DNA; tüm canlı organizmaların genetik talimatlarını taşıyan, çift sarmal yapıda bir moleküldür. Basitçe bir organizmanın gelişimi, işlevi, büyümesi ve üremesi için gerekli olan tüm bilgileri kodlayan bir kitap gibidir.
DNA hücresel metabolik aktiviteler, UV ışınları, kimyasal maddeler ve serbest radikaller gibi içsel ve çevresel faktörler nedeniyle sürekli olarak hasar görme tehlikesi altındadır.
DNA adli vakalarda, kimliklendirme ve olayların çözümlendirilmesinde büyük rol oynayan temel biyolojik delildir. Ancak DNA zamanla bozulmaya uğrayabilir ve bütünlüğünü koruyamaz. Ölümden sonra geçen sürede organizmalar farklı şekillerde etkilenir ve hidroliz veya oksidasyon gibi mekanizmalar DNA’nın yapı bütünlüğünü bozar. Vaka çalışmalarında her ne kadar bozulmuş DNA analiz edilmesi zor olsa da adli bilimlerde bir araç haline gelmeyi başarmıştır. Örneğin tarihi kimlik tespiti, arkeolojik çalışmalar, ölüm zamanı tahmini veya bir cesedin maruz kalığı çevresel faktörlerin tespiti gibi birçok alanda yardımcı olur. Aslında DNA enzimatik, kimyasal ya da hücresel gibi birçok açıdan bozulmaya uğrayabilir. DNA enzimatik, kimyasal ya da hücresel gibi bir çok açıdan bozulmaya uğrayabilir.
DNA Bozulmasını Etkileyen Çevresel Faktörler
Sıcaklık
Yüksek sıcaklıklarda Dna’nın çift sarmal yapısı hidrojen bağlarının kopmasıyla bozulur ve iki iplik birbirinden bağımsız tek zincir haline gelir. Aslında bu olaya DNA ergimesi denir. Ergime sıcaklığı (Tm); DNA ipçiklerinin yarısının çift sarmal, yarısının tek zincir olduğu sıcaklıktır. Uzun süreli, yüksek sıcaklıklarda (90 santigrat derece ve üstü) sadece sarmalın bölünmesine değil daha da kalıcı hasarlara yol açabilir. Örneğin kimyasal hasarlar; yüksek sıcaklıklar DNA’daki nükleotitler arasında kimyasal reaksiyonları hızlandırarak Deaminasyon (amino grubunun bazlardan ayrılması) ve Depürinasyon (şeker-fosfat omurgasından bazların kopması)gibi hasarlara neden olabilir. Adli uzmanlar, DNA’nın parçalanma seviyesine bakarak delilin (kemik, doku) ne kadar yoğun ısıya maruz kaldığını tahmin edebilirler. Aynı zamanda cesedin ölüm sonrası soğuma hızını ve çürüme hızını belirler. Yani ölüm zamanı tahmini yapılmasında da sıcaklık etkeni önemlidir.
UV Işınları
Güneş ışığının bir bileşeni olan UV ışınları, DNA’nın bütünlüğünü ciddi şekilde tehdit eden ve fiziksel hasara yol açan önemli çevresel bir faktördür.
UV radyasyonunun DNA da neden olduğu en yaygın hasar, pirimidin dimerleri oluşumudur. Primidinler; DNA da timin ve sitozin bazlarıdır. Dimer oluşumu; UV ışınlarına maruz kaldığında, DNA zinciri üzerinde komşu olan iki pirimidin bazı arasında kovalent bağ oluşur. Dimer oluşması DNA’nın çift sarmal yapısında ciddi bozulmalara ve çarpıklığa yol açar. Bunun sonuçları ise; DNA’yı kopyalayan enzimler (DNA polimerazlar) dimerli bölgeyi okuyamaz ve DNA replikasyonunun durmasına veya hatalı şekilde devam etmesine neden olur. Genetik bilginin RNA’ya aktarılma süreci de engellenir. (transkripsiyon)Eğer hücre hasarlı bölgeyi hatalı bir şekilde tamir eder veya hasarı tolere ederse dimerli bölgede mutasyonlar meydana gelir. Bu durumda kanserleşmeye neden olur. eğer olay yerinde bulunan kan lekesi veya tükürük örneği UV’ye maruz kalmışsa bu durum DNA moleküllerinde çapraz bağlara ve daha kısa zincir kırıklarına yol açar. UV hasarlı DNA PCR’ da tam olarak kopyalanamaz ve güvenilir bir DNA profilinin elde edilememesine neden olur. Bu durum delilin dış etkenlere ne kadar süre maruz kaldığının bir göstergesi haline gelir.
Nem (Su Aktivitesi)
Yüksek su içeriği hidroliktik reaksiyonları teşvik ederek DNA’nın kimyasal stabilitesini azaltır ve depürinasyon gibi hasarları hızlandırır. Düşük nem, DNA’nın yapısını korumak için önemlidir. ancak aşırı kuruluk uzun vadede DNA’nın sertleşmesine ve hasara daha açık hale gelmesine neden olabilir. Bataklık, nemli bodrum katları gibi yüksek nemli ortamlar bakteriyel çoğalmayı hızlandırır. Bu mikroorganizmaların ürettiği enzimler, DNA’yı hızla parçalayarak adli analizi, imkansız hale getirebilir. Bu durumda delillerin incelenebilirliğini arttırmak için ıslak delillerin plastik torbalara konulmaması bunun yerine, kağıt poşetlerde havalandırarak taşınması veya kurutulması gerekir.
DNA Bozulmasının Adli Uygulamalarda Kullanımı
Ölüm Sonrası Tahmini (PMI)
DNA ölümden sonra bozulmaya uğrasa bile hücre çekirdeğinde kolayca bozulmaz. Ölümden sonra DNA çözülmeye başlasa da yavaş ve sabit bir şekilde devam eder bu nedenle PMI tahmininde kullanılabilir.
Bırakılma Süresi (TSD)
Bir biyolojik kanıtın olay yerine ne zaman bırakıldığı ve süresi hakkında bilgi verir.
Adli Arkeoloji
Kazılarda bulunan arkeolojik maddelerin, yaşı ve durumu hakkında bilgi verir. Ayrıca mumyalanmış dokularda onarım yöntemleri geliştirilmesine de katkısı vardır.
Ses dalgaları ile hücrelerde geri dönüşü olmayan
hasalar vermek mümkün müdür?
Ses dalgalarının organizmaların fiziksel ve biyokimyasal yapıları üzerinde etkisinin olduğu artık bilinen bir gerçek aynı zamanda hücre seviyesinde sesin etkisini görmekte mümkündür. Fakat bu ses dalgalarının kötü yanlarının olması kadar iyi yanları da vardır.
Ses Dalgasının İyi Yüzü
Dayanıklılık artırma; ses dalgaları düşük güç ve kısa sürelerde uygulandığında, bitkiler için hafif bir strestir. Bu hafif stres, hücrelerde doğal bir savuna tepkisini başlatır. Hücre içindeki (ROS) serbest oksijen radikalleri seviyesi artar ancak toksik olmayan sinyal molekülü görevi görür. Bu sinyal sayesinde bitkiler kendini korumak için PAL enzimi gibi enzimleri sentezler ve sağlık için önemli olan fenolik bileşikler gibi biyoaktif maddeleri (antioksidanları) biriktirir.
Ses Dalgasının Kötü Yüzü
Hücresel yıkım ve DNA hasarı; ses dalgaları yüksek güç veya uzun sürelerde uygulandığında hücreler için yıkıcı hale gelir. Ultra ses, sıvı içinde kabarcıklar oluşturur. Bu kabacıklar çöktüğünde çok yüksek enerji, basınç, ve sıcaklık açığa çıkar. Bu enerji hücre zarlarını parçalar
veya gözenekler açar. Kontrolsüz (ROS) serbest radikaller üretimi, hücre için zehirli hale gelir. Toksik ROS ve toksik mekanik etki, hücrenin çekirdeğine ulaşıp DNA molekülüne zarar verir.
Ses dalgasının bu yıkıcı potansiyeli tarımda istenmeyen organizmaları (patojen yabancı ot) kontrol etmek için kullanılabilir. Amaç; dozu ve süreyi iyi ayarlayarak, hedef zararlının DNA’sının tamir etmesine fırsat vermeden hızla hasar oluşturmak ve dayanıklılık mekanizmasını etkisiz hale getirmektir.
KAYNAKÇA
- Allentoft, M. E., Collins, M., Harker, D., Haile, J., Oskam, C. L., Hale, M. L., Campos, P. F., Samaniego, J. A., Gilbert, M. T. P., Willerslev, E., Zhang, G., Scofield, R. P., Holdaway, R. N., & Bunce, M. (2012). The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils. Proceedings. Biological Sciences, 279(1748), 4724–4733.
- Doğan Alakoç, Y. (2010). Adli bilimlerde DNA analizleri. Ankara Sağlık Hizmetleri Dergisi, 9(2), 1-8.
- Tekcan, E., & Tural, Ş. (2023). Current molecular genetic developments in forensic DNA analysis. Van Medical Journal, 30(2), 217–222.
- Akal, E., & Selçuk, M. (2013). Spermatozoon DNA’sının hasarına neden olan faktörler, tamir ve hasar tespit mekanizmaları. İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 39(2), 284-293.
- Basoglu, F., & ÖNAL, A. (2009). ENVIRONMENTAL FACTORS’EFFECTS ON GENES AND GENETIC ANALYSIS METHODS. JOURNAL OF ISTANBUL FACULTY OF MEDICINE-ISTANBUL TIP FAKULTESI DERGISI, 72(3).
- Çetli, E., Tatar, D., & Özkoçak, V. (2019). Adli bilimlerde DNA parmak izine adli genetik ve adli antropolojik bakış. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(4), 1545-1556.
- Sliskovic, L., Milos, I., Zecic, A., Kuret, S., & Sutlovic, D. (2024). Does sunlight affect the quality for purposes of DNA analysis of blood stain evidence collected from different surfaces? Genes, 15(7), 888.
- Khorwal, D., Mathur, G. K., Ahmed, U., & Daga, S. S. (2024). Environmental factors affecting the concentration of DNA in blood and saliva stains: A review. Journal of Forensic Science and Research, 8(1), 009–015.
- Żarczyńska, M., Żarczyński, P., & Tomsia, M. (2023). Nucleic acids persistence-benefits and limitations in forensic genetics. Genes, 14(8), 1643.
- Dikilitaş, M., Balak, M. V., Şimşek, E., & Karakaş Dikilitaş, S. (2018). Ses Dalgaları ile Hücrelerde Geri Dönülmez DNA Hasarları Oluşturmak Mümkün müdür? Harran Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi, 22(4), 560-571.
