Johann Friedrich Miescher

Transkrypt

1 Certyfikacja DNA u psów FANCLUBU Fakt, iż każdy żywy organizm zwierzę, roślina, człowiek jest jednostką unikalną, niepowtarzalną, jedyną w swoim rodzaju - był od dawna prawie pewnikiem. Jednakże pełne potwierdzenie tego faktu stało się możliwe dopiero stosunkowo niedawno w związku z odkryciem kodu DNA. Przypomnijmy sobie, co to jest DNA? DNA to wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. Jego pełna nazwa brzmi tak - kwas deoksyrybonukleinowy, w języku angielskim - deoxyribonucleic acid. Skrót (akronim) DNA to pierwsze litery składników słowa: Deoxyribo-Nucleic-Acid. DNA zawiera jednoznaczną informację genetyczną osobnika, a ponadto bierze udział w procesie biosyntezy białka w jego organizmie. DNA zostało odkryte w roku 1869 przez szwajcarskiego badacza metabolizmu komórek Johanna Friedricha Mieschera, lecz jego struktura pozostawała zagadką do lat pięćdziesiątych ubiegłego stulecia, czyli przez prawie 100 lat. Johann Friedrich Miescher Miescher odkrył, że DNA zlokalizowane jest przede wszystkim w jądrach komórek, w chromosomach. W jednej ze swych prac napisał, że dziedziczenie zapewnia ciągłość form z pokolenia na pokolenie, a podstawy tej ciągłości tkwią w budowie grup atomów. Miescher był więc zwolennikiem teorii dziedziczenia chemicznego. Dopiero w latach 50. ubiegłego stulecia odkryto strukturę molekularną DNA. Umożliwiło to precyzyjny jego opis. Dokonali tego Amerykanin Jemes Dewey Waatson i Anglik Francis Harry Compton Crick na podstawie zdjęć krystalografii rentgenowskiej wykonanych przez panią Rosalind Franklin oraz Maricea Wilkinsa, za co wraz z Mauriciem Wilkinsem otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii za rok Pani Rosalind Franklin niestety nie dożyła tej chwili.

2 James Dewey Watson i Francis Harry Compton Crick (zdjęcie z czasów ich młodości) Model podwójnej helisy DNA Badacze dowiedli, że w skład czasteczki DNA wchodzą dwa łańcuchy biegnące antyrównolegle, tzn. koniec jednego łancucha lokuje się naprzeciw początku drugiego łańcucha. Łańcuchy te są połączone ze sobą wiązaniami. Dwa przeciwległe łańcuchy owijają się wokół współnej osi, tworząc podwójną helisę. Informacja genetyczna w DNA zapisana jest w postaci kodu charakterystycznie ułożonych po sobie par zasad, tworząc gen. Nić DNA jest podwójna, dlatego w skład każdego genu, jak i każdego innego odcinka niekodującego wchodzi część pochodząca od matki (jedna nić) i część pochodząca od ojca (druga nić). Są to tzw. allele. Jednakże geny zawierają tylko część informacji genetycznej. Pozostałą część stanowią sekwencje nie spełniające roli kodującej, ale dzięki swoim cechom wykorzystuje się je w kontroli pochodzenia. Na specyfikę cząsteczki DNA, na jej unikalną i niepowtarzalną postać u indywidualnego osobnika składają się głównie: obecność lub brak jakiegoś genu, występowanie jakiejś szczególnej jego postaci, wzajemne położenie poszczególnych genów, układ i formy sekwencji niekodujących. Analizę DNA opiera się zwykle na badaniu 19 sekwencji opisanych tzw. markerami genetycznymi. Im jest ich więcej, tym opis DNSA jest pełniejszy. Obliczono, że przy badaniu już 15 sekwencji, prawdopodobieństwo trafienia się dwóch osobników o identycznym DNA wynosi, jak w proporcji 1 do 275 bilionów. Opierając badanie na 19 sekwencjach, prawdopodobieństwo to jest znacznie mniejsze. Odkrycia te stanowiły impuls do dynamicznego rozwoju genetyki molekularnej, do jakiego doszło w drugiej połowie ubiegłego stulecia. Nie tylko potwierdziły one fakt odrębności genetycznej każdego żywego stworzenia, lecz co ważniejsze utorowały drogę do szeregu praktycznych zastosowań tej wiedzy w różnych dziedzi-

3 nach, a przede wszystkim w medycynie, inżynierii genetycznej, w hodowli zwierząt, w kryminalistyce. Model cząsteczki DNA W hodowli psów w oparciu o analizę DNA możliwe jest obecnie: - ustalanie rodowodu psów, tzn. ustalanie, bądź kontrola pochodzenia każdego psa; - ustalanie macierzyństwa, ojcostwa, a także rodzeństwa psów; warto podkreślić, iż analiza polimorficznych markerów genetycznych umożliwia obecnie potwierdzenie lub wykluczenie pokrewieństwa badanych osobników z prawdopodobieństwem bliskim 100%, - weryfikowanie nieświadomych, bądź też celowych błędów w zapisach rodowodowych, a także świadomych, bądź nieświadomych podwójnych kryć, - ustalanie wiarygodności pochodzenia psów z określonych hodowli, co ma szczególne znaczenie w przypadku osobników o wysokiej cenie jednostkowej. Badanie DNA może być wykorzystywane także w przypadkach: - podejrzeń o fałszowanie rodowodów, czy tatuaży, - podkładania szczeniąt do innych miotów, - kradzieży psów, - dowodzenia pochodzenia śladów zwierzęcych od konkretnych zwierząt, - egzekwowania odpowiedzialności za szkody wyrządzane przez psy,

4 - ale także odpierania bezpodstawnych oszczerstw i posądzeń o nieuczciwość ze strony tzw. konkurencji. Materiałem genetycznym do badania DNA mogą być m.in.: komórki krwi (np. limfocyty), komórki nabłonka (wymaz z wewnętrznej strony pyska-policzka), komórki naskórka, komórki cebulki włosa, czy nasienie. Materiał genetyczny psa próbka żywych włosów z cebulkami i torebka foliowa, do której należy je włożyć, opisać i wysłać do Instytutu Jakkolwiek w Polsce do tej pory nie ma obowiązku badania pochodzenia psów w oparciu o DNA, to jednak z punktu widzenia dbałości o postęp hodowlany, którego zasadniczym celem jest sukcesywne utrwalanie selekcjonowanych cech, należałoby dążyć do tego, by w przyszłości poddawać wszystkie zwierzęta dopuszczone do hodowli testom genetycznym, mogącym potwierdzić ich pochodzenie. Co więcej, należałoby się zastanowić nad tym, czy nie byłoby korzystne wprowadzenie obowiązku posiadania certyfikatu DNA dla wszystkich reproduktorów w międzynarodowym obrocie materiałem hodowlanym, a w przyszłości ów obrót ograniczyć wyłącznie do nasienia do przeprowadzania inseminacji. Wychodząc naprzeciw tym wyzwaniom, kierownictwo Fanclubu nawiązało kontakt z Instytutem Zootechniki w Krakowie, zlecając mu opracowanie certyfikatów identyfikacyjnych dla pierwszej partii reproduktorów i suk hodowlanych zarejestrowanych w klubie.

5 Siedziba Instytutu Zootechniki w Krakowie Laboratoria naukowo-badawcze Instytutu W byłym Pałacu Potockich w Balicach jest siedziba dyrekcji, centrum konferencyjno-szkoleniowe i hotel

6 Przykładowy certyfikat DNA Oprócz certyfikatów identyfikacyjnych Instytut wykonuje ekspertyzy stwierdzające pochodzenie psa w oparciu o materiał genetyczny domniemanych rodziców. Dane badawcze gromadzone są w Instytucie w bazie certyfikatów rok Opracował: Dr inż. Piotr Patas

7