Metodo di analisi

Si procede al prelievo di un campione di mucosa orale; il tampone per il prelievo viene somministrato con soluzione respingente in modo che il campione non venga rovinato.

In seguito all’arrivo ed alla registrazione dei campioni presso la FamilyTreeDNA a Houston (USA), questi, e le relative informazioni aggiuntive, vengono inviati in laboratorio (Genomics Research Center) ai fini dell’elaborazione.

Al fine di poter estrarre il DNA dal campione, a ciascuna provetta viene aggiunto un enzima (proteinasi K): in tal modo le cellule si aprono e viene liberato il DNA nella soluzione. La procedura seguita è simile a quella effettuata con prove forensi quali francobolli usati oppure denti. Viene inserito un pezzo del francobollo in soluzione respingente a base di proteinasi. Tutti i campioni vengono poi incubati durante la notte (ad una temperatura di 56 ºC) ed agitati in modo che le cellule si possano aprire con più facilità.

Si procederà poi alla scansione del codice a barre di una nuova piastra d‘appoggio per DNA ed al suo posizionamento all’interno del macchinario per pipettaggio. Si procede dunque alla scansione dei singoli campioni. Il robot trasferisce sempre contemporaneamente 8 provette su di una piastra capace di contenere fino a 96 provette, ai fini dell‘estrazione. Tale piastra contiene già una soluzione all’interno della quale si trovano minuscole sfere magnetiche. La soluzione magnetica di DNA viene mescolata, in modo che il DNA con carica negativa si distacchi dalle sfere magnetiche di carica positiva.

La piastra viene posta su di un piano magnetico e viene rilasciata, con cautela, la soluzione respingente. Le sfere magnetiche con il DNA vengono lavate ed infine viene pipettato un tampone di appoggio per DNA in ciascuna delle 96 profondità. La piastra viene posta su di un blocco riscaldante ad una temperatura di 65 ºC. Il DNA si distacca così dalle sfere magnetiche e termina nel tampone di appoggio.

Si procede all’apertura delle piastre da 96 recipienti (tubi singoli con tappi blu. Il tampone, che ora contiene il DNA, viene trasportato nei singoli tubi per immagazzinamento. I tubi vengono poi richiusi.

L’intera piastra viene poi scansionata. Ogni singolo tubo possiede, nella sua parte inferiore, un suo proprio codice a barre. Ciascun numero di provetta viene classificato secondo un codice a barre e memorizzato nella banca dati REMP. La piastra contenente le provette di DNA viene conservata a -20 ºC in un sistema di refrigerazione.

Le provette da analizzare vengono "ordinate“ dalla banca dati della REMP. I singoli tubi delle piastre di immagazzinamento vengono immessi in una "piastra di consegna“. I codici a barre dei singoli tubi vengono nuovamente scansionati ai fini di controllo e si procede al posizionamento su di una piastra PCR da 96 del robot per pipettaggio, di un preparato di agenti chimici e coloranti ai fini dell’analisi del DNA (Primermix). Della soluzione di DNA sciolta poco viene pipettato e la piastra viene sigillata con una pellicola. La piastra viene poi posta in un macchinario PCR e si procede all’inizializzazione del programma di riproduzione e „colorazione“ del DNA. Nella fase di surriscaldamento e raffreddamento, avviene la copia del DNA. Dopo circa 3 ore il PCR viene chiuso ed i prodotti PCR sono dunque pronti al sequenziamento, ovvero all’elettroforesi.

I prodotti PCR pronti all’analisi ad esempio del DNA mitocondriale (mtDNA) dovranno essere nuovamente ripuliti dall’elettroforesi con l’ausilio di un robot della ditta tedesca CyBIO. Infine i prodotti PCR vengono trasferiti in una piastra portante da 16 in modo da procedere al sequenziamento di tutte le 96 provette. Verranno infine posizionate nel macchinario per l’elettroforesi.

In tale macchinario ciascuna provetta di DNA attraversa un capillare riempito con del gel (polimero), sul quale si esercita una tensione positiva (elettrodo). Le molecole più piccole "viaggiano“ ad una velocità maggiore rispetto a quelle di dimensioni maggiori. In questo modo il DNA viene "scelto in base alla sua dimensione“ e registrato tramite una telecamera durante il processo di colorazione.

La sequenza di punte rosse, blu, verdi e nere è il risultato di una sequenza di mtDNA (specifica per ogni persona).

Una seconda possibilità è rappresentata dalla registrazione di una singola punta (Short Tandem Repeats STR) ad esempio durante l’analisi dell’aplotipo del cromosoma Y di un soggetto di sesso maschile.

I dati scaturenti dall’analisi vengono poi valutati, con l’ausilio di un software, e nuovamente sottoposti a controllo da parte di uno scienziato. In pochi casi dubbiosi oppure in caso di risultati straordinariamente particolari, il gruppo internazionale degli scienziati operanti per la FamilyTreeDNA, caratterizzato da biologi e biotecnologi che lavorano da oltre 15 anni nel campo dell’analisi del DNA e della genetica, si riunisce a consiglio.

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Roman Scholz

Roman C. Scholz, giurista diplomato, è uno dei maggiori esperti nel campo della genealogia del DNA.

Joelle Apter

La biologa diplomata Joëlle Apter è genetista ed antropologa.

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