✍ بررسی نسبیت از طریق تعیین الگوی DNA و بررسی STR در استخوان های خانواده ی سلطنتی رومانوف

روش تعیین الگوی DNA علاوه بر اینکه در تشخیص جرائم نقش دارد، همچنین می توان از آن در بررسی اینکه دو نفر از اعضای یک خانواده باشند، استفاده کرد. به این نوع مطالعه بررسی نسبیت می گویند و کاربرد متداول آن در تعیین ابوت است.

افراد یک خانواده، الگوی DNA مشابهی دارند

الگوی DNA شما، همانند سایر ابعاد ژنومتان نیمی از پدر و نیمی از مادرتان به شما ارث رسیده است. بنابراین با تعیین آلل ها یک STR خاص در یک شجره نامه ی خانوادگی می توان نسبت افراد را در یک خانواده تعیین کرد.

یک نمونه ی جالب استفاده از الگوی DNA در تعیین نسبیت، مطالعه ای بود که در دهه ی ۱۹۹۰ روی بقایای استخوان های خانواده ی رومانوف (آخرین عضو خانواده ی سلطنتی روسیه) انجام شد. رومانوف و نوادگان او از اوایل قرن ۱۷ تا انقلاب روسیه، بر این کشور حکومت می کردند. در طی انقلاب روسیه، تزار نیکولاس II سرنگون شد و به همراه همسرش، تزارینا الکساندرا و پنج فرزندشان زندانی شدند. در تاریخ هفدهم جولای ۱۹۱۸، هر هفت نفر به همراه پزشک و سه خدمتکارشان کشته شدند و اجسادشان در یک گور دسته جمعی نزدیک یکاترینبورگ در اورال دفن شد. در سال ۱۹۹۱، بعد از سقوط کمونیسم، اجسادشان را به منظور خاکسپاری در یک مکان مناسب تر، بیرون آوردند.

 بررسی STR در استخوان های خانواده ی سلطنتی رومانوف

گرچه به نظر می رسید، استخوان های بدست آمده حقیقتا متعلق به خانواده ی رومانوف هستند اما امکان اینکه این استخوان مربوط به یک خانواده بداقبال دیگر باشد را نمی توانستند نادیده بگیرند. نه اسکلت را در آن گور دسته جمعی پیدا کردند(شش نفر بالغ و سه کودک). بررسی روی استخوان ها نشان داد که چهار تا از افراد بالغ مرد و دو تا زن بودند و هر سه کودک دختر بودند. اگر این بقایای خانواده ی رومانوف بود، بنابراین فرزند پسرشان الکسی و یکی از دخترشان بنا به دلایلی در میان آن ها نبودند. بدن هایشان آثاری از شکنجه را قبل و بعد از مرگشان نشان می داد. حداقل بعضی از اجساد به طور واضحی اشراف زاده بودند. زیرا دندان هایشان با عقیق، طلا و نقره پر شده بود. دندانپزشکی در قرن بیستم در روسیه بسیار پیشرفته بود.

DNA از استخوان هایشان استخراج شد و پنج STR به کمک تکنیک PCR بررسی شد تا مشخص گردد که آن سه کودک خواهر و دو نفر از افراد بالغ والدین آن ها باشند تا نشان دهنده ی خانواده ی رومانوف باشند. نتایج نشان داد که سه کودک خواهرند زیرا دارای ژنوتیپ های مشابهی از STRهای VWA/31 و EFS/FPS هستند و دارای آلل های مشترک در هر سه لوکوس هستند.

اطلاعات حاصل از STR دیگری به نام THO نشان داد که زن شماره ی ۲ نمی تواند مادر آن سه فرزند باشد زیرا او فقط دارای آلل شماره ی شش بود که هیچ کدام از بچه ها نداشتند. زن شماره ی یک دارای آلل  شماره ی ۸ بود که هر سه کودک داشتند. بررسی روی چند STR دیگر احتمال اینکه این زن مادر آن ها باشد را تایید کرد و او به عنوان تزارینا شناخته شد. اطلاعات THO1، احتمال پدر بودن مرد شماره ی چهار را برای آن بچه ها رد کرد و همچنین نتایج VWA/31 مردان شماره ی یک و دو را حذف کرد. وقتی که همه ی STRها بررسی شد، مرد شماره ی سه می توانست پدر کودکان باشد و بنابراین او به عنوان تزار شناسایی شد. توجه کنید که همه ی این نتایج به سادگی از بررسی THO1 و VWA/31 بدست می آمد و بررسی اطلاعات سایر STRها فقط برای محکم تر کردن شواهد بود.

 از DNA میتوکندریایی برای ارتباط دادن اسکلت های خانواده ی رومانوف و خویشاوندان زنده ی آن ها استفاده کردند.

طبق انتظار بررسی STR نشان داد که این اسکلت ها متعلق به یک خانواده هستند اما آیا واقعا استخوان های خانواده ی رومانوف هستند یا اینکه متعلق به یک خانواده ی بد اقبال دیگر است؟ برای حل این مسئله DNA این استخوان ها با نمونه های DNA از خویشاوندان زنده ی خانواده ی رومانوف مقایسه شد.

این مطالعه شامل بررسی DNA میتوکندری بود؛ یک DNA حلقوی ۱۶ کیلوبازی که در اندامک میتوکندری (که مسئول تولید انرژی سلولی می باشد) وجود دارد. DNA میتوکندری دارای پلی مورفیسمی است که می توان از آن برای بررسی نسبت های خانوادگی این افراد استفاده کرد. البته میزان تنوع آن به اندازه ی STR نیست. بنابراین از DNA میتوکندری به ندرت برای بررسی نسبت های خانوادگی بسیار نزدیک مانند اعضای یک خانواده استفاده می شود؛ اما این DNA دارای ویژگی بسیار مهم است. اینکه تنها از مادر به ارث می رسد. زیرا DNA میتوکندری پدر طی لقاح حذف می شود و در محتوای DNA میتوکندری فرزندان دخالتی ندارد. این الگو وراثتی مادری، تشخیص نسبت های فامیلی بین افراد با نسبت های خیلی دور را راحت تر می کند همان طور که در مورد اعضای زنده ی خانواده رومانوف انجام شد.

بنابراین مقایسه ی DNA میتوکندری بین توالی DNA حاصل از اسکلت ها و شاهزاده ویکتوریای هس خواهر تزارینا الکساندرا بود. توالی DNA میتوکندریایی آن کادر و سه فرزندش دقیقا مشابه توالی DNA میتوکندریایی شاهزاده فیلیپ بود که این مدرکی قوی دال بر این ادعا بود که این چهار نفر از اعضای خانواده ی رومانوف هستند. همچنین بررسی هایی روی دو تن از نوادگان و مادربزرگ تزار نیکولاس، لوئیس هس کاسل، انجام شد. این بررسی ها کمی پیچیده تر بود. زیرا دو توالی از بین کلون های PCR مردی که تزار فرض شده بود، بدست آمده بود. این دو توالی در یک جایگاه خاص که یک C  یا T بود متفاوت بود. تکرار اول چهار برابر بیشتر از دومی بود و این می توانست نشان دهنده ی آلودگی نمونه ی فرد دیگری باشد اما همچنین می توانست این طور تفسیر شود که DNA میتوکندری تزار هتروپلاسمیک بوده است( یک حالت ناشایع می باشد که در آن دو DNA میتوکندری متفاوت، همزمان با هم در یک سلول وجود دارند).

کلونینگ ژن و بررسی DNA در علوم جنایی و باستان شناسی – بخش اول(اثر انگشت ژنتیکی/ DNA fingerprinting)

کلونینگ ژن و بررسی DNA در علوم جنایی و باستان شناسی – بخش دوم(بررسی STR استخوان های خانواده ی سلطنتی رومانوف)

کلونینگ ژن و بررسی DNA در علوم جنایی و باستان شناسی – بخش سوم(آرکئو ژنتیک)