Az egypetéjű ikrek mindig is lenyűgözték az embereket, hiszen szinte tökéletesen azonos külsővel és genetikai állománnyal rendelkeznek. Azonban az ujjlenyomatuk, mely mindenki számára egyedi azonosító, náluk is eltérő. Felmerül a kérdés: ha a DNS-ük majdnem teljesen megegyezik, miért különböznek az ujjlenyomataik?
Az egypetéjű ikrek genetikája és az azonosság kérdése
Az egypetéjű ikrek egyazon, a fejlődés korai szakaszában kettéosztódó embrióból származnak. Így két olyan egyén lesznek, akik szinte ugyanazon a genetikai információn osztoznak mindkét szülő részéről, és nagyon hasonlóan néznek ki.
Az egypetéjű ikrek az utolsó porcikájukig tök ugyanúgy néznek ki, és ha nem segítenek más frizurával, arcszőrzettel, vagy éppen azzal, hogy az egyik kicsit meghízik, a legközvetlenebb környezetüknek is nehézséget okoz a megkülönböztetésük. Bizonyos tekintetben úgy is fogalmazhatunk, hogy az egypetéjű ikrek egymás klónjai.
Fontos azonban megjegyezni, hogy az egypetéjű ikrek DNS-e teljes egészében nem egyező, méhen belüli genetikai mutációk révén mégsem osztoznak száz százalékban ugyanazon a DNS-en.
Régóta fennálló tudományos dogmát cáfoltak meg egy nemzetközi laboratórium német kutatói. Kimutatták, hogy még az egypetéjű ikrek genomjában is akad néhány apró eltérés. Egészen mostanáig csak néhány elméleti megfontolás szólt az ellen a dogma ellen (amelyet az eddigi kísérleti eredmények is alátámasztottak), hogy az egypetéjű ikrek genetikai állománya azonos.
Egy nemzetközi laboratóriumhálózat, az Eurofins vezető genomikai laboratóriumában (a németországi Ebersbergben) dolgozó kutatóknak azonban egy új módszerrel sikerült néhány pontmutációt (úgynevezett egypontos nukleotid polimorfizmust vagy SNP-t) azonosítaniuk egypetéjű ikrekben. Az Eurofins kutatói egy egypetéjű férfi ikerpár spermamintájából és az egyik iker gyermekének vérmintájából nyert DNS bázissorrendjét állapították meg úgynevezett következő generációs ultramély szekvenálással és az ehhez kapcsolódó bioinformatikai technikával. A bioinformatikai elemzés öt mutációt (SNP-t) tárt fel az apában és a gyerekben, amelyek nem voltak meg az apai nagybácsiban. Az SNP-k jelenlétét ezután klasszikus Sanger-féle szekvenálással is megerősítették. A Forensic Science International: Genetics folyóiratban megjelent eredmények tehát alátámasztották azt az elképzelést, hogy ritka mutációk előfordulnak nem sokkal azután vagy azelőtt, hogy a megtermékenyített emberi petesejt kettéválna (így keletkeznek az egypetéjű ikrek), valamint azt, hogy ezek a mutációk átkerülnek a testi szövetekbe és a csírasejtekbe is. A most talált genetikai különbség és a módszer megoldást kínál az olyan esetek megbízható eldöntésére, ahol egypetéjű ikrek ellen adnak be apasági keresetet, vagy egypetéjű ikrektől származó DNS-nyomokat találnak egy bűntény helyszínén.
Különbség a monozigóta és a dizigóta ikrek között
Az ujjlenyomatok egyedisége
Az ujjlenyomatunk egyedi, senkiével sem azonos. Annak esélye, hogy két személy ujjlenyomata tökéletesen egyforma legyen, 1 a 64 millióhoz. Mind ez idáig nem fordult még elő, hogy két ujjlenyomatot egyezőnek találtak volna.
Na de mi a helyzet a másik, sokkal régebbi azonosítási módszerrel, az ujjlenyomattal? Az ujjlenyomataink ugyanis a génjeinktől függetlenek, az anyaméhben alakulnak ki, részben a környezeti hatások által alakítva, részben teljesen véletlenszerűen. Utóbbiban hasonlítanak az anyajegyekre, általában azok is véletlenszerű mutációk eredményei, és mint ilyen, nem azonosak az egypetéjű ikreknél.
Az ujjlenyomataink különböző volta teszi lehetővé, hogy azonosításra használjuk, legyen szó egy bűnesetről vagy épp egy okostelefonról, esetleg biometrikus útlevélről.
Az ujjlenyomat kialakulása és a genetikai háttér
Bár az egypetéjű ikrek DNS-e közel azonos, ugyanakkor nem a DNS az egyetlen tényező, amely befolyásolja egy ember ujjlenyomatának rajzolatát. Kisebb súllyal ugyan, de környezeti faktorok is latba esnek ugyanis, és kihatással lehetnek az ujjlenyomat kialakulására a méhen belüli fejlődés során.
Korábbi kutatások már feltárták, milyen gének vesznek részt az ujjvégeink kis bőrredőinek kialakításában, egy új kutatásban további tényezőket azonosítottak, amelyek az egyediségért felelnek. Az újonnan, a Cell folyóiratban ismertetett kutatási eredmények szerint három jelátvivő molekula, valamint az ujjak alakjának és a bőr növekedési idejének egészen kis eltérései hatására válnak különbözővé az azonos génekkel rendelkezők ujjlenyomatai is.
Az ujjvégek kis vájatai már a terhesség 13. hetében elkezdenek kialakulni, s később ezekből jönnek létre a jellegzetes rajzolatok, hurkocskák, örvények. A kutatók most az embrionális ujjvégi sejtek génkifejeződését vizsgálták meg, hogy kiderítsék, mely gének aktívak az ujjak fejlődése során.
Három jelátvivő molekuláris útvonalat - olyan fehérjéket, amelyek a sejtek közti kommunikációban vesznek részt - azonosítottak, s ezekből kettő határozza meg, hogy az ujjvég bőrének egy-egy sávjában kiemelkedés, vagy gödröcske alakul-e ki. Az egyik, WNT nevű molekula serkenti a sejtek növekedését, ennek hatására jönnek létre a kiemelkedések, a másik, a BMP pedig elnyomja a növekedést, így ez az árkok létrehozását irányítja. A harmadik molekula, az EDAR feladata az, hogy irányítson, hatására a két előző sávokat hoz létre, nélküle pöttyös mintázat keletkezne.
Alan Turing matematikus 1952-es elmélete magyarázta meg az állatok különféle mintázatainak fejlődése mögötti irányítást, matematikai alapon. A leopárd pettyei, a zebra csíkjai és más, hasonló minták e körbe tartoznak, és ezek mindegyike két, egymással reagáló és kapcsolódóan működő anyag hatására jön létre. Az ujjlenyomataink is Turing-mintázatoknak tekinthetők, a folyamatok által pillanatonként meghatározott fejlődésükkel, az egyediségük is pont ennek köszönhető.
A környezeti tényezők befolyása
Az ujjlenyomatok a magzat fejlődésének 13-19. hetében alakulnak ki. A magzat helyzete az anyaméhben, a tápanyagokhoz való hozzáférése, de a köldökzsinór hossza is befolyással lehet az ujjlenyomatok mintájára. Hogy pontosan hogyan alakul ki a mintázat, nem teljesen ismert, hatással lehet rá a magzat testhelyzete, mozgása, az őt érő stresszhatások, a köldökzsinór hossza, és nagyjából bármi, ami az anyaméhben történik.
Bár az egypetéjű ikrek társbérlők az anyaméhben, eltérő hatások érik őket, így a genetikai azonosság ellenére az ujjlenyomatuk is különböző lesz. Simona Francese, a sheffieldi Hallam Egyetem törvényszéki szakértője elmondása szerint még a születés után is változhat az ujjlenyomat. Bőrbetegségek, hegek, égési sérülések és - ritka esetekben - gyógyszerek is megváltoztathatják átmenetileg vagy tartósan a bőrredők részleteit.
Az ujjak alakja, anatómiai felépítése és a fejlődés ideje azonban korlátokat szab, ezek határozzák meg a hurkok, örvények létrejöttét. Három kiindulási pontból kezdődik a mintázat kialakulása: az ujjbegy közepe, az utolsó ujjperc kezdete (ahol meghajlítjuk az ujjpercet), illetve az ujjbegyet körbeölelő ív, mondjuk úgy, hogy a köröm körvonalától kiindulva. Ezekből folyamatosan töltődik ki a rendelkezésre álló tér, ahogy a jégvirág kitölti az ablakot a hidegben. Ha nagy és szimmetrikus az ujjbegy, és hamar elkezdenek fejlődni a bőrredőcskék, akkor örvény jön létre, ha hosszúkás az ujjbegy, akkor hurok, ha pedig középütt nem kezd el fejlődni a mintázat, akkor ív születik a helyén.
Ujjlenyomat mintatípusok és kialakulásuk:
| Mintatípus | Jellemzők | Kialakulás feltételei |
|---|---|---|
| Örvény | Körkörös, spirális mintázat | Nagy és szimmetrikus ujjbegy, korai bőrredő fejlődés |
| Hurok | Hosszúkás, hurokszerű mintázat | Hosszúkás ujjbegy |
| Ív | Egyszerű íves mintázat, központi rész nélkül | A mintázat fejlődése nem kezdődik el középütt |
Ujjlenyomat nem csak embereknél
Ujjlenyomata egyébként nem csak az embernek van, de a csimpánzoknak, gorilláknak, sőt, a koaláknak is. Utóbbi a leginkább zavarbaejtő, egyrészt azért, mert a koalák elég messze vannak tőlünk evolúciós értelemben, másrészt a méret és a mintázatok is szinte tökéletesen egyeznek az emberi ujjlenyomatokkal.
tags: #az #egypeteju #ikrek #ujjlenyomata #egyforma