ДНК-дактилоскопія

ДНК-дактилоскопія або генетична дактилоскопія - метод, який використовується в судово-медичної експертизі для ідентифікації осіб на основі унікальності послідовностей ДНК індивідуума.

Метод був відкритий в 1984 році британським генетиком Алеком Джеффріз. Розглядаючи рентгенівські знімки ДНК, він виявив, що ДНК різних людей мають унікальні послідовності нуклеотидів. Послідовності ДНК конкретної людини становлять його ДНК-профіль або генетичний паспорт, який можна використовувати для ідентифікації особи. Складання ДНК-профілю людини (ДНК-профілювання) не слід плутати з повною рашіфровкой його геному.

Хоча 99,9% послідовностей ДНК людини збігаються за складом, проте ДНК різних людей досить індивідуальні. [1] У ДНК-профілювання аналізується кількість повторюваних елементів у вибраній ділянці геному. Ця кількість називається тандемним повтором і є варіабельний. Чим більше ділянок геному (або локусів) аналізується при складання ДНК-профілю, тим вище точність ідентифікації особи. В даний час число локусів для складання ДНК-профілю досягає 16 і більше. [2]

Сьогодні ДНК-дактилоскопію можна проводити скрізь, навіть в портативних лабораторіях, і десятки підприємств у світі випускають обладнання для геномної ідентифікації особи. [3]


1. Процес ДНК-профілювання

Варіації тандемного повтору довжин алелів 6 індивідуумів.

Процес починається з підготовки зразка ДНК індивідуума (зазвичай званий "контрольним зразком"). Найбільш кращим методом відбору еталонного зразка є використання буккального (щокового) мазка, так як при такому способі знижується ймовірність його забруднення. Якщо це не представляється можливим (наприклад, якщо для такої процедури потрібно рішення суду, яке відсутнє) можна скористатися іншими методами для збору зразків крові, слини, сперми чи інших придатних рідин або тканин від особистих речей (наприклад, від зубної щітки, бритви і т . п.). Можна скористатися зразками зі сховищ (наприклад, з банку сперми або зі сховища біопсії тканин). Зразки, отримані з крові біологічних родичів, можуть служити індикатором профілю індивідуума, так само як і людські останки, які були раніше профільовані.

Контрольний зразок потім аналізується для створення ДНК-профілю людини, використовуючи один з методів, описаних нижче. ДНК-профіль потім можна порівняти з іншим зразком, щоб визначити, чи є генетична схожість.


1.1. ПДРФ аналіз

Першими методами генетичного аналізу, що використалися для ДНК-профілювання, були розпізнавання ендонуклеази рестрикції, а потім Саузерн блот аналіз. Хоча в позиціях розщеплення ендонуклеази рестрикції може проявлятися поліморфізм, найчастіше саме ензими і ДНК-проби використовуються для аналізу локусів тандемного повтору. Однак Саузерн блот є трудомістким методом і вимагає великої кількості зразків ДНК. Крім того, оригінальна методика Карла Брауна перегляду багатьох мінісателітів локусів одночасно збільшує спостережувану варіабельність, але це створює труднощі в розрізненні окремих алелів (і тим самим виключає цей метод для тестування на батьківство). Ці ранні методи були витіснені методами ПЛР аналізу.


1.2. ПЛР аналіз

З винаходом методу полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) ДНК-профілювання зробило величезний крок вперед як щодо диференціації, так і в можливості відновлення інформації за дуже малим (або деградуючим) зразкам. ПЛР в значній мірі посилює важливість конкретного регіону ДНК, використовуючи олігонуклеотидні праймери і термостабільні ДНК-полімерази. Перші методи аналізу, такі як дот блот, були дуже популярні завдяки своїй простоті і швидкості, з якою можна було отримати результат. Проте вони не володіли такою диференціацією, як ПДРФ. Крім того, було важко визначити ДНК-профілі для суміші зразків, таких як вагінальний мазок у жертв сексуального насильства.

На щастя, метод ПЛР був легко адаптований для аналізу локусів тандемного повтору. У США ФБР стандартизувати набір з 13 тандемних повторів для ДНК-профілювання, а також організувало базу даних CODIS для судово-медичної ідентифікації в кримінальних справах. Подібні аналізи та бази даних були створені і в інших країнах. Крім того, розроблені комплекти інструментальних засобів, які дозволяють аналізувати одиночний нуклеотидний поліморфізм (ОНП).


1.3. КТП аналіз

Метод ДНК-профілювання, використовуваний в даний час, заснований на ПЛР і використовує короткі тандемні повтори (КТП). У цьому методі аналізуються ділянки з високим ступенем поліморфізму, які мають короткі повторювані послідовності ДНК (найбільш поширеним є 4 базових повтору, але зустрічаються й інші довжини повтору, в тому числі 3 та 5 пар основ). Оскільки різні люди мають різне число повторюваних ланок, ці ділянки ДНК можуть використовуватися для встановлення відмінностей між індивідуумами. Ці КТП локуси є метою спеціальних праймерів і посилюються за допомогою ПЛР. Результуючі фрагменти ДНК потім відокремлюються і розпізнаються за допомогою електрофорезу. Є два поширених методів розділення і розпізнавання: капілярний електрофорез (КЕ) і гель-електрофорез.


1.4. Мітохондріальний аналіз

Для сильно деградованих зразків іноді буває неможливо отримати повну інформацію про коротких тандемних повторах. У таких ситуаціях аналізується мітохондріальна ДНК (мтДНК), оскільки в клітці існує багато копій мтДНК, тоді як ядерної ДНК може бути не більше 1-2 копій. Мітохондріальний аналіз є корисним доповненням у визначенні чіткої ідентифікації в таких випадках, як пошук зниклих без вести осіб, коли є тільки родичі, пов'язані по материнській лінії. Цей метод був використаний у встановленні того факту, що Ганна Андерсон НЕ була російською принцесою Анастасією Романовою, як вона стверджувала. Мітохондріальна ДНК може бути отримана з такого матеріалу, як волосся і старі кістки або зуби.


2. Бази даних ДНК-профілів

Метод ДНК-аналізу застосовується в експертно-криміналістичної практиці США, Канади, Великобританії, Японії, Китаю, Малайзії, Сінгапуру, Таїланду, Чилі, Колумбії, Нової Зеландії та інших країн. [4]

Найбільший банк даних ДНК у світі - Національна база Великобританії, яка заснована в 1995 році і містить 2,7 млн ​​проб. У ній зберігається інформація про ДНК не тільки засуджених, а й підозрюваних. За даними британських криміналістів, щотижня розкривається до 2 тисяч злочинів, за якими з місця події вилучався генетичний матеріал. Даний вид експертизи дозволив значно підвищити розкриваність таких видів злочинів, як крадіжки зі зломом, грабежі, угони автомашин - всього 90% розкритих справ. З 1998 року обговорюється питання про введення генної паспортизації всього населення.

У США Національна база даних по генетичної інформації створена в 1998 році. До 2002 року в ній зберігалося понад 800 тисяч генотипів. Обліку підлягають особи, засуджені за скоєння тяжких та особливо тяжких злочинів.

У базі даних Ісландії містяться генотипи всього населення країни (близько 300 тисяч осіб).

У Росії в 2008 році Держдума ухвалила Закон "Про державну реєстрацію генома в РФ". [5] За цим законом найближчим часом буде створена федеральна база даних ДНК, що містить інформацію про засуджених за тяжкі та особливо тяжкі злочини, за злочини проти статевої недоторканності, а також про непізнані трупи і про біологічних слідах, вилучених з місць скоєння злочинів.


3. Кримінальні випадки

  • У 1950-і роки якась Ганна Андерсон заявила, що вона є великою княжною Анастасією Миколаївною Романової. Після її смерті в 1980-і рр.. зразки її тканин зберігалися в госпіталі Шарлоттсвіль, штат Віргінія. Після медичних процедур ці зразки були піддані ДНК-дактилоскопії, яка показала, що вона не має ніякого відношення до Романовим [6].
  • У березні 2011 в Підмосков'ї невідомими була викрадена 16-річна Вікторія Теслюк, дочка великого підприємця. Пошуки дівчини результатів не дали. Коли наприкінці квітня того ж року було виявлено тіло, імовірно, Вікторії, візуально його впізнати не змогли внаслідок пошкодження трупа лісовими тваринами і природних гнильних змін. Після проведення експертизи ДНК знайденого трупа була однозначно встановлена ​​його ідентичність зниклої Теслюк [7].
  • У 2004 році аналіз ДНК озволіл пролити нове світло на таємниче зникнення в 1912 році Боббі Данбара, чотирирічного хлопчика, який зник під час риболовлі. Він нібито був знайдений живим через вісім місяців, але жінка на ім'я Джулія Андерсон стверджувала, що хлопчик є її сином, Брюсом Андерсоном. Суд не повірив їй і хлопчик був переданий в сім'ю Данбар. Однак, тести ДНК в 2004 році встановив, що хлопчик виявлений в 1912 році не є Боббі Данбар, чия реальна доля залишається невідомою. [8]

3.1. Загадка Каспара Хаузера

За допомогою ДНК-дактилоскопії була зроблена спроба вирішення однієї з найгучніших і загадкових історій XIX століття в Європі - про походження Каспара Хаузера. Народна чутка наполегливо вважає Каспара наслідним принцом баденського престолу, викраденим з колиски (офіційно "померлим"), і чий трон посів узурпатор. Передбачуваними батьками Каспара вважаються Стефанія Богарне, велика герцогиня Баденськая і великий герцог Баденський Карл. Численні розслідування досі не дали остаточної відповіді, ким був насправді Каспар Хаузер.

Перше ДНК-тестування з перевірки цієї гіпотези дало негативний результат. У 1996 році з плям крові на кальсонах, імовірно належали Каспару і зберігаються нині в музеї Ансбаха, був узятий генетичний матеріал. Зразок розділили навпіл, причому одну половину отримав Інститут Судової медицини при Мюнхенському університеті, іншу - судово-експертна лабораторія в Бірмінгемі ( Англія). Кров для аналізу надали двоє нащадків Стефанії Богарне по жіночій лінії. В якості методу використовувався аналіз мітохондріальної ДНК, що передається дитині тільки від матері. Таким чином, всі члени однієї сім'ї, що походять від однієї жінки-предка, мають схожу структуру цього типу ДНК. Результат виявився негативним - якщо допустити, що панталони дійсно належали Каспару, він ніяк не міг бути родичем Стефанії, великої герцогині Баденською [9].

Однак у 2002 році з'явилася інформація, що сталася помилка, і панталони аж ніяк не належали нюрнберзького найди. Спробу вирішили повторити, взявши цього разу за основу зразки генетичного матеріалу, взяті зі капелюхи, штанів і пасма волосся, до цих пір зберігаються в так званій "фейербахской колекції". Було взято 6 зразків, ДНК яких виявилися ідентичними між собою. Кров для аналізу дала Астрід фон Медінгер - нащадок Стефанії по жіночій лінії. Аналіз проводився в Інституті судової медицини Мюнстера під керівництвом професора Б. Брінкманн [10]. Результат виявився позитивним - ланцюжки ДНК співпали на 95%. Таким чином, ймовірність, що Каспар був дійсно сином Стефанії, дуже висока [11], хоча з цим результатом згодні далеко не всі дослідники, і, можливо, буде потрібна додаткова перевірка [12].


Примітки

  1. http://www.accessexcellence.org/RC/AB/BA/Use_of_DNA_Identification.php - www.accessexcellence.org / RC / AB / BA / Use_of_DNA_Identification.php Use of DNA in Identification (Англ.)
  2. http://weekly.ua/style/science/2009/10/22/173801.html - weekly.ua/style/science/2009/10/22/173801.html Підозріла ДНК
  3. http://www.calend.ru/event/5361/ - www.calend.ru/event/5361/ Була відкрита унікальність ДНК
  4. http://www.moscowbase.ru/articles/detail.php?ID=397 - www.moscowbase.ru/articles/detail.php?ID=397 Банки даних ДНК
  5. http://sibnovosti.ru/articles/80160 - sibnovosti.ru/articles/80160 МВС Росії планує створити базу даних ДНК злочинців
  6. http://www.rian.ru/spravka/20080626/112189280.html - www.rian.ru/spravka/20080626/112189280.html Історія ідентифікації останків членів царської сім'ї. Довідка.
  7. Убита в Підмосков'ї дівчина - дочка топ-менеджера "Лукойлу" Вікторія Теслюк - kp.ru/daily/25684.4/889043 /
  8. " DNA clears man of 1914 kidnapping conviction - www.usatoday.com/tech/news/2004-05-05-1914-dna_x.htm ", USA Today, (May 5, 2004), by Allen G. Breed, Associated Press.
  9. GM Weichhold, GE Bark, W. Korte, W. Eisenmenger, KM Sullivan DNA Alysis In The Case Of Caspar Hauser - resources.metapress.com / pdf-preview.axd? code = b1ud312e2jqkelnu & size = largest / / Inf. J. Legal Med.. - 1998. - В. 11. - С. 287-291.
  10. Dr. phil. Rudolf Biedermann Kaspar Hauser tait Bel ET Bien Prince hritier De La Famille De Bade - users.skynet.be/etc/Art_Histo/Khde103.html (10.2002). Статичний - www.webcitation.org/65BuEXrG4 з першоджерела 4 лютого 2012.
  11. Brian Haughton Kaspar Hauser - An Unsolved Mystery - www.mysteriouspeople.com/Hauser3.htm (Англ.) 3. Статичний - www.webcitation.org/65BuF2GQb з першоджерела 4 лютого 2012.
  12. Terry Boardman The Ongoing Struggle For The Truth About The Child Of Europe - (Англ.) . Статичний - www.webcitation.org/65BuFiMBj з першоджерела 4 лютого 2012.