Inhoud:
• Inleiding en doel
• Theorie achter de proef
• Uitvoering
• Meetresultaten
• Vragen

Inleiding en doel
Bij deze proef gaan we onderzoeken hoeveel DNA je minimaal nodig hebt voor een “fingerprint”. Ook komen we er, als het goed is, achter dat een DNAprofiel uniek is.

Theorie achter de proef
• Het is voor ons verboden om menselijk DNA te onderzoeken, dus voor het DNA vermenigvuldigen gebruiken we materiaal dat je zelf hebt meegebracht, dus meestal van een huisdier. Voor het fingerprinten nemen we DNA van Nematoden. Dit zijn kleine wormpjes waar de DNA-structuur al een tijdje van bekend is.
• PCR is een techniek die wij gaan toepassen om het DNA dat je zelf hebt meegebracht te vermenigvuldigen. PCR staat voor Polymerase Ketting Reactie, en zorgt dat je een hoeveelheid DNA krijgt waar je goed mee kunt werken. Dit gebeurt door de dubbele DNAstrengen open te breken. Daarna wordt er een klein stukje chemisch gesynthetiseerd DNA, waarvan de volgorde van de nucleotiden complementair is met die van de uiteinden van het DNA fragment, oftewel een primer, toegevoegd. Als je het DNA weer afkoelt bindt een primer zich aan de enkelstrengs DNA fragment. Daarna worden de vier verschillende nucleotiden toegevoegd en een enzym (polymerase) dat ervoor zorgt dat de nucleotiden aan de bestaande streng DNA bindt. Dit gebeurt dus voor beide strengen, zodat het DNA dus eigenlijk verdubbeld is. Daarna begint de volgende cyclus, van voor af aan. Bij elke cyclus verdubbeld het DNA zich.
• STR’s zijn stukjes DNA die niet coderen voor een bouwstof, maar die wel voor ieder mens uniek zijn. Bij justitioneel onderzoek worden deze stukjes gebruik, zodat het geen inbreuk op de privacy is. De hoeveelheid van deze stukjes en het aantal keren dat ze herhalen zijn ook voor ieder mens uniek.
• Gel electroforese is een techniek om de verschillende stukjes STR van elkaar te scheiden. Je hebt een bak met gel, met een negatieve en een positieve lading. De stukjes DNA zullen zich naar de positieve kant gaan bewegen, en de kleinere stukjes DNA zullen zich makkelijker door de vloeistof heen kunnen bewegen dan de langere stukjes DNA, dus de kleinere stukjes zijn het meeste verschoven. Doe je een paar van zulke DNA uittrekkingen naast elkaar, kun je makkelijk vergelijken welke hetzelfde zijn.

Uitvoering
Eerst brengen we het biologisch materiaal over in het epje met 100 μl lysisbuffer (deze buffer bevat o.a. β-mercaptoethanol, proteinase K en SDS). Daarna plaatsen we het epje een kwartier bij 65 °C in de Thermomixer (750RPM). Daarna verdunnen we het monster 100 keer, dus pipetteren we 10 μl monster in het epje met 990 μl steriel water en schudden we het.
Hierna pipetteren we 20 μl PCR-primer-mix in het kleine PCR-epje waarin een bolletje zit, die nodig is om het DNA te kopiëren. In dit epje pipetteren we vervolgens 5 μl verdunde monster. Het PCR epje plaatsen we in de PCR machine waarin automatisch een stukje DNA wordt gekopieerd.
We pipetteren 15 μl vanuit het PCR epje in één van de putjes in de gel. Hierna wordt de gel op een UV-bak geplaatst en de gekopieerde DNA stukjes worden zichtbaar.
We pipetteren 10 μl vanuit één van de vier epjes in één van de putjes in de gel. Drie van de epjes zijn van de verdachten en de vierde is de fingerprint. Vervolgens kan je kijken wie van de verdachten de werkelijke dader is. (Die dus overeenkomt met de fingerprint).

Vragen
1. Wat zijn de verschillende componenten van de lysis-buffer en wat is de functie van iedere component?
De functie van de lysis-buffer, is het celmateriaal kapotmaken zodat het DNA eruit kan. In de lysis-buffer bevind zich β-mercaptoethanol, proteinase K en SDS. SDS is Sodium Dodecyl Sulphate.

2. Beschrijf de benodigdheden voor de polymerase ketting reactie. Waarom is het soort polymerase van belang? Waarom zijn de primers niet toegevoegd aan de ‘Ready-to-go beads’?
Eerst moet je het goedje gaan verhitten, daar kan de primer dus niet bij, want dan gaat het kapot door de temperatuur. Verder heb je nog nodig: een middel om te verhitten, een flinke hoeveelheid van de vier nucleotiden, en polymerase, zodat de nucleotiden kunnen binden. En je eigen stukje DNA natuurlijk.

3. Waarom is de ontdekking van de polymerase ketting reactie zo belangrijk geweest voor de wetenschap (Kay Mullis kreeg er in 1993 de Nobelprijs voor)?
Je hebt nu maar een heel klein beetje DNA nodig om een DNA-profiel te maken. Met een haartje kun je een massamoordenaar opsporen, of ziektes voorspellen.

4. Wat zijn ‘short tandem repeats’ en waarom worden ze gebruikt voor het maken van een DNA fingerprint?
Short tandem repeats zijn stukjes DNA (2 tot 10 bouwstenen) met dezelfde volgorde, die herhaald voorkomen. Het aantal herhalingen zijn voor iedereen verschillend, dus dit is bruikbaar voor het maken van een DNA fingerprint.

5. Waaruit bestaat een ‘ladder’ tijdens gel elektroforese en waarom wordt deze toegevoegd?
Op de ladder zitten al de soort mogelijke DNA profielen. Zodat je ze kan nummeren en stukjes DNA kan benoemen met een nummer en meteen ook gemakkelijker met elkaar kan vergelijken. (Een soort van schaalverdeling).

6. Vind je het gebruik van DNA als gerechtelijk bewijsmateriaal een goede zaak? Is het mogelijk om aan de hand van iemands DNA fingerprint informatie te verkrijgen over eventuele erfelijke aandoeningen?
Ik vind het een goede zaak wanneer er een DNA onderzoek word gebruik om een dader op te pakken. De zekerheid dat de goede word opgepakt neemt door deze methode zo enorm toe dat de enige klacht die men nog kan brengen de inbreuk van de privacy is, maar deze word niet geschonden omdat er alleen maar STR’s worden gebruikt, dus stukjes DNA zonder codering.

Het klopt dat door middel van deze methode erfelijke aandoening kunnen worden gesignaleerd. Ook dit is handig om te weten, al hoewel ik hier minder warm voor loop: als ze eenmaal weten dat je een ziekte hebt, kunnen ze er toch niets aan doen, dus heb je ook niets aan de wetenschap dat je “ziek” bent of zal worden.