ЧТО ТАКОЕ ДНК ТЕСТ И ДЛЯ ЧЕГО ОН НУЖЕН?
Для того, чтобы понять, что такое тест ДНК нужно знать основы генетики. Генетический анализ построен на исследовании молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты. Основными и самыми главными функциями которой являются сохранение, изменение и передача наследственной информации в следующее поколение. На этих закономерностях построена вся жизнь на Земле. Основными структурными элементами это молекулы являются нуклеотиды. Их последовательность в цепи являет собой генетический код, или генетическую память. Участки ДНК (несколько нуклеотидов), отвечающих за определенный признак называются генами. Если участок имеет известную локализацию (местонахождение) в цепочке — это генетический маркер. В генах могут происходить мутации, замены одного или нескольких нуклеотидов на другие. Таким образом получаются гены различной формы. Разные формы называются аллелями. При диагностировании предрасположенностей и заболеваний генетики вычислять определенные аллели, которые могут пагубно влияет на функции организма. Иными словами, ДНК тесты в основном построены на выявление наличия полиморфизмов (различных форм) или на изучение формы гена. Также существуют пренатальные и неонатальные исследования плода и ребенка на наличие хромосомных патологий. Хромосома — это форма упаковки дезоксирибонуклеиновый кислоты, ее вместилище.
Что представляет собой ДНК-анализ?
Чтобы избежать общих размытых терминов, покажем на нескольких примерах, как происходит генетический тест:
- Установление родства. В данном случае используется набор уникальных маркеров отличающих неродственных особей. Исследуется длина каждого маркера. По законам передачи наследственной информации отец должен передать эти маркеры ребенку. Если более одного не совпало, то родство исключается.
- Хромосомные аномалии. Такие тяжелые заболевания, как синдром Дауна, можно диагностировать на ранних стадиях беременности. С помощью вычисления численного состава хромосом в паре рассчитывается риск наличия патологии.
- Этническое происхождение. Например, происхождение по линии отца определяется с помощью анализа Y-хромосомы, а именно выявлением гаплотипов. По гаплотипам в дальнейшем определяется гаплогруппа и национальный состав.
- Некоторые тесты, например, клинический экзом требуют более широкого тестирования. С помощью секвенирования нового поколения (NGS) исследуются десятки тысяч последовательностей нуклеотидов. Молекула практически «перемалывается» на части и важные ее фрагменты сажаются на матрицу.
Видов днк анализа множество. Генетики подбирают методики и оборудования в зависимости от поставленных задач.
Каким образом проводится исследование?
Теперь зная основы, можно понять, как делается тест ДНК. Анализ — это комплекс сложных и высокотехнологичных стадий обработки исходного материала, биологического образца. Для получения правильного и точного результата оборудование должно быть настроен и четко откалиброван, а генетики должны обладать знаниями и опытом в этой области.
В независимости от типа материала или целей исследования, анализ имеет четыре основных стадии:
- Выделение чистой ДНК из образца. С помощью специальных реагентов и оборудования из полученных материалов специалист переводит молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты в раствор или в осадок. В зависимости от типа образца может потребоваться дополнительная обработка и очистка. Эта стадия может занять от одного до трех дней.
- ПЦР. После выделения получается очень малое количество днк, которое недостаточно для детекции анализирующим оборудованием. Для увеличения объемов проходит реакция ПЦР (полимеразную цепную реакцию). На специальном приборе амплификаторе в присутствии полимеразы происходит многократное увеличение участков цепи путем копирования участков.
- Анализ. Достаточное количество ДНК получено. Теперь ее надо исследовать. Раствор загружается в анализатор для электрофореза. После фореза начинается одна из наиболее квалифицированных стадий — расшифровка и выдача заключения.
- Интерпретация данных. Специалист получает на компьютере данные с анализатора и заводит их в программное обеспечение. Для обычного человека это представляется набором цифр и линий, странными таблицами. Но эксперт видит в этом генетическую информацию. Результаты экспертизы заносятся в бланк отчета, который подписывается экспертом и заверяется печатью лаборатории.
Это общая схема ДНК анализа. В нее могут быть включены стадии измерения концентрации, обратного секвенирования и т.д.
Что необходимо для проведения экспертизы?
Для любого анализа нужны образцы биологического материала. Определение родства, заболеваний или полногеномное секвенирование, все требует наличие ДНК. Образцы различаются между собой. Некоторые виды исследований могут выполняться строго при наличии определенного материала. Неинвазивная диагностика плода предусматривает наличие крови матери. Из крови выделяется геном плода, которая далее подвергается анализу. Онкогенетика иногда предполагает биопсию раковой опухоли. Исследование замершей беременности — хорион или амниотическую жидкость. Самым распространенным и простым биоматериалом является соскоб буккального эпителия (ротовой мазок). Он часто используется в экспертизе на отцовство и родство. Буккальный эпителий легко брать. Эта процедура безболезненна и не требует специального образования или навыков.
Когда можно и нельзя делать генетический анализ?
Специальных общий ограничений нет. Тест ДНК можно проводить в любом днк:
- Ротовой мазок не рекомендуется брать в течение часа после употребления пищи, курения или принятия алкоголя. Грудным детям нужно выдержать не менее двух часов после кормления.
- Для определения синдрома Дауна и других хромосомных патологий существую ограничения до 9-и акушерских недель.
- При переливании крови или трансплантации органов длительный период времени не рекомендуется делать тесты.
Существуют еще редкие генетические мутации, способные исказить результаты анализа. Интересно, что тест на отцовство у однояйцевых близнецов не даст ответов на вопросы. У обоих будет один и тот же результат. Для того, чтобы правильно подобрать исследование лучше заранее проконсультироваться со специалистами.