Настоящий прорыв в области криминалистики: как Алек Джеффрис изобрел ДНК-дактилоскопию
10 сентября 1984 года молодой ученый Алек Джеффрис взглянул на рентгеновские снимки образцов ДНК и увидел, что они имеют определенные отличия. Немного покумекав, он совершил прорыв в науке и разработал метод ДНК-дактилоскопии, благодаря которой с тех пор было вычислено несколько сотен преступников и сделано миллионы ДНК-тестов для установления родства.
За 40 лет существования генетической дактилоскопии не появилось ни одного метода, которое могло бы ее заменить. Впрочем, зачем менять то, что и так отлично работает!
ДНК всех людей на 99,9% ДНК идентичны. Отличия составляют те самые 0,1%, которые теперь можно сравнить при помощи ДНК-дактилоскопии и получить уникальный для конкретного человека образец.
Как все начиналось
В 1950 году в Оксфорде, Англия, на свет появился мальчик по имени Алек, который с первых дней жизни начал проявлять особое любопытство к миру и демонстрировать свою изобретательность. Когда ему исполнилось восемь лет, заботливые родители купили мальчику набор юного химика — с этих и пор и началась его любовь к экспериментам.
Перенесемся сразу на 19 лет вперед. Тогда Алек уже добился значительных успехов в учебе, получил степень доктора философии в области митохондрий культивируемых клеток млекопитающих и основал собственную генетическую лабораторию в Лестерском университете. Она была небольшая, зато, как говорится, своя: молодой ученый постоянно пользовался значительной свободой и часто оставался там допоздна.
Джеффрис и его команда в стенах лаборатории изучали наследственные вариации, сосредоточившись на самой ДНК. 0,1% отличий никак не давали Алеку покоя. Он понимал, что эта часть содержит наш уникальный генетический код. Но как его распознать — загадка.
Начать разгадывать эту тайну Алек решил с изучения особой последовательности ДНК, обнаруженной в гене миоглобина морских котиков. Миоглобин — это кислородосвязывающий белок, содержащийся в мышечной ткани. Он есть практически у всех млекопитающих, в том числе людей и мышей. Глубоководным же животным необходимо достаточно большое количество кислорода, поэтому с их генов миоглобина проще считывать мРНК.
Так, в рамках исследования Джеффрису удалось идентифицировать участок ДНК морского котика, который повторялся в определенной последовательности. Научное название этих повторяющих отрезков — «миниспутники». Их длина составляет от 10 до 60 оснований, которые встречаются более чем в 1000 местах генома человека. Миниспутники очень вариабельны, то есть различаются от человека к человеку, следовательно, сравнив их, можно опознать конкретного человека по его ДНК. Но всего этого Алек еще не знал.
Чтобы лучше понять, как устроены, миниспутники, ученый попытался разрезать ДНК на все более мелкие кусочки, используя специальные ферменты рестрикции — они обладают способность расщеплять нуклеиновые кислоты в конкретном месте. Но на деле они делали это не так хорошо, как хотел Алек: он все никак не мог получить четкую картину повторяющихся участков.