‏ לדוגמה,‏ להפליל או לזכות חשוד בביצועפשע.‏ כמו כן,‏ די אפילו בתא בודד שנלקח מעובר בן שמונה תאים שנוצר בהפריית מבחנה כדי לבדוקבאמצעות PCR נוכחות גנים בעלי מוטציה בגנום העובר.‏ מידע אבחוני זה יכול לאפשר להחליט אםלהשתיל את העובר ברחמה של אישה.‏ ואלה הם רק מקצת היישומים שנמצאו ל-‏PCR‏.‏ישומים בזיהוי גנטי ופליליהמקום הוא זירת פשע שלאחר מאבק והחוקרים מהמעבדה לזיהוי פלילי מגיעים.‏ מה הן הבעיותבפניהן ניצבים החוקרים?‏ החוקרים אוספים שערה חשודה.‏ פעילות מאומצת מאפשרת להם לאתרחשודים בביצוע הפשע ומומחי הרפואה המשפטית לוקחים דגימת דם מכל אחד מהם.‏ כעת אפשרלהשוות בין ה-‏DNA שמקורו בשורש השערה שנמצאה בזירת הפשע לבין ה-‏DNA שהופק מדמם שלהחשודים ‏(ישום השוואתי).‏ הנחת העבודה היא שלצד דמיון ברצף ה-‏DNA של אנשים שונים יש פהושם ב-‏DNA של פרט אחד רצפים שונים מאילו שבפרט אחר.‏ זוהי שונות טבעית שנוצרה במהלךהדורות באמצעות מוטציות שאינן מזיקות באופן גורף ושאחראיות ליצירת ‏"פולימורפיזם"‏ ‏("רב-‏צורתיות",‏ של DNA כמובן).‏ איתור מהיר של השונות בין הרצפים אצל פרטים שונים והשוואתהלמאפייני הרצף של הראיה המשפטית הם הבסיס ליישומים בתחום החוק והמשפט.‏ בפועלמתמקדים בשונות הקיימת בין פרטים ברצפים קצרים החוזריםנפוץ הוא מטיפוס שבו 1האחד בעקבות השני בסמיכות מקום וקרויים רצפים קצרים,‏ פולימורפיזםכ-‏‎1200‎ בסיסים בגנום שונה מאדם נשנים ועוקבים ובאנגלית Short Tandem Repeats ובקצרה .STR מתוךלמשנהו.‏ שונות כזו נקראת SNPאחדה-‏STR הם רצפים בני כמה עשרות או מאות של בסיסיםאין מתמקדים ברפואה משפטית המצויים באותו חלק הארי של הגנום שאינו מקודד לחלבונים.‏ לרובמסוג זה.‏ מובאת כאן דוגמה של רצף מסוים,‏ רצף שלשם המחשה הוא בשונותמצוי בכרומוזום 13 של אדם מסוים ‏(פרט a):.(Single Nucleotide Polymorphysm)CCGTAAATCCCTAATCAATCAATCAATCAATCAATCTTGGCATGAרצף זה יכונה רצף א'.‏ הרצף החוזר על עצמו הוא .AATC ה-‏STR מודגש וזהו STR שבו 6=n כאשר n הואמספר החזרות.‏ רצף א'‏ מצוי על כרומוזום 13 במיקום מסוים המוגדר על ידי הרצפים משני צידי הרצףהחוזר על עצמו.‏רצף ב'‏ המצוי אף הוא באותו אדם אך בכרומוזום 13 השני שבתא כלומר בכרומוזום ההומולוגי נראהכך:‏CCGTAAATCCCTAATCAATCAATCAATCTTGGCATGAל-‏PCR מגוון יישומים ברפואה,‏ בזיהוי גנטי ‏(קביעת אבהות,‏ לדוגמה)‏ ובזיהוי פלילי.‏ בזיהוי גנטי ובכלל זה בזיהוי פלילישל פרטים נבחנים משתמשים ב-‏PCR כדי להגביר מקטעי DNA המכילים STR .STR הם רצפים קצרים,‏ נשנים ועוקביםכמודגם בעמוד זה לגבי הרצף החוזר .AATC52