من طرف بصمات الحامض النووي DNAتحتوي نواة كل خلية بشرية على 46 زوجاً من الصبغيات (أو الكروموزمات Chromosomes) وتحتوي كل واحدة من هذه الصبغيات على عدد من الجينات أو المورثات Genes. والصبغيات هي بروتينات نووية مكونة من البروتين والحامض النووي DNA. ونشاهد هنا أن الصبغيات مصبوغة باللون الأحمر القاتم بينما تعطي أجزاء من الحامض النووي DNA إشعاعاً فلورياً ملوناً باللون الأصفر المائل إلى الأخضر.
منذ سنة 1984 ترسخ وجود مايعد بكونه أسلوباً لا يقبل الجدل في تحديد هوية الشخص بثبات متواصل. ويعرف هذا الأسلوب على النطاق الشعبي ببصمات الحامض النووي DNA. ورغم الإدعاءات المبالغ فيها التي صدرت في مرحلة التطور الأول أو الباكر لهذا الأسلوب رسخ هذا الأسلوب وجوده وأهميته ليس فقط في إطار التحقيقات الجنائية الجنائية الخاصة بالجرائم بل أيضاً في تحديد المصدر الأبوي للشخص وعلم الأنساب. والإضافة إلى ذلك وبينما يتطلب تحديد هوية الشخص من خلال بصمات أصابعه وجود جزء كبير قابل للتعريف والتحديد من البصمة الكاملة من البصمة الكاملة فإن تحليل الحامض النووي DNA يتطلب فقط تواجد أو وجود عدد قليل من خلايا الجسد الإنفرادية.
والاسم الكامل لهذا الحامض النووي من خلال الحروف الأولية DNAهو Deoxyribonucleic Acid، وهو المادة أو الجوهر المكون للمادة الوراثية لكل خلايا الجسد التي تحتوي على نواة Nucleus مثل خلايا الأنسجة ومخ العظم وجذور الشعر ولب الأسنان والسائل المنوي وخلايا الدم البيضاء وخلايا الفضلات في اللعاب والبول – لكن ليس في خلايا الدم الحمراء التي لا يوجد فيها نواة. وتعتبر قصة اكتشاف الحامض النووي DNA وإظهار بنيته الجزئيية قصة مدهشة ولكن لا حاجة بنا للدخول في هذه التفاصيل هنا ولذلك فإن وصف بنية الحامض النووي ووظيفته تالياً مبسط بالضرورة.
يمكن تصور جزيئية الحامض النووي DNA molecule على شكل سلم طويل ملتف بشكل لولبي مشدود ويتكون جانباً هذا السلم من المجموعات متناوبة من مادة الفوسفات (P) والمادة السكرية ريبوز منقوص الأكسجين. وتتشكل درجات "السلم" من مجموعات من "قاعدتي البيورين" المتصلة في كل جانب من جوانب السلم بجزيئية سكرية. وهناك أربع قواعد في هذا الإطار (تصلح لتكون قاعدة من البيورين) وهي أديناين (A)؛ ثايماين(T)؛ غواناين(G)؛ وسايتوسين (C). وتحتوي كل درجة من درجات سلم جزيئية DNA من اثنين من هذه القواعد المزيجة ولكن نجد أنه يمكن لدرجة منفردة من هذا السلم أن تكون مكونة من: S-A-T-S؛S-T-A-S؛أو S-C-G-S. ويحتوي الحامض النووي البشري DNA على حوالي ثلاثة مليارات من هذه الدرجات.
وعندما تنقسم الخلية نصفي السلم عن بعضها ويعمل كل نصف كنموذج لتكوين جزيئية جديدة من جزيئيات الحامض النووي DNA وتكون كل واحدة من هذه الجزيئيات مكونة من سلسة متتالية من الفوسفات والسكر والقاعدة الواحدة وتسمى هذه الوحدة "النويدة" Nucleotide. وتتكون الجينة أو المورثة الواحدة من مجموعة من النويدات التي توفر الرمز أو الشيفرة الخاصة بتكون الحوامض الأمنية المحددة والأنزيمات. ويتحكم كل حامض أميني واحد وكل أنزيم واحد بجانب محدد من الحرمة الأيضية في الجسد (حركة تبديل تبديل الخلايا أو الاستقلاب الخلوي Metabolism) ويحدد الخصائص الجسدية الموروثة مثل لون البشرة ولون العينين وفئة الدم....إلخ. وبما أنه لا يمكن لشخصين أن يكونا متماثلين كلياً أو مطابقين لبعضهما البعض – إلا في حالة التوأمين اللذين ينمونا من بيضة واحدة – فإن كل شخص يختلف عن الشخص الآخر بمقدار عدد الجينات أو المورثات في خلية كل واحد منهما.
ويتكرس مشروع Human Genome Projectالذي ساهم فيه باحثون من كل أنحاء العالم لتعريف وتحديد هوية كل واحدة من تلك الجينات أو المورثات.
ونجد أيضا أن الكثير من أزواج الجينات أو المورثات (سلسة درجات سلم الحامض النووي) الموروثة مطابقة لبعضها البعض: فعلى سبيل المثال يولد معظم الناس وهم يملكون عينين اثنتين وساقين اثنتين وذراعين اثنين....إلخ وتسمى هذه الوضعية بالخصائص الصنفية أو المصنفة والتي تميز نوعاً بشرياً عن نوع بشري آخر. فعندما يوفر الوالدان الجينة أو المورثة ذاتها تكون النتيجة ما نسميه بالتشابه العائلي أو الشبه العائلي. أما إذا كانت جينات أو مورثات الوالدين مختلفة عن بعضها البعض تكون إحداهاهي الجينة أو المورثة المهيمنة. فعلى سبيل المثال يكون الطفل الذي يرث جينتين تمثلان عينين زرقايتين أزرق العينين، ولكن إذا ورث هذا الطفل جينة تمثل عيناً زرقاء وجينة تمثل عينة بنية اللون تصبح عيناه بنية اللون جينة أو مورثة العيون البنية اللون هي الجينة أو المرثة المهيمنة. وتحصل وراثة المزايا أوالخصائص العرقية على هذا النمط.
وتعتبر الأنزيمات حفازة أو محفزة من حيث أنها تشجع حصول آلاف العمليات الكيميائية المعقدة التي تحصل في الجسد الحي. ولقد اكتشف علماء البيولوجيا بعض الأنزيمات المحددة التي تقطع الحبل المجدول أو اللولبي لحامض DNA إلى أقسام وتسمى هذه الأنزيمات بأنزيمات الحصر أو التقييد Restriction Enzymes، وهي نتاج البكتيريا لمهاجمة الحامض النووي الدخيل وبذلك تحمي نفسها ضد الفيروسات.
وبما أن جانبي سلم الحامض النووي DNA مكونان فقط من مجموعات متناوبة من السكر والفوسفات يصبح بإمكاننا تحديد واحد من أطوال السلم بواسطة زوج القاعدة الكيمائية التي تكون "درجات" السلم دون إدخال العنصرين S-و P- (رموز السكر والفوسفات). فعلى سبيل المثال يمكن أن يكون أحد أجزاء السلسة المتلاحقة من رموز سلم الحامض النووي DNA كما يلي:
T-A-T-G-G-C-C-C-C-T-A-T-T-A-C-G-C-G-C-T-T-T-A-G-G-C-C-T-T-C-G-A-T-T-A-T-A-C-C-G-G-G-A-T-A-A-T-G-C-G-C-A-A-A-T-C-C-G-G-A-A-G-C-A-T-A-A
وتعمل أنزيمات الحصر عادة على قطع أحد جانبي السلم فقط عند سلسلة محددة من الأزواج القاعدية. وغالباً ما يتم إنتاج الأنزيم الذي يستعمل في مختبرات الطب الشرعي الأميركية بواسطة جرثومة أو بكتيريا تسمى Haemophilus aegyptius والتي تعرف بالرمز Hae III.
منذ سنة 1984 ترسخ وجود مايعد بكونه أسلوباً لا يقبل الجدل في تحديد هوية الشخص بثبات متواصل. ويعرف هذا الأسلوب على النطاق الشعبي ببصمات الحامض النووي DNA. ورغم الإدعاءات المبالغ فيها التي صدرت في مرحلة التطور الأول أو الباكر لهذا الأسلوب رسخ هذا الأسلوب وجوده وأهميته ليس فقط في إطار التحقيقات الجنائية الجنائية الخاصة بالجرائم بل أيضاً في تحديد المصدر الأبوي للشخص وعلم الأنساب. والإضافة إلى ذلك وبينما يتطلب تحديد هوية الشخص من خلال بصمات أصابعه وجود جزء كبير قابل للتعريف والتحديد من البصمة الكاملة من البصمة الكاملة فإن تحليل الحامض النووي DNA يتطلب فقط تواجد أو وجود عدد قليل من خلايا الجسد الإنفرادية.
والاسم الكامل لهذا الحامض النووي من خلال الحروف الأولية DNAهو Deoxyribonucleic Acid، وهو المادة أو الجوهر المكون للمادة الوراثية لكل خلايا الجسد التي تحتوي على نواة Nucleus مثل خلايا الأنسجة ومخ العظم وجذور الشعر ولب الأسنان والسائل المنوي وخلايا الدم البيضاء وخلايا الفضلات في اللعاب والبول – لكن ليس في خلايا الدم الحمراء التي لا يوجد فيها نواة. وتعتبر قصة اكتشاف الحامض النووي DNA وإظهار بنيته الجزئيية قصة مدهشة ولكن لا حاجة بنا للدخول في هذه التفاصيل هنا ولذلك فإن وصف بنية الحامض النووي ووظيفته تالياً مبسط بالضرورة.
يمكن تصور جزيئية الحامض النووي DNA molecule على شكل سلم طويل ملتف بشكل لولبي مشدود ويتكون جانباً هذا السلم من المجموعات متناوبة من مادة الفوسفات (P) والمادة السكرية ريبوز منقوص الأكسجين. وتتشكل درجات "السلم" من مجموعات من "قاعدتي البيورين" المتصلة في كل جانب من جوانب السلم بجزيئية سكرية. وهناك أربع قواعد في هذا الإطار (تصلح لتكون قاعدة من البيورين) وهي أديناين (A)؛ ثايماين(T)؛ غواناين(G)؛ وسايتوسين (C). وتحتوي كل درجة من درجات سلم جزيئية DNA من اثنين من هذه القواعد المزيجة ولكن نجد أنه يمكن لدرجة منفردة من هذا السلم أن تكون مكونة من: S-A-T-S؛S-T-A-S؛أو S-C-G-S. ويحتوي الحامض النووي البشري DNA على حوالي ثلاثة مليارات من هذه الدرجات.
وعندما تنقسم الخلية نصفي السلم عن بعضها ويعمل كل نصف كنموذج لتكوين جزيئية جديدة من جزيئيات الحامض النووي DNA وتكون كل واحدة من هذه الجزيئيات مكونة من سلسة متتالية من الفوسفات والسكر والقاعدة الواحدة وتسمى هذه الوحدة "النويدة" Nucleotide. وتتكون الجينة أو المورثة الواحدة من مجموعة من النويدات التي توفر الرمز أو الشيفرة الخاصة بتكون الحوامض الأمنية المحددة والأنزيمات. ويتحكم كل حامض أميني واحد وكل أنزيم واحد بجانب محدد من الحرمة الأيضية في الجسد (حركة تبديل تبديل الخلايا أو الاستقلاب الخلوي Metabolism) ويحدد الخصائص الجسدية الموروثة مثل لون البشرة ولون العينين وفئة الدم....إلخ. وبما أنه لا يمكن لشخصين أن يكونا متماثلين كلياً أو مطابقين لبعضهما البعض – إلا في حالة التوأمين اللذين ينمونا من بيضة واحدة – فإن كل شخص يختلف عن الشخص الآخر بمقدار عدد الجينات أو المورثات في خلية كل واحد منهما.
ويتكرس مشروع Human Genome Projectالذي ساهم فيه باحثون من كل أنحاء العالم لتعريف وتحديد هوية كل واحدة من تلك الجينات أو المورثات.
ونجد أيضا أن الكثير من أزواج الجينات أو المورثات (سلسة درجات سلم الحامض النووي) الموروثة مطابقة لبعضها البعض: فعلى سبيل المثال يولد معظم الناس وهم يملكون عينين اثنتين وساقين اثنتين وذراعين اثنين....إلخ وتسمى هذه الوضعية بالخصائص الصنفية أو المصنفة والتي تميز نوعاً بشرياً عن نوع بشري آخر. فعندما يوفر الوالدان الجينة أو المورثة ذاتها تكون النتيجة ما نسميه بالتشابه العائلي أو الشبه العائلي. أما إذا كانت جينات أو مورثات الوالدين مختلفة عن بعضها البعض تكون إحداهاهي الجينة أو المورثة المهيمنة. فعلى سبيل المثال يكون الطفل الذي يرث جينتين تمثلان عينين زرقايتين أزرق العينين، ولكن إذا ورث هذا الطفل جينة تمثل عيناً زرقاء وجينة تمثل عينة بنية اللون تصبح عيناه بنية اللون جينة أو مورثة العيون البنية اللون هي الجينة أو المرثة المهيمنة. وتحصل وراثة المزايا أوالخصائص العرقية على هذا النمط.
وتعتبر الأنزيمات حفازة أو محفزة من حيث أنها تشجع حصول آلاف العمليات الكيميائية المعقدة التي تحصل في الجسد الحي. ولقد اكتشف علماء البيولوجيا بعض الأنزيمات المحددة التي تقطع الحبل المجدول أو اللولبي لحامض DNA إلى أقسام وتسمى هذه الأنزيمات بأنزيمات الحصر أو التقييد Restriction Enzymes، وهي نتاج البكتيريا لمهاجمة الحامض النووي الدخيل وبذلك تحمي نفسها ضد الفيروسات.
وبما أن جانبي سلم الحامض النووي DNA مكونان فقط من مجموعات متناوبة من السكر والفوسفات يصبح بإمكاننا تحديد واحد من أطوال السلم بواسطة زوج القاعدة الكيمائية التي تكون "درجات" السلم دون إدخال العنصرين S-و P- (رموز السكر والفوسفات). فعلى سبيل المثال يمكن أن يكون أحد أجزاء السلسة المتلاحقة من رموز سلم الحامض النووي DNA كما يلي:
T-A-T-G-G-C-C-C-C-T-A-T-T-A-C-G-C-G-C-T-T-T-A-G-G-C-C-T-T-C-G-A-T-T-A-T-A-C-C-G-G-G-A-T-A-A-T-G-C-G-C-A-A-A-T-C-C-G-G-A-A-G-C-A-T-A-A
وتعمل أنزيمات الحصر عادة على قطع أحد جانبي السلم فقط عند سلسلة محددة من الأزواج القاعدية. وغالباً ما يتم إنتاج الأنزيم الذي يستعمل في مختبرات الطب الشرعي الأميركية بواسطة جرثومة أو بكتيريا تسمى Haemophilus aegyptius والتي تعرف بالرمز Hae III.
