Typowanie DNA HPV (27 typów). Jakie istnieją typy HPV: cechy, objawy i diagnostyka typowania DNA typu 2

Obecnie zbadano ponad sto odmian wirusa HPV, połowa z nich powoduje rozwój formacji na skórze i błonach śluzowych narządów intymnych człowieka. Statystyki pokazują, że zarażonych jest 80% światowej populacji. Oznacza to, że komórki organizmu zawierają HPV o różnym stopniu onkogenności.

Obecność wirusa brodawczaka u pacjenta może prowadzić do rozwoju poważnych powikłań; trudno przewidzieć, jak zachowa się ten lub inny typ patogenu.

Dlatego tak ważne jest poznanie charakterystyki każdego genotypu, aby skutecznie zwalczyć tę infekcję.

Wiele typów wirusa brodawczaka ludzkiego jest całkowicie bezpiecznych dla ich nosiciela; występują drobne brodawki i brodawki, które skutecznie eliminują metodami kosmetycznymi.

Inne typy brodawczaków należą do grupy onkogennej i powodują aktywną modyfikację komórek, co prowadzi do rozpoznania raka u nosiciela. Podział wirusa HPV na typy pozwala opracować najwłaściwszą taktykę leczenia w oparciu o testy służące identyfikacji drobnoustrojów.

Człowiek może być nosicielem kilku DNA HPV, wirusy mogą się ustabilizować, przestać się rozmnażać lub odwrotnie – proces rozwoju komórek onkogennych będzie postępował, co oznacza, że ​​trudno będzie zatrzymać ich negatywny wpływ na organizm.

Grupa onkogenna

1. Genotypowanie wirusa HPV jest ważną procedurą w diagnostyce wykrywania choroby, stanowi dodatkową możliwość przewidywania przebiegu choroby. W sumie w medycynie praktycznej wirus brodawczaka dzieli się na trzy grupy.
2. Wirusy są bezpieczne i nie powodują rozwoju raka, dlatego nie ma powodu do paniki, najważniejsze jest, aby nie stać się w przyszłości nosicielem innych infekcji, regularnie poddawać się badaniom w celu wykrycia infekcji i nie wywołać stanu; układu odpornościowego.
3. Niskie prawdopodobieństwo rozwoju komórek nowotworowych w przypadku wykrycia wirusa brodawczaka 6,11,42-44 W rzadkich przypadkach mogą wystąpić mutacje komórkowe przechodzące w onkogenne.

Pacjenci z wirusami brodawczaka 66 i 56 powinni zwracać większą uwagę na swój stan zdrowia, najczęściej taki przebieg zakażenia przebiega bezobjawowo, dlatego rozpoznanie choroby jest problematyczne. W przypadku każdego rodzaju wirusa ważne jest monitorowanie objawów HPV, przeprowadzenie specjalnego badania i, jeśli to konieczne, rozpoczęcie kwalifikowanego leczenia.

Cechy każdego typu wirusa

Klasyfikacja wirusów pomaga określić stopień złożoności choroby, którą może wywołać taka infekcja. Brodawki zwykłe są wywoływane przez wirusa typu 2 i przenoszone są poprzez kontakt domowy z nosicielem; najczęściej chorują dzieci i młodzież.

Obrona organizmu pozwala układowi odpornościowemu poradzić sobie z infekcją, formacje znikają bez śladu, najważniejsze jest, aby nie uszkodzić skóry w miejscu rozwoju brodawczaków, aby nie spowodować wtórnej infekcji.

W przypadku zakażenia HPV 3 i 5 na twarzy i dłoniach pojawiają się niewielkie narośla. Takie wysypki nazywane są również wysypkami młodzieńczymi, co oznacza, że ​​organizm może samodzielnie poradzić sobie z tą infekcją, bez interwencji lekowej.

Po wykryciu brodawek podeszwowych możemy śmiało powiedzieć o obecności wirusa brodawczaka typu 1 i 2 w organizmie. Kobiety najczęściej cierpią z powodu noszenia wąskich butów na wysokim obcasie. Z biegiem czasu skóra na brodawkach gęstnieje, a narośle rozmnażają się w całym ciele.

Formacje HPV typu 1 rosną wewnątrz, powodują dyskomfort podczas chodzenia, ból i ból, szczególnie w nocy. Wirus brodawczaka drugiego genotypu objawia się mozaikowymi naroślami, które nie powodują bólu, a jedynie dyskomfort estetyczny.

Brodawki narządów płciowych u kobiet zlokalizowane są na błonach śluzowych narządów płciowych i narządów płciowych, au mężczyzn – na głowie prącia i napletku. Są to niebezpieczne wirusy typu 6 i 11.

Jeśli wykryty zostanie wirus brodawczaka o niskim ryzyku onkogennym, oznacza to, że mówimy o dodaniu infekcji typu 20, 21, 14, 25, 27. Najczęściej są to łagodne formacje, które nie nawracają.

Podczas porodu matka może zarazić się brodawczakowatością krtani, HPV typu 11. Tę postać choroby obserwuje się u dzieci poniżej piątego roku życia, jeśli formacje są obfite, może istnieć ryzyko uduszenia.

Określanie zagrożenia typami HPV 16 i 18

Korzystając z analizy hemotestu, można najdokładniej prognozować przebieg choroby, co oznacza jednoczesne zidentyfikowanie kilku genotypów wirusa, postawienie prawidłowej diagnozy i rozpoczęcie leczenia w odpowiednim czasie.

Jeśli wykryta zostanie kombinacja typów 16 i 18, będzie to wskazywać na obecność wysokiego stopnia onkogenności - wymagane będzie badanie kolposkopowe.

Dzięki hemotestowi HPV można wykluczyć możliwość nawrotu choroby ze skutkiem śmiertelnym.

Diagnozując u kobiet raka szyjki macicy, możemy z całą pewnością stwierdzić, że przyczyną mutacji jest wirus typu 16. Pod wpływem sprzyjających czynników (osłabienie układu odpornościowego, obecność innych infekcji narządów płciowych) wirus brodawczaka zaczyna niszczyć komórki, zmieniając ich DNA.

Oznacza to, że wirus o genotypie 16 wpływa na rozwój stanu przednowotworowego, powoduje dysplazję szyjki macicy, a na całym ciele pacjenta obficie tworzą się brodawczaki i kłykciny. U mężczyzn te niebezpieczne szczepy wirusa mogą powodować chorobę Bowena, uszkodzenie błony śluzowej narządu płciowego.

Dzięki wysokiej rozdzielczości analizie DNA HPV (27 typów) możliwa jest identyfikacja niebezpiecznych zmian patologicznych w organizmie, spowodowanych obecnością różnych typów wirusa brodawczaka.

W przypadku dysplazji szyjki macicy, oprócz wirusa 16 i 18, występują również 32, 30, 57, 61 i inne typy onkogenne. Jeżeli w trakcie badania badania potwierdziły obecność tylko jednego typu wirusa HPV wysokiego ryzyka i nie stwierdza się narośli, oznacza to, że możemy mówić o samodzielnym usunięciu infekcji z organizmu.

Inne typy znaczników skórnych

Szczep HPV 49 objawia się wzrostem pojedynczych płaskich formacji, które można łatwo usunąć za pomocą urządzenia laserowego. Genotyp ten nie jest onkogenny i nie występuje wtórnie.

Wykrycie wirusa szczepu 57 u kobiety wskazuje na stan przednowotworowy pacjenta; jeśli na twarzy znajdują się narośla, są one usuwane za pomocą przepływu pulsacyjnego, po czym nie pozostają żadne ślady ani blizny.

Narośla HPV typu 27 u mężczyzn i kobiet można usunąć za pomocą ciekłego azotu, co wyklucza wystąpienie wtórnej infekcji. Szczepy o numerach 51, 52, 56 są onkogenne, co oznacza, że ​​dalsze zmiany w strukturze DNA mogą powodować raka.

U mężczyzn rozwój onkologii narządów płciowych i odbytu. Tylko w odpowiednim czasie terapia lekowa może spowolnić te procesy i pozostawić za sobą niszczycielski podział komórek DNA.

HPV typ 37 jest jedną z przyczyn rozwoju rogowiaka kolczystokomórkowego, który wskazuje na występowanie łagodnego guza na skórze, zlokalizowanego – na twarzy, otwartych obszarach ciała, a w wyjątkowych przypadkach – obszarach zamkniętych.

Badania wykrywające HPV typu 38 mogą wskazywać na rozwój czerniaka; są to nowotwory złośliwe, które charakteryzują się agresywnością i szybkim rozwojem, co powoduje, że nie można ignorować objawów, gdyż choroba może mieć negatywny wpływ na wszystkie narządy i układy człowieka.

Analiza pod kątem odmian HPV

Istnieje kilka metod laboratoryjnych, które pozwalają dokładnie określić, ile szczepów wirusa występuje w organizmie mężczyzny i kobiety. W tym celu wykorzystuje się takie rodzaje diagnostyki jak reakcja łańcuchowa polimeru i analiza genotypowania. PCR przeprowadza się w celu określenia rodzaju wirusa, a wyniki tego badania mają postać tabeli z listą typów HPV, oznaczeniami wykrytych u nich i wskazaniem miana wirusa.

Materiałem do analizy u kobiet jest wymaz z kanału szyjki macicy. W czasie ciąży badanie w kierunku brodawczaka nie jest konieczne, gdyż nie stanowi zagrożenia dla matki i płodu. Mężczyźni z podejrzanymi formacjami powinni skonsultować się z urologiem. Tylko taka szczególna dbałość o zdrowie pomoże uniknąć poważnych konsekwencji dla kobiety po infekcji organizmu.

Kiedy u kobiet należy diagnozować HPV?

Nie należy dopuszczać do wyraźnych objawów choroby; ważne jest, aby raz lub dwa razy w roku poddawać się profilaktycznym badaniom u ginekologa i koniecznie wykonywać badania w celu wykrycia infekcji po pierwszym roku aktywności seksualnej.

Wniosek

Wszystkie klasyfikacje wykrywania HPV w organizmie ulegają zmianom, gdyż wirusy mutują, powodują powikłania, nie dają się leczyć, pojawiają się ponownie po usunięciu, a proces diagnozowania i interpretacji badań staje się coraz bardziej skomplikowany.

Specyfika takich nowotworów nie została jeszcze dokładnie zbadana; nie wiadomo, ile czasu zajmie zmniejszenie ryzyka zagrożenia po zakażeniu szczepami onkogennymi i całkowite usunięcie wirusa z organizmu.

W przypadku pacjentów z dowolnym typem wirusa HPV wymagane jest indywidualne podejście terapeutyczne, aby skutecznie zatrzymać rozprzestrzenianie się wirusa w organizmie, należy regularnie badać się u wyspecjalizowanych specjalistów, stosować się do zaleceń i prowadzić zdrowy tryb życia.

Głównym zagrożeniem HPV dla kobiet i mężczyzn jest powstawanie nowotworu złośliwego, dlatego klasyfikacja wirusa dokonywana jest z uwzględnieniem stopnia jego zagrożenia onkologicznego.

Dbajcie o siebie i bądźcie zdrowi!

Typy HPV (wirus brodawczaka ludzkiego) objawiają się uszkodzeniem skóry i błon śluzowych z różnymi naroślami: brodawczakami i brodawkami. Jest to konsekwencja przenikania wirusa brodawczaka do organizmu. Błędem jest sądzić, że wpływ wirusa na organizm ludzki ograniczy się jedynie do nowotworów zewnętrznych i wewnętrznych. Niektóre typy brodawczaków mogą prowadzić do nowotworów złośliwych. Dlatego głównym celem jest zachowanie czujności w przypadku wykrycia nietypowych narośli na ciele.

Typy HPV były znane naszym przodkom już w pierwszych wiekach naszej ery. Starożytni uzdrowiciele dokładnie ustalili, że takie narośla przenoszone są z osoby chorej na osobę zdrową poprzez kontakt seksualny. Naukowcom udało się udowodnić, że przyczyną brodawek i brodawczaków jest wirus dopiero na początku ubiegłego wieku.

Wirus ten należy do rodzaju wirusów brodawczaka i przenoszony jest poprzez kontakt z żywym organizmem przez górną warstwę skóry, gdzie namnaża się wewnątrz komórek i błon śluzowych, powodując zmiany w postaci brodawek i brodawczaków.

W środowisku zewnętrznym wirus może nie istnieć długo; istnieją przykłady, gdy patogen można „złapać” w saunie lub łaźni, ponieważ rozwija się w wilgotnym środowisku. Cały jego cykl życiowy odbywa się wewnątrz komórek organizmu dawcy. Może długo pozostawać w komórkach skóry, powodując ich nieprawidłowy podział.

Wirus brodawczaka jest jednym z najczęstszych i jest przenoszony poprzez kontakt seksualny. Z roku na rok rośnie liczba osób zarażonych tym wirusem. Obecnie około 90% światowej populacji jest nosicielem wirusa brodawczaka. Głównym niebezpieczeństwem tego wirusa jest to, że pozostając w organizmie przez długi czas, niektóre jego typy wywołują raka.

Rodzaje wirusów

Rodzaje wirusa brodawczaka ludzkiego są dziś bardzo szeroko reprezentowane. Typowanie HPV ma ponad sto odmian.

Różne rodzaje nowotworów wywołanych przez HPV powodują zmiany w organizmie, które objawiają się zewnętrznie i wewnętrznie. Wiele z nich nie jest groźnych dla człowieka, są jednak takie, które po dłuższym przebywaniu w organizmie człowieka mogą przerodzić się w nowotwory złośliwe.

W zależności od ich zdolności do wywoływania nowotworów w organizmie wyróżnia się następujące typy wirusów:

• nie rozwija się w nowotwór (1-5,10, 28,49);
• rzadko powoduje raka (6, 11, 13, 32, 34, 40-44, 51, 72);
• średni procent transformacji nowotworowej (26, 30, 35, 52, 53, 56, 58, 65);
• wysoki odsetek nowotworów (16, 18, 31, 33, 39, 45, 50, 59, 61, 62, 64, 68, 70, 73).

Ta ostatnia grupa jest szczególnie niebezpieczna dla kobiet, gdyż często powoduje raka szyjki macicy. Najbardziej niebezpieczne typy, powodujące raka w 94% przypadków, to 16, 18, 45.

Osoby, u których zdiagnozowano brodawczaki typu 56 i 66, które mogą prowadzić do rozwoju szczególnego rodzaju nowotworu – raka, powinny zwracać szczególną uwagę na swoje zdrowie.

Klasyfikacja ta zmienia się w oparciu o badania naukowe. Stało się tak w przypadku typu 58, który przesunął się z ostatniej grupy do przedostatniej.

Jeśli dana osoba jest nosicielem DNA wirusa brodawczaka, powinna być regularnie obserwowana przez onkologa, poddawać się badaniom i wykonywać niezbędne badania.

Typy onkogenne

Biorąc pod uwagę fakt, że niektóre typy HPV mogą być groźne dla nowotworu, eksperci podzielili je na kilka grup, wskazując możliwe ryzyko rozwoju nowotworu złośliwego:

• bezpieczna;
• niskie ryzyko;
• z wysokim ryzykiem.

Ostatnia grupa budzi duże obawy. W tym przypadku można zaobserwować brodawczaki i brodawki narządów płciowych, które osiedliły się na narządach rozrodczych przedstawicieli obu płci. W przypadku ich wykrycia wizyta u onkologa jest obowiązkowa. Lekarz zaleci zróżnicowane oznaczenie DNA HPV i następnie podejmie decyzję o usunięciu takich narośli.

Badania HPV u kobiet chorych na raka szyjki macicy wykazują obecność typów 16 i 18. Występują u dwóch na trzy chore kobiety.

Jeśli badanie krwi wykaże obecność onkogennego typu wirusa brodawczaka ludzkiego, nie oznacza to wcale, że koniecznie rozwinie się nowotwór złośliwy. HPV u kobiet może zwiększać ryzyko rozwoju nowotworu. Dlatego przy odpowiednim leczeniu w odpowiednim czasie nie ma zagrożenia dla zdrowia.

Oprócz raka narządów rozrodczych onkogenny wirus HPV może wpływać na pęcherz u mężczyzn. W tym przypadku wirus tłumi geny nabłonka dróg moczowych, powodując ich zwyrodnienie w nowotwór złośliwy.

Objawy diagnostyczne choroby

Dzisiejsza medycyna jest uzbrojona w metody, które pozwalają dokładnie określić, jaki rodzaj wirusa spowodował pojawienie się nowotworów na ciele pacjenta.

Wśród nich często stosowane są następujące metody:

• Kontrola wzrokowa. Jednym z objawów klinicznych jest obecność brodawczaków, kłykcin i brodawek na ciele pacjenta. Jeśli są obecne na narządach rozrodczych i w okolicy odbytu, zalecane są dodatkowe badania.

• Biopsja (kolposkopia). Przepisywany na problemy z tkanką szyjki macicy. Do zabiegu do przetworzenia pobiera się kwas octowy i roztwór Lugola. Jeśli obecne jest DNA wirusa brodawczaka, na zakażonym obszarze tworzy się charakterystyczny wzór.
• Cytologia. Analiza rozmazów za pomocą testu PAP. Dodatkowo wykonywana jest histologia.
• PCR (reakcja łańcuchowa polimerazy). Zaletą tej metody jest to, że oprócz samego wirusa wykrywa ona genotyp HPV. Test wykrywa również krótkotrwałe, samoleczące się typy HPV.

Najnowsze badanie powinno obejmować próbki wszystkich 15 onkogennych typów wirusa. Chociaż dziesięciu z nich działa w naszym kraju.

Jeśli wyniki diagnostyki wskazują na obecność wirusa we krwi i dysplazję szyjki macicy, metoda PCR ma duże szanse wykryć ryzyko zachorowania na nowotwór.

Objawy choroby

W większości przypadków wirus brodawczaka w organizmie nosiciela występuje w postaci bezobjawowej. Ułatwia to odporność, która tłumi wszelkie przejawy.

Kiedy układ odpornościowy słabnie, natychmiast aktywują się wszystkie typy wirusów. Łączą się i zaczynają oddziaływać na komórki skóry. Normalna reprodukcja zostaje zakłócona, a proces podziału komórek skóry przyspiesza.

W wyniku tego pojawiają się różne wzrosty. To oni po oględzinach wskazują na infekcję wirusem brodawczaka.

W zależności od rodzaju mogą pojawić się następujące rodzaje narośli:

1. Brodawki. Okrągłe, gęste narośla o średnicy do 1 cm, z wyraźnie określonymi granicami, o chropowatej powierzchni, o różnych kolorach. Znajdują się one na terenach otwartych. Nie jest niebezpieczny dla ludzi.
2. Brodawki. Miękki narośl na łodydze w kolorze skóry o szorstkiej powierzchni. Uwielbia wilgotne miejsca na ciele. Rozmnażają się bardzo szybko. Niektóre typy są niebezpieczne.
3. Kłykciny. Podobny do brodawczaków. Występuje w okolicy zewnętrznych narządów rozrodczych i odbytu. Szybko się rozmnażają i tworzą całe grona. Niebezpieczny dla ludzi.

Wirus przenoszony jest poprzez kontakt seksualny. Objawy mogą nie pojawić się natychmiast, ale nawet po sześciu miesiącach.

Po dostaniu się do organizmu wirus przechodzi cztery etapy:

• przebieg utajony - w organizmie nie ma żadnych zmian, obecność wirusa wykaże dopiero analiza;
• pojawienie się objawów klinicznych - w tym narośli na skórze;
• dysplazja - wirus przenika do komórek i zaczynają się one zmieniać, rodzaj wirusa pokaże hemotest;
• rak - komórki mutują, pojawia się nowotwór złośliwy.

Możliwe choroby

Typowanie DNA typów HPV 27 powoduje różne choroby, które mogą ujawnić się u człowieka po zakażeniu.

Wśród takich chorób są następujące:

1. Różne rodzaje brodawek. Zakażenie następuje za pomocą środków domowych. Narażone są na nią dzieci i młodzież. Układ odpornościowy zwykle sobie radzi. Brodawki podeszwowe można wyleczyć chirurgicznie.
2. Kłykcin kończysty. Wpływa na narządy płciowe.
3. Epidermodysplazja. Płaskie, różowe brodawki powodują raka skóry.
4. Brodawczakowatość krtani. Nieodłączne u noworodków. Utrudnia oddychanie.
5. Papuloza Bowenoidowa. Charakterystyczne dla mężczyzn, wpływa na błonę śluzową.

Szczególną uwagę należy zwrócić na kobiety w ciąży pod kątem objawów choroby, ponieważ wirus może przedostać się do dziecka podczas porodu.

Leczenie i profilaktyka

Większość narośli zanika samoistnie w ciągu kilku lat. Jednocześnie organizm rozwija odporność na przeniesiony typ wirusa, która pozostaje na całe życie. Leczenie tej choroby obejmuje dwa etapy: stosowanie leków przeciwwirusowych i usunięcie chirurgiczne.

Terapia lekowa obejmuje następujące leki: Kwas salicylowy, Bleomycyna, Imikwimod, Retinoidy, Epigen, Feresol, Podofilotoksyna, Solkoderm.

Do usuwania stosuje się krioterapię i laseroterapię.

Istnieje również duża grupa leków medycyny tradycyjnej. Są to glistnik, mniszek lekarski, Kalanchoe, cebula, aloes, cytryny, piołun, żurawina itp. Z nich przygotowuje się wywary, nalewki, aplikacje, nacierania, stosuje się sok, miąższ itp.

Aby zapobiec zakażeniu, stosuje się środki zapobiegawcze, a także szczepienia.

Środki zapobiegawcze obejmują:

• zapewnienie bezpiecznego życia seksualnego;
• regularne wizyty u lekarza;
• zdrowy tryb życia;
• szczepionka.

Jeśli podejmiesz środki zapobiegające tej chorobie, możesz nigdy nie dowiedzieć się, czym jest wirus brodawczaka ludzkiego.

Sekwencja nukleotydów całego genomu każdej osoby jest unikalna. Ta nieruchomość może być używana do identyfikacja. Jednak obecnie sekwencjonowanie całego genomu jest nadal zbyt kosztowne i czasochłonne, aby można je było rutynowo stosować identyfikacja człowieka. Na szczęście nie wszystko jest takie złe... Nie tylko pełna sekwencja nukleotydów DNA człowieka ma cechy indywidualizujące, ale także jego genotyp dla pewnej, dość dużej liczby wysoce polimorficznych odcinków (loci) genomu.

Obecnie dla identyfikacja U ludzi niemal powszechnie stosowane są tzw. loci STR. Skrót STR pochodzi od angielskiego wyrażenia Short Tandem Repeat – dosłownie: krótkie powtórzenie w tandemie. Loci tego typu to łańcuchy składające się z małych, długich na 2-6 nukleotydów, identycznych sekwencji (monomerów) lub „powtórzeń”. Allele tych loci różnią się liczbą tych powtórzeń. Loci STR mają następujące zalety:

• Duża liczba alleli, co pomaga zmniejszyć prawdopodobieństwo przypadkowej zbieżności genotypów różnych osób.
• Duża liczba znanych loci STR i ich stosunkowo równomierny rozkład we wszystkich ludzkich chromosomach.
• Możliwość zastosowania nowoczesnych metod szybkiego, dokładnego i niedrogiego typowania próbek w tych loci.

De facto międzynarodowym standardem stał się system KODIS(COmbined DNA Index System), składający się z 13 autosomalnych loci STR (D3S1358, THO1, D21S11, D18S51, D5S818, D13S317, D7S820, D16S539, CSF1PO, vWA, D8S1179, TPOX, FGA). Loci tego systemu są tak dobrane, aby częstotliwość występowania dowolnego genotypu według nich była na tyle mała, że ​​na całej Ziemi nie mogą być dwie osoby posiadające ten sam genotyp według ogółu loci systemu CODIS.

W nowoczesnych laboratoriach genotypowanie odbywa się automatycznie przy użyciu systemów sprzętowych i programowych, co pozwala ujednolicić procedurę typowania i praktycznie wyeliminować wpływ czynnika ludzkiego.

Na ryc. 1 przedstawia przykład prezentacji wyników typowania człowieka przy użyciu kompleksu sprzętu i oprogramowania Genetic Analyzer 3130 (Applied Biosystems). Typowanie przeprowadza się przy użyciu systemu locus AmpFlSTR Identifiler (Applied Biosystems), który zawiera wszystkie loci systemu CODIS, dodatkowe loci STR D2S1338 i D19S433, a także locus AMELOGENIN, który określa płeć próbki.

Ryż. 1. Prezentacja wyników typowania człowieka przy użyciu kompleksu sprzętu i oprogramowania Genetic Analyzer 3130 (Applied Biosystems).

Powstały profil genetyczny przedstawiono w formie tabelarycznej (Tabela 1):

Tabela 1. Przykład prezentacji wyników typowania człowieka (genotyp odpowiada przedstawionemu na ryc. 1).

Dlaczego zwykły człowiek może potrzebować analiza identyfikacyjna?

Mogą zaistnieć sytuacje, w których konieczne będzie ustalenie pochodzenia materiału biologicznego od konkretnej osoby. Może to być konieczne np. w celu wyeliminowania błędów w diagnostyce nowotworu. Często do naszego Centrum zgłaszają się osoby, u których zdiagnozowano nowotwór, z prośbą o sprawdzenie, czy ich materiał biologiczny rzeczywiście został wykorzystany w badaniu histologicznym. Często wyniki analizy identyfikacyjnej wskazują, że przedstawione próbki histologiczne nie należą do osoby składającej wniosek, ale do innej osoby.

Dwie najczęściej stosowane metody typowania DNA drobnoustrojów chorobotwórczych opierają się obecnie na metodzie PCR. W pierwszym przypadku wykorzystuje się jeden lub kilka krótkich starterów o dowolnej strukturze pierwszorzędowej, o długości 6–15 nukleotydów, które ze względu na niewielkie rozmiary charakteryzują się niską specyficznością dla określonych loci genetycznych i są zdolne do hybrydyzacji z wieloma miejscami genomowego DNA . W drugim przypadku stosuje się specyficzne startery oligonukleotydowe o długości 20–27 nukleotydów, których sekwencje flankują badaną sekwencję nukleotydową w genomie bakterii.

Ryż. II.35. Schemat typowania DNA mikroorganizmów metodą PCR i starterów o dowolnej strukturze

A– różnice specyficzne dla szczepu wynikające z różnej lokalizacji odcinków DNA oddziałujących ze starterami. W DNA szczepów 2 i 3 brakuje regionu obecnego w DNA szczepu 1, co prowadzi do zaniku odpowiedniego prążka produktu PCR na elektroforogramie; B– wyniki amplifikacji DNA zawierającego miejsca wiązania starterów o stałej lokalizacji. DNA szczepów 2 i 3 zawiera delecje o różnej długości pomiędzy miejscami wiązania startera. Alternatywnie, DNA szczepów 1 i 2 może zawierać insercje, których nie ma w DNA szczepu 3. Znajduje to odzwierciedlenie w długościach produktów PCR rozdzielonych metodą elektroforezy. A, B – miejsca wiązania startera w DNA

Typowanie genetyczne mikroorganizmów przy użyciu starterów o dowolnej strukturze pierwszorzędowej. Zastosowanie krótkich starterów oligonukleotydowych o dowolnej strukturze opiera się na fakcie, że w dużych genomach występuje dla nich wiele miejsc lądowania, a co za tym idzie, inicjacji PCR. Im krótsze są takie startery, tym większa powinna być liczba miejsc ich lądowania. Jednym z ograniczeń dalszego udziału takich starterów w PCR będzie odległość pomiędzy dwoma miejscami lądowania dla starterów skierowanych przeciwnie. Im dłuższy produkt PCR, który powinien powstać w wyniku działania takich starterów, tym mniej niezawodnie działa cały system typowania. W praktyce długość produktów PCR utworzonych z dowolnych starterów mieści się w zakresie 0,2–2,0 kb.

W zależności od lokalizacji na DNA miejsc lądowania pary krótkich starterów, mogą powstać dwa typy produktów PCR. W pierwszym przypadku różnice w długościach produktów PCR wynikają z obecności w DNA typowanych mikroorganizmów różnej liczby miejsc wiązania dla jednego lub obu starterów (Rys. II.35, A). W drugim przypadku o takich różnicach decyduje długość odcinków DNA ( amplikony), zawartej pomiędzy parami miejsc lądowania starterów, których liczba nie ulega zmianie w określonych loci genetycznych (patrz ryc. II.35, B). W praktyce obie te możliwości można realizować jednocześnie. Podczas typowania genetycznego eukariontów tymi metodami czasami natychmiast funkcjonuje nawet do 100 amplikonów, podczas gdy u bakterii liczba ta sięga zaledwie 20.

Pomimo faktu, że w omawianym podejściu sekwencje starterów są wybierane losowo, uzyskany wzór amplifikacji jest zwykle specyficzny gatunkowo i szczepowo. Co więcej, liczba miejsc wiązania w tym samym DNA dla starterów o tej samej długości, ale o różnych strukturach pierwszorzędowych, może się znacznie różnić. Na ryc. II.35 przedstawia te właściwości dwudziestu 10-nukleotydowych starterów testowanych na DNA człowieka, fasoli i S. aureus. Można zauważyć, że zastosowanie np. startera AGGGGTCTTG prowadzi do amplifikacji 8 amplikonów w DNA człowieka, 3 amplikonów w DNA soi i nie wykrywa ani jednego amplikonu w DNA S. aureus, natomiast przy użyciu startera AATCGGGCTG jest to możliwe do wykrywania do 40 amplikonów w ludzkim DNA i nasionach soi oraz do 20 amplikonów w bakteryjnym DNA. Zatem przy stosowaniu omawianej metody typowania DNA najważniejszym krokiem jest dobór starterów lub ich kombinacji, aby najskuteczniej określić, czy organizm należy do konkretnego gatunku, szczepu czy linii.

Typowanie genetyczne mikroorganizmów z wykorzystaniem genomowych linii papilarnych. Inne podejście do typowania genetycznego za pomocą PCR bada polimorfizm określonych loci, których struktura pierwotna jest przynajmniej częściowo znana. Syntezuje się specyficzne startery oligonukleotydowe, których miejsca wiązania flankują badaną sekwencję DNA o długości 1,5–2,5 kb. Po PCR, za pomocą analizy restrykcyjnej określa się cechy struktury pierwszorzędowej produktów PCR. Pozycja miejsc restrykcyjnych w analizowanej sekwencji nukleotydowej może być specyficzna gatunkowo lub szczepowo i służyć jako dokładny marker genetyczny konkretnego mikroorganizmu.

Za pomocą tej metody, będącej w istocie odmianą omówionej powyżej metody wyznaczania RFLP, identyfikuje się blisko spokrewnione, podobne fenotypowo szczepy patogenów, bada strukturę genetyczną populacji drobnoustrojów oraz mechanizmy ich zmienności adaptacyjnej.

11.2.2. Identyfikacja osobista na podstawie minisatelitarnego DNA: ustalenie ojcostwa

Ustalenie ojcostwa stanowi poważny problem społeczny, prawny i medyczny. Rozwiązanie tego problemu często wymagane jest w sądach przy rozstrzyganiu prywatnych sporów, przy diagnostyce prenatalnej (wewnątrzmacicznej), konsultacjach genetycznych i przeszczepach narządów. Na przykład w samych Stanach Zjednoczonych w roku 1990 wykonano ponad 120 000 testów na ojcostwo i liczba ta szybko rośnie. Globalny rynek takich systemów testów diagnostycznych szacowano w 1994 roku na ponad 1 miliard dolarów i obecnie jest to największy rynek wśród molekularnej diagnostyki genetycznej.

Dzięki zastosowaniu systemów testów diagnostycznych opartych na minisatelitarnym DNA ustalanie ojcostwa zyskało solidne podstawy naukowe. W tym celu stosuje się obecnie dwa podejścia. Jedna z nich wykorzystuje sondy oligonukleotydowe specyficzne dla wielu loci minisatelitarnych, natomiast druga wykorzystuje zestawy sond (lub starterów) specyficzne dla poszczególnych polimorficznych loci VNTR (więcej informacji na temat VNTR można znaleźć w rozdziale 1.3.1).

Teoretyczne aspekty możliwości ustalenia ojcostwa. Możliwość ustalenia ojcostwa, a także przypisania konkretnej osobie próbek biologicznych zawierających DNA opiera się na obecności w genomie człowieka wyraźnych markerów genetycznych w postaci określonych sekwencji DNA, których zestaw jest unikalny dla konkretnego osobnika . Teoretycznie takimi markerami mogą być dowolne sekwencje nukleotydów DNA, które charakteryzują się dużą zmiennością w populacjach ludzkich. Jak zauważono powyżej, minisatelitarne sekwencje powtórzeń tandemowych (VNTR) należą do najbardziej polimorficznych sekwencji nukleotydowych w ludzkim genomie. Nic więc dziwnego, że wykorzystywano je do identyfikacji osobistej. Obecność kombinacji markerów genetycznych wśród VNTR, wspólnych dla mężczyzny, kobiety i spornego dziecka, w niektórych przypadkach może wyraźnie wskazywać na łączące ich więzi rodzinne.

Brak wspólnych markerów genetycznych u badanego dziecka i mężczyzny jednoznacznie wyklucza tego ostatniego jako ojca dziecka. Odkrycie w nich wspólnych oznaczeń nie może jednak jeszcze świadczyć o tym, że podejrzany jest ojcem. Dowód na ojcostwo opiera się na prostych obliczeniach statystycznych, które uwzględniają częstość występowania wspólnych alleli badanych loci VNTR w populacji. Obliczany jest stosunek (X/Y) prawdopodobieństwa (X) otrzymania zaobserwowanego zestawu markerów potencjalnego prawdziwego ojca do prawdopodobieństwa (Y) znalezienia tego zestawu markerów u dowolnej losowo wybranej osoby należącej do tej populacji. Ten współczynnik prawdopodobieństwa nazywa się indeks ojcostwa(indeks ojcostwa – PI).

Przy obliczaniu PI pojawia się kolejny problem związany z określeniem prawdopodobieństwa (X), że badany mężczyzna jest ojcem. Prawdopodobieństwo to należy poznać przed wykonaniem jakichkolwiek badań diagnostycznych. Powszechnie stosowanej wartości 0,5 nie można uznać za wystarczająco rozsądną we wszystkich konkretnych przypadkach. Na szczęście dla bardzo dużych wartości PI (>10 4), jakie zwykle uzyskuje się w tego typu badaniach DNA, wybór tego początkowego prawdopodobieństwa wydaje się praktycznie nieistotny. Z reguły wynika to z małych wartości prawdopodobieństwa Y.

Ustalanie ojcostwa przy użyciu sond oligonukleotydowych specyficznych dla kilku loci VNTR. W 1985 I.O. Jeffries i wsp. jako pierwsi wykazali, że sondy oligonukleotydowe komplementarne do sekwencji ludzkiego genu mioglobiny jednocześnie mają zdolność do hybrydyzacji Southern z wieloma loci minisatelitarnego DNA. Profile hybrydyzacji okazały się specyficzne dla poszczególnych osób. Zbiór elektroforetycznie oddzielonych fragmentów restrykcyjnych analizowanego DNA, wykrywanych po hybrydyzacji ze znakowanymi sondami, specyficznymi dla polimorficznych loci minisatelitów, nazywa się Odciski palców DNA lub odciski palców genetyczne. Za pomocą tych i innych podobnych sond oligonukleotydowych można wykryć na jednym elektroforogramie do 15–20 różnych fragmentów DNA jednego osobnika, których masa cząsteczkowa przekracza 3,5 kb, a także wiele mniejszych fragmentów, które nie są brane pod uwagę przy ustalenie ojcostwa tą metodą.

Ryż. II.36. Przykłady wykluczenia i udowodnienia ojcostwa za pomocą typowania DNA

Wyniki hybrydyzacji Southern z sondą F10 wykazują pełną identyczność fragmentów DNA u dziecka i ojca (ścieżki 2 i 3), co jest uznawane za dowód ojcostwa lub identyfikują co najmniej 6 dodatkowych fragmentów DNA u dziecka, na co wskazuje strzałki, których nie ma u ojca (ścieżki 5 i 6 – wykluczenie ojcostwa)

Na ryc. II.36 przedstawia wyniki jednego z takich eksperymentów. Interpretacja śladów DNA uzyskanych z analizy wielu loci opiera się na trzech postulatach. Przede wszystkim zakłada się, że widoczne w odciskach palców fragmenty DNA są produktami allelicznymi poszczególnych loci genetycznych i przekazywane są potomstwu niezależnie od siebie. Po drugie, dla każdego locus genetycznego zakłada się, że częstości występowania w populacji poszczególnych alleli odpowiadają normalnemu rozkładowi Poissona. I wreszcie zakłada się, że fragmenty DNA, których ruchliwość elektroforetyczna jest zbieżna, reprezentują ten sam allel określonego locus. Zgromadzone doświadczenie pracy z odciskami palców DNA pokazuje, że pierwsze założenie jest spełnione całkiem dobrze: allelizm(para homologicznych genów determinujących różne cechy fenotypowe u organizmów diploidalnych) i powiązania genetyczne pomiędzy badanymi loci są rzadko spotykane. Niespełnienie drugiego założenia nie ma istotnego wpływu na wyniki testu, gdyż wnioski wyciągane są bez uwzględnienia częstotliwości występowania danego allelu na podstawie zbieżności struktury (fragmentów DNA) wielu loci. Trzeci postulat jest bardziej kontrowersyjny, ale jego zastosowanie zapewnia stabilizację wartości wskaźników ojcostwa.

Przy tych warunkach początkowych statystyczna ocena odcisków palców DNA wielu loci opiera się tylko na jednym parametrze: średniej frakcji fragmentów DNA ( X), które pokrywają się u osób bez więzi rodzinnych. Parametr ten w większym stopniu zależy od technik badań laboratoryjnych niż od właściwości badanej populacji. Jest to przede wszystkim zdolność zastosowanego układu do elektroforetycznego rozdziału poszczególnych fragmentów DNA (czyli rozdzielczość zastosowanej metody), zasady selekcji konkretnych fragmentów DNA do analizy, a także kryteria podejmowania decyzji o tożsamości porównywanych fragmentów DNA. W związku z tym parametr x może się różnić przy porównywaniu wyników uzyskanych w różnych laboratoriach, ale różnice te pozostaną spójne w różnych populacjach i subpopulacjach. Rzeczywiście przy zastosowaniu np. sond 33.6 i 33.15 okazało się, że tak X takie same u osób niespokrewnionych, w parach mąż-żona i w różnych grupach etnicznych.

Ryż. II.37. Porównanie zawartości informacyjnej dwóch sond minisatelitarnych do celów identyfikacji osobistej

Częstotliwości występowania loci minisatelitarnych D1S7 ( A) i D1S80 ( B) o określonej wielkości w populacji oceniano metodą hybrydyzacji Southern po trawieniu DNA enzymem restrykcyjnym Hae III ( A) lub PCR ( B). Locus D1S7 ma quasi-ciągły rozkład jednomodalny, podczas gdy locus D1S80 ma niższą heterozygotyczność (84%) z małą liczbą dyskretnych alleli wykazujących rozkład multimodalny

Ustalanie ojcostwa za pomocą sond DNA specyficznych tylko dla jednego locus. Odciski palców DNA uzyskane w wyniku jednoczesnego badania wielu loci odzwierciedlają fenotyp osobnika, a nie jego genotyp. Rzeczywiście, powstały obraz zawiera wiele pasm DNA, w tym frakcje nierozdzielone i słabo oddzielone. Taki elektroforogram przypomina złożoną cechę fenotypową, taką jak kształt twarzy człowieka, będący efektem ekspresji ogromnej liczby genów. Natomiast za pomocą sond DNA, które są sklonowanymi sekwencjami minisatelitów i oddziałują tylko z jednym locus, możliwe jest uzyskanie prawdziwej informacji o genotypie badanego organizmu. Zatem zajmując się indywidualnymi loci polimorficznymi człowieka, badacze dostają w swoje ręce system allele kodominujące(tj. allele, razem udział w tworzeniu cech fenotypowych), dziedziczony zgodnie z prawami Mendla. To właśnie zrozumienie dziedziczenia takich loci minisatelitarnych doprowadziło do powszechnego stosowania metody ustalania ojcostwa w jednym miejscu.

Obecnie uzyskano setki minisatelitarnych klonów DNA i na ich podstawie opracowano kombinacje sond odpowiednie do ustalenia ojcostwa. Przy wyborze sond do takich loci minisatelitarnych zwykle stosuje się następujące kryteria: sondy muszą mieć ścisłą specyficzność locus, a badane loci muszą być odłączone (przekazywane potomstwu niezależnie od siebie) i posiadać wystarczającą, ale nie nadmierną stabilność genetyczną . W szczególności, wśród najczęściej stosowanych sond, MS1 (D1S7) odpowiada locus genetycznemu, które w 99% przypadków jest heterozygotyczne, ale mutuje z bardzo dużą częstotliwością (0,05 na gametę) i dlatego pomimo dużej informatywności jest nie służy do ustalenia ojcostwa (ryc. II.37, A). Jednocześnie locus D1S80 o znacznie mniejszej zmienności (84% heterozygot) charakteryzuje się tworzeniem skupień w rozkładzie częstotliwości fragmentu DNA na długości (patrz ryc. II.37, B). Dlatego małe błędy w określeniu długości alleli mogą prowadzić do znacznych błędów w szacowaniu częstotliwości ich występowania. Takie loci zmieniają się dość łatwo w wyniku dryfu genetycznego i chowu wsobnego.

Obecnie opracowano teorię wskazującą, ile loci należy wpisać, aby uzyskać poprawną odpowiedź dotyczącą ojcostwa, biorąc pod uwagę znane wartości heterozygotyczności tych loci w populacji. Na przykład, jeśli stosuje się loci z 90% heterozygotycznością, należy przeanalizować sześć takich loci, aby ustalić ojcostwo. W Stanach Zjednoczonych obecnie powszechnie stosuje się do tego celu zestaw trzech do pięciu sond z pojedynczym locus. Sondy z pojedynczym locus mają niską rozdzielczość w porównaniu do sond rodzeństwa ( rodzeństwo). W szczególności użycie jednej takiej sondy daje jedynie 75% szans na wykrycie różnic genetycznych między rodzeństwem, a prawdopodobieństwo to wzrasta do 99,6% w przypadku użycia czterech sond. Fakt ten nabiera szczególnego znaczenia, gdy przy ustalaniu ojcostwa konieczne jest dokonanie wyboru między braćmi.

Cechy ustalania ojcostwa w poszczególnych loci za pomocą PCR. Jako alternatywę dla sond pojedynczych locus, ostatnio często stosuje się PCR do ustalenia ojcostwa. Poszczególne loci mini- i mikrosatelitarne można amplifikować przy użyciu starterów komplementarnych do unikalnych sekwencji DNA flankujących te powtarzające się sekwencje. Podczas identyfikacji osoby metoda PCR, która jest zasadniczo rodzajem techniki pojedynczego loci, ponieważ dotyczy pojedynczych loci, ma co najmniej dwie zalety w porównaniu z sondami z pojedynczym locus. Po pierwsze, polimorfizm długości DNA populacji alleli badanych tą metodą jest bardziej dyskretny niż alleli badanych sondami pojedynczego locus (patrz Ryc. II.37, A,B). Okoliczność ta ułatwia późniejsze obliczenie wskaźnika ojcostwa. Po drugie, metoda PCR jest znacznie bardziej czuła i można ją zastosować przy analizie próbek zawierających<1 нг геномной ДНК и полученных из разных источников (см. раздел 11.1.1).

Wady PCR w zastosowaniu do ustalania ojcostwa obejmują niską zawartość informacji w polimorficznych mikrosatelitach i krótkich minisatelitach. Wynika to z faktu, że mają<90% гетерозиготности, небольшим числом аллелей и имеют тенденцию к образованию кластеров по размерам (см. рис. II.37,B). Ponadto na rozmieszczenie takich sekwencji w genomie wpływa chów wsobny oraz przynależność osobników do określonych grup etnicznych. Liczba loci minisatelitarnych, które należy zbadać metodą PCR w celu ustalenia ojcostwa, wynosi blisko 11, a mikrosatelitów – 18.

Do typowania PCR najczęściej wykorzystuje się trzy ludzkie loci minisatelitarne: w genie apolipoproteiny B (APOB), D17S5 (znany również jako locus D17S30) i D1S80. Wszystkie trzy loci można łatwo amplifikować (maksymalny rozmiar ich wariantów allelicznych nie przekracza 1 kb) i można je łatwo wykryć za pomocą elektroforezy. Charakteryzują się jednak niskim poziomem heterozygotyczności i małą zmiennością (co znajduje odzwierciedlenie w małej liczbie znanych alleli). Mutacje w tych mikrosatelitach występują bardzo rzadko.

Jednym ze sposobów zwiększenia zawartości informacyjnej polimorfizmów mikrosatelitarnych podczas typowania DNA jest jednoczesna amplifikacja dwóch ściśle powiązanych loci mikrosatelitarnych, których kombinacje tworzą zbiór haplotypy. Na przykład jednoczesna amplifikacja dwóch powtórzeń GATA zlokalizowanych w intronie 40 genu czynnika von Willebranda, które są oddzielone sekwencją o długości 212 bp, ujawniła całkowity poziom heterozygotyczności połączonego locus wynoszący ~93%. Jednocześnie poziomy heterozygotyczności poszczególnych loci wynosiły odpowiednio tylko 72 i 78%.

Podsumowując, należy jeszcze raz zauważyć, że w swojej logice współczesne metody ustalania ojcostwa na podstawie typowania DNA są w pewnym stopniu sprzeczne. Jeżeli negatywny wniosek o ojcostwie, na podstawie niedopasowania alleli analizowanych loci mini- lub mikrosatelitarnych, nie budzi żadnych wątpliwości, to pozytywny wniosek można wyciągnąć jedynie z pewnym prawdopodobieństwem, które opiera się na częstotliwości występowania specyficznych alleli analizowanych loci w populacji. Z drugiej strony w wyniku błędów metodologicznych łatwo można wyciągnąć fałszywie negatywne wnioski, ale pozytywny wniosek o ojcostwie w wyniku laboratoryjnego błędu metodologicznego jest praktycznie wykluczony.

Wysoka zawartość informacyjna wielolocusowych odcisków palców DNA została potwierdzona dużą liczbą badań genetycznych i populacyjnych. Dane empiryczne uzyskane od tysięcy rodzin wykazały, że badanie wieloogniskowe może rozwiązać wszystkie sporne sprawy dotyczące ojcostwa. Stosowanie sond pojedynczych locus jest utrudnione ze względu na niemożność stworzenia pełnej klasyfikacji odpowiednich alleli w populacji ze względu na ich pozornie ciągły rozkład wielkości. Jednak nawet w tym przypadku w praktyce problem jest całkowicie rozwiązywany przy użyciu zestawu pięciu do sześciu sond z jednym locus. Zastosowanie PCR jest ograniczone przez wysoką konserwację ewolucyjną amplifikowanych loci mini- i mikrosatelitarnych, a w konsekwencji małą całkowitą liczbę alleli. Jednakże PCR może być bardzo przydatna w pierwszych etapach badań ze względu na metodologiczną prostotę prowadzenia eksperymentów, zwłaszcza w warunkach małej dostępności wyjściowego materiału biologicznego. Wszystkie trzy grupy metod dobrze się uzupełniają i w różnych kombinacjach w kontrowersyjnych przypadkach pozwalają na jednoznaczne określenie tożsamości danej osoby.

TYPOWANIE DNA (molekularna indywidualizacja genetyczna organizmów, indywidualizacja DNA), metoda badania materiału genetycznego mająca na celu identyfikację i ocenę indywidualnych cech genetycznych obiektu biologicznego. Celem takiego badania jest ustalenie podobieństw (lub różnic) różnych organizmów w celu określenia stopnia ich pokrewieństwa.

Metoda typowania DNA opiera się na istnieniu różnic w strukturze DNA pomiędzy różnymi osobnikami. Dotyczy to tzw. regionów hiperzmiennych, które wykazują polimorfizm strukturalny (mają kilka form allelicznych). W ich powstawaniu główną rolę odgrywają stosunkowo krótkie sekwencje nukleotydów, zwane minisatelitarnym i mikrosatelitarnym DNA, składające się odpowiednio z 15-70 i 2-5 par nukleotydów. Sekwencje te są rozproszone po całym genomie w postaci bloków (loci) i mają organizację tandemową (następującą po sobie wiele razy). Liczba powtórzeń tandemowych (a tym samym długość samych loci) waha się od 2-4 do kilku tysięcy. Obecność powtarzających się elementów w takich homologicznych blokach satelitarnych determinuje polimorfizm strukturalny tych loci, co objawia się w szczególności zjawiskiem polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP). Takie fragmenty powstają po enzymatycznym rozszczepieniu DNA enzymami restrykcyjnymi (rozszczepienie nie zachodzi w obrębie powtórzeń ze względu na specyfikę ich składu nukleotydowego). W oryginalnych wersjach typowania DNA fragmenty DNA rozdzielano metodą elektroforezy w żelu agarozowym, a następnie uzyskiwano odcisk tego żelu na filtrze membranowym. Ten ostatni inkubowano w roztworze zawierającym specjalnie wyselekcjonowane sondy – fragmenty DNA znakowane radioizotopem. Regiony badanego DNA zawierające komplementarny do sondy związano (hybrydyzowano) z nim i wykryto za pomocą autoradiografii. Tym samym na radioczułej błonie w postaci zestawu pasm natychmiast zidentyfikowano wszystkie mikro- i minisatelity genomowego DNA homologicznego do użytej sondy. Przez analogię do analizy odcisku palca (wzór linii brodawkowatych) pojawił się termin „odcisk palca genetyczny lub genomowy”. Każdy osobnik ma swój genomowy „odcisk palca”, który charakteryzuje się określoną liczbą prążków (do kilkudziesięciu), ich położeniem na ścieżce oraz intensywnością zaczernienia każdego pasma. Im większy związek, tym więcej zbiegów okoliczności. Cały wzór wykazuje jeszcze większą specyfikę indywidualną niż wzory brodawkowe i dlatego może służyć jako „genetyczny identyfikator” tożsamości. U krewnych liczba pasujących prążków jest zauważalnie większa; u bliźniąt są one identyczne.

Rozwój metody reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) (koniec lat 80. XX w.) umożliwił odtworzenie (amplifikację) dowolnej sekwencji DNA, uzyskanie dziesiątek i setek milionów jej kopii oraz wykorzystanie znikomo małych ilości materiału biologicznego do molekularnej analizy genetycznej. Możliwe stało się porównywanie długości poszczególnych loci całego minisatelitarnego DNA bez poddawania ich wstępnemu trawieniu enzymatycznemu, czyli analizie polimorfizmu długości amplifikowanych fragmentów (AFLP). Po rozdzieleniu produktów PCR metodą elektroforezy, ich położenie w żelu określa się za pomocą specjalnych barwników, znaczników fluorescencyjnych itp. Opracowano także tzw. systemy amplifikacji multipleksowej, które pozwalają na jednoczesną analizę AFLP kilku loci na raz (może być ich więcej niż dziesięć). W tym przypadku profil amplifikacji DNA utworzony przez sumę loci okazuje się skrajnie polimorficzny (jest to kombinacja kilku niezależnych elementów polimorficznych), ale zapewnia bardzo dużą wiarygodność analizy.

Zmienność w strukturze polimorficznych genów mini- i mikrosatelitarnego DNA może być również spowodowana punktowymi podstawieniami nukleotydów. Takie loci różnią się jedynie składem nukleotydów. W tym przypadku określa się pierwotną strukturę amplifikowanych fragmentów (patrz Sekwencjonowanie). Najbardziej rozwiniętą metodą typowania DNA, opartą na sekwencjonowaniu fragmentów, jest analiza mitochondrialnego DNA (mtDNA), który charakteryzuje się wysokim poziomem polimorfizmu, obecnością dużej liczby kopii, brakiem rekombinacji i dziedziczeniem po matce (zarodek otrzymuje mitochondria tylko z komórki jajowej). Wszystko to umożliwiło szerokie zastosowanie mtDNA w badaniach populacyjnych i filogenetycznych, a w niektórych przypadkach uczyniło z niego jedyne możliwe narzędzie do typowania DNA; na przykład, gdy DNA zawarty w próbce jest silnie zdegradowany i chromosomalny DNA nie może zostać amplifikowany. Dziedziczenie matczyne i brak rekombinacji pozwalają na wykorzystanie mtDNA jako tzw. markera genetycznego „śledzenia” przodków. Jest to szczególnie ważne przy ustalaniu pokrewieństwa w przypadkach, gdy dystans genetyczny dzielący krewnych okazuje się wynosić więcej niż jedno pokolenie. Uderzającym przykładem wykorzystania mtDNA do typowania DNA była praca rosyjskich, brytyjskich i amerykańskich naukowców mająca na celu identyfikację szczątków rosyjskiej rodziny cesarskiej w latach 1992-98. Później wielokrotnie stosowano analizę mtDNA w celu zindywidualizowania szkieletów i zmumifikowanych szczątków mających dziesiątki, setki, a nawet dziesiątki tysięcy lat.

Metodę typowania DNA wykorzystuje się w kryminalistyce do identyfikacji osób i ustalania powiązań rodzinnych, a także w analizach medycznych i biologicznych. W genetyce i selekcji zwierząt gospodarskich i roślin metodę tę stosuje się do certyfikacji i selekcji czystorasowego potomstwa zwierząt, typowania odmian roślin, określania różnic międzygatunkowych i międzyodmianowych, a w praktycznej bakteriologii i epidemiologii do identyfikacji szczepów bakteryjnych. Typowanie DNA można wykorzystać do badania cech strukturalnych i funkcjonalnych aparatu genetycznego oraz zjawisk niestabilności genomu podczas normalnego funkcjonowania komórek i patogenezy, w genetyce populacyjnej i ewolucyjnej.

Dosł.: DNA Fingerprinting: Stan nauki. V. a. z o.o., 1993; Iwanow P. L. Molekularna identyfikacja genetyczna szczątków rodziny królewskiej // Biuletyn Rosyjskiej Akademii Nauk. 1994. T. 64. nr 10; aka. Zastosowanie systemów indywidualizujących opartych na polimorfizmie długości amplifikowanych fragmentów DNA (AFLP) w kryminalistycznych badaniach identyfikacyjnych osób i ustalaniu pokrewieństwa // Medyczne badanie kryminalistyczne. 1999. nr 4; aka. Indywidualizacja osoby i identyfikacja osobista: biologia molekularna w badaniach kryminalistycznych // Biuletyn Rosyjskiej Akademii Nauk. 2003. T. 73. nr 12.