Створено простий метод розрізнення однояйцевих близнюків

Криміналісти з Forensic Genetics Research Group розробили простий і ефективний спосіб, що дозволяє розрізнити ДНК однояйцевих близнюків. Про це повідомляється прес-релізі Університету Хаддерсфільда, стаття з дослідженням опублікована в журналі

Ймовірність збігу результатів ДНК-експертизи у двох довільно взятих людей приблизно дорівнює одному випадку на мільярд. Якщо ж мова йде про родичів, то цей показник зростає до одного шансу на десять тисяч, а у однояйцевих близнюків ДНК практично збігаються. У судових дослідженнях це призводить до виникнення серйозних проблем, коли через неможливість визначити, хто з близнюків скоїв злочин, зі злочинця знімають звинувачення.

Автори нової роботи знайшли спосіб визначити відмінності в генетичному матеріалі близнюків не вдаючись до складного глибокого секвенування геному. Методика, розроблена вченими, ґрунтується на тому, що ДНК тварин піддається епігенетичній модифікації, конкретніше - метиліруются. це не змінює послідовності нуклеотидів, але змінює хімічні властивості цих нуклеотидів. З віком, появою нових звичок, зміною способу життя відбувається зміна характеру метиліювання, яку і вдається простежити.

Для аналізу автори піддавали зразки ДНК бісульфітному секвенуванню. Цей хімічний процес замінює неметильовані залишки цитозину (який спарюється з гуаніном) на урацил (який спарюється з аденіном). У підсумку пари гуанін-цитозин (G-C) змінюються на пари аденін-урацил (A-U (T)). Після цього вчені досліджували плавлення отриманої ДНК - перетворення дволіпочкової спіралі на клубок під дією температури. Чим сильніше пов'язані ланцюжки, тим більш висока температура потрібна для цього процесу.

Сумарна енергія зв'язку між двома ланцюжками двунітевої ДНК визначається насамперед тим, які пари підстав її формують. Наприклад, A-T пари володіють меншою енергією зв'язування, тому що між ними виникає лише два водневих зв'язки замість трьох у G-C. Також на процес плавлення впливає і те, в якому порядку розміщені ці пари нуклеотидів. Тому зміна характеру метиліювання у вихідних ДНК близнюків має значний вплив на характер плавлення отриманих модифікованих молекул і дозволяє впевнено розрізнити зразки, що належать різним близнюкам.

У методу є і свої мінуси, зокрема, він не може розрізнити молодих близнюків, оскільки характер метилування їх ДНК відрізняється не настільки значно, як у дорослих. Іншою проблемою методу є потреба у великій кількості генетичного матеріалу - для проведення дослідження потрібно близько 100 нанограм ДНК, яких може не знайтися на місці злочину.

Разом з тим, новий метод значно простіше і, почасти, ефективніше запропонованого раніше методу, що передбачає ультра-глибоке секвенування ДНК. Цей метод заснований на ідентифікації одиничних мутацій, однак він володіє високою вартістю і вимагає досить великого часу на проведення аналізу.