DNA

Deoksiribonukleiinihappo eli DNA on nukleiinihappo, joka sisältää kaikkien eliöiden solujen ja joidenkin virusten geneettisen materiaalin. Eliön lisääntyessä geneettinen materiaali kopioituu ja välittyy jälkeläisille.
Eukaryooteissa DNA on kromosomeissa solun tumassa. Prokaryooteissa DNA on rengasmaisena molekyylinä solun sisällä ilman tumaa nukleoidiksi kutsutulla alueella. Eläin- ja kasvisolujen mitokondriot sekä kasvisolujen viherhiukkaset sisältävät oman rengasmaisen DNA:nsa kuten bakteereissa. Ihmisen mitokondriaalinen DNA on maternaalista, eli periytyy aina äidiltä.
Jos yhden ihmisen solun DNA avattaisiin yhdeksi nauhaksi, tulisi pituudeksi noin kaksi metriä. Yhden ihmisen kaikkien solujen DNA yhteensä ylettyisi Maasta Kuuhun ja takaisin. Ihmisen perimästä vain noin 1,5 % on proteiineja koodaavaa DNA:ta.

DNA:n rakenteen historiaa

Ensimmäisen kerran DNA:n eristi sveitsiläinen tutkija Friedrich Miescher vuonna 1869 lohen mädistä ja tulokset julkaistiin kaksi vuotta myöhemmin. Löytämänsä molekyylin merkityksestä hänellä ei vielä ollut aavistustakaan. DNA:n tehtävän perimän siirtäjänä osoittivat kokeellisesti amerikkalaiset Oswald Avery, Colin MacLeod ja Maclyn McCarty lähes 70 vuotta myöhemmin.
DNA:n kemiallisten ominaisuuksien näennäinen yksinkertaisuus johti biologit epäilemään, ettei se voisi olla geneettisen informaation säilytysmolekyyli. DNA:n rakenteen ratkaisu perustui sen kemiallisten ominaisuuksien tuntemiseen. 1950-luvulla Lontoon King's Collegessa vaikuttanut Rosalind Franklin ja Cambridgen yliopistossa vaikuttaneet James D. Watson ja Francis Crick ratkaisivat DNA:n rakenteen. Watson ja Crick julkaisivat kuuluisan artikkelinsa ”Molecular structure of nucleic acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” Nature-lehdessä 1953. DNA:n rakenteen tunteminen mahdollisti kaikki molekyylibiologian edistysaskeleet tästä eteenpäin. Watson ja Crick saivat Nobelin palkinnon 1962 DNA-tutkimuksistaan yhdessä Maurice Wilkinsin kanssa. Rosalind Franklinin varhainen kuolema 1958 esti häntä saamasta Nobelin palkintoa, koska sitä ei jaeta postuumisti.

DNA:n käyttö rikostutkinnassa

Myös DNA-tunnisteiden käyttö rikostutkinnassa on yhä yleisempää. Suomessa DNA-tutkimuksia tehdään niin henki- kuin omaisuusrikoksissakin. Rikostutkinnassa DNA:a voi löytyä muun muassa siemennesteestä tai ihokudoksesta. Rikostutkinnassa DNA on erittäin luotettava todiste syyllisyyskysymyksen selvittämisessä. Sen avulla voi myös todistaa isyytensä yleensä jopa yli 99,99 % varmuudella.
DNA:n käyttö rikostutkinnassa perustuu kromosomien ei-koodaavalla alueella sijaitseviin, yleensä 4-5 emäsparin mittaisten toistojaksoihin (eng. short tandem repeat, STR). Tiettyjä toistojaksojen alueita monistamalla saadaan aikaan ihmisen yksilöivä DNA-tunniste. Koska toistojaksojen pituudet vaihtelevat eri ihmisillä, voidaan riittävän monta aluetta tutkimalla laskea tilastollinen todennäköisyys samanlaisen DNA-profiilin esiintymiselle.
Poliisin rikospaikoilta kerättyjä DNA-näytteitä verrataan DNA-rekisteriin. Suomessa poliisi voi suorittaa henkilökatsastuksen sellaiselle henkilölle, jota todennäköisin syin epäillään sellaisesta rikoksesta, josta säädetty ankarin rangaistus on enemmän kuin kuusi kuukautta vankeutta, taikka rattijuopumuksesta sekä huumausaineen käyttörikoksesta. Henkilökatsastuksen yhteydessä epäillyltä otetaan DNA-näyte posken limakalvolta. Epäillyn antamasta näytteestä määritetään epäillyn DNA-profiili, joka tallennetaan poliisin DNA-rekisteriin.