DNAは指紋や目の色にどのように影響しますか?

Analyzing DNA can tell us what colour a person’s eyes are. (Shutterstock) DNA を分析すると、人の目の色がわかります

[公開日] 2023 年 2 月 12 日午後 1 時 19 分 GMT

[質問] アリアンヌ、15 歳、モントリオール、カナダ

[答えてくれる先生] Cristina Abbatangelo

記事を音読します。

実生活で犯罪を解決することは、テレビで見られるようなものではありませんが、どちらの設定でも証拠が必要です。 犯罪現場に残された指紋と DNA は、どちらも優れた証拠源です。

デオキシリボ核酸 (DNA) は指先にある程度の影響を与えますが、指紋を本当にユニークなものにしているのは、皮膚の小さな隆起の特別な折り畳みパターンです。 これは胎児の発育中に発生し、これにより人間は物体を保持してつかむことができます。 まったく同じ隆起のパターンは 2 つとありません。

一方、遺伝子フィンガープリンティングは、研究者が固有の遺伝子パターンに基づいて個人の身元を絞り込むことを可能にする証拠を収集する別の方法です。

一連の指示

DNA は、私たちの細胞のそれぞれの中に含まれている遺伝情報であり、私たちを私たち自身にしています。 DNA は、A-アデニン、T-チミン、C-シトシン、G-グアニンの 4 文字だけを使用した特別なコードで書かれた一連の指示書のように機能します。 これらの文字はヌクレオチド (nucleotides) を指し、DNA 内のヌクレオチドの特定の順序が、体内のすべての細胞とその機能の指示を表しています。

DNA 命令の完全なセットは、地球上のすべての人間で 99.9% 類似していますが、わずかな違いは、指先の指紋と同じくらいユニークです。

これらのユニークな領域は、マイクロサテライト (microsatellites) またはタンデムリピート (tandem repeats) と呼ばれる小さなセクションで、DNA の既知の位置に発生します。 マイクロサテライトには、通常は 1 ~ 6 ヌクレオチド長の反復 DNA の短いセグメントが含まれています (たとえば、GATGATGAT)。 誰もが同じマイクロサテライトを DNA の同じ既知の位置に持っていますが、反復の数は人によって異なります。

あなたは「GAT」を 10 回繰り返すかもしれませんが、あなたの先生は「GAT」を 12 回繰り返すかもしれません。 これらの反復数の違いの結果として、マイクロサテライトの長さは簡単に測定でき、捜査官はこれらの測定値を使用して、容疑者の DNA と犯罪現場のサンプルとの一致を生成できます。

DNA acts like a set of instructions. (Shutterstock) DNA は一連の命令のように機能します

DNAから外見を判断する

遺伝子フィンガープリンティングは常に一致するとは限りません。また、捜査官が犯罪現場の DNA と比較できる容疑者がいない場合もあります。 では、捜査官はどのようにして誰を探すべきかを知るのでしょうか? 新しい方法は、犯罪現場に残された DNA を使用して、容疑者がどのように見えるかを教えてくれます。

サイエンス フィクションのように聞こえるかもしれませんが、法医学的 DNA 表現型解析: forensic DNA phenotyping (FDP)  と呼ばれる新しい技術は、犯罪現場に残された遺伝物質から容疑者のプロファイルを生成するのに役立ちます。 FDP を使用すると、調査員は個人の年齢、祖先、髪の色、肌の色、目の色を特定できます。

目の色を例に挙げてみましょう。 目の色は、虹彩に含まれるユーメラニンの量 (how much eumelanin you have in the iris) によって決まります。 ユーメラニンは暗褐色がかった黒色の色素で、大量の光を吸収します。 虹彩にユーメラニンが多い人は、茶色などの暗く見える目の色をしています。

目のユーメラニン生成を制御する遺伝子はいくつかありますが、OCA2 と呼ばれる目の色を制御する最も重要な遺伝子の 1 つは、染色体 15 にあります。

ここで、私たちの DNA 取扱説明書が再び役に立ちます。 私たちの DNA 配列のどの位置にも、2 つのヌクレオチドがあります。1 つは母親から受け継いだ染色体上にあり、もう 1 つは父親から受け継いだ染色体にあります。 OCA2 の近くの特定の位置に「G」のコピーを 2 つ持つ個人 (1 つの「G」は母親から、もう 1 つの「G」は父親から継承) は、ユーメラニンの生成が少なくなり、青い目になる可能性が高くなります。

対照的に、同じ位置に「A」のコピーが 1 つまたは 2 つある人は、より多くのユーメラニンを生成し、茶色の目になる可能性が高くなります。 緑色や栗色などの中間色の目の個人を特定するのは非常に難しいため、研究者は FDP 技術の改善に日々取り組んでいます。

とはいえ、犯行現場の DNA が青い目と茶色の目を持った個人のどちらからのものかを判断する能力は、捜査官が容疑者のグループを絞り込むために必要な情報になる可能性があります。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4kids の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.

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