ДНК-дактилоскопия

Эту страницу предлагается переименовать в Геномная экспертиза. Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К переименованию/27 сентября 2012. Возможно, её текущее название не соответствует нормам современного русского языка и/или правилам именования статей Википедии. Не снимайте пометку о выставлении на переименование до окончания обсуждения. Дата постановки — 27 сентября 2012. Переименовать в предложенное название, снять этот шаблон

ДНК-дактилоскопия или генетическая дактилоскопия — метод, используемый в судебно-медицинской экспертизе для идентификации лиц на основе уникальности последовательностей ДНК индивидуума.

Метод был открыт в 1984 году британским генетиком Алеком Джеффризом. Рассматривая рентгеновские снимки ДНК, он обнаружил, что ДНК разных людей имеют уникальные последовательности нуклеотидов. Последовательности ДНК конкретного человека составляют его ДНК-профиль или генетический паспорт, который можно использовать для идентификации личности. Составление ДНК-профиля человека (ДНК-профилирование) не следует путать с полной рашифровкой его генома.

Хотя 99,9% последовательностей ДНК человека совпадают по составу, тем не менее ДНК разных людей достаточно индивидуальны.^[1] В ДНК-профилировании анализируется количество повторяющихся элементов в выбранном участке генома. Это количество называется тандемным повтором и является вариабельным. Чем больше участков генома (или локусов) анализируется при составления ДНК-профиля, тем выше точность идентификации личности. В настоящее время число локусов для составления ДНК-профиля достигает 16 и более.^[2]

Сегодня ДНК-дактилоскопию можно проводить везде, даже в портативных лабораториях, и десятки предприятий в мире выпускают оборудование для геномной идентификации личности.^[3]

Процесс ДНК-профилирования

Вариации тандемного повтора длин аллелей 6 индивидуумов.

Процесс начинается с подготовки образца ДНК индивидуума (обычно называемый «контрольным образцом»). Наиболее предпочтительным методом отбора эталонного образца является использование буккального (щёчного) мазка, так как при таком способе снижается вероятность его загрязнения. Если это не представляется возможным (например, если для такой процедуры требуется решение суда, которое отсутствует) можно воспользоваться другими методами для сбора образцов крови, слюны, спермы или других подходящих жидкостей либо тканей от личных вещей (например, от зубной щётки, бритвы и т.п.). Можно воспользоваться образцами из хранилищ (например, из банка спермы или из хранилища биопсии тканей). Образцы, полученные из крови биологических родственников, могут служить индикатором профиля индивидуума, равно как и человеческие останки, которые были ранее профилированы.

Контрольный образец затем анализируется для создания ДНК-профиля человека, используя один из методов, описанных ниже. ДНК-профиль затем можно сравнить с другим образцом, чтобы определить, есть ли генетическое сходство.

ПДРФ анализ

Основная статья: Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов

Первыми методами генетического анализа, использовавшимися для ДНК-профилирования, были распознавание эндонуклеазы рестрикции, а затем Саузерн блоттинг анализ. Хотя в позициях расщепления эндонуклеазы рестрикции может проявляться полиморфизм, чаще всего именно энзимы и ДНК-пробы используются для анализа локусов тандемного повтора. Однако Саузерн блоттинг является трудоемким методом и требует большого количества образцов ДНК. Кроме того, оригинальная методика Карла Брауна просмотра многих минисателлитов локусов одновременно увеличивает наблюдаемую вариабельность, но это создаёт трудности в различении отдельных аллелей (и тем самым исключает этот метод для тестирования на отцовство). Эти ранние методы были вытеснены методами ПЦР анализа.

ПЦР анализ

Основная статья: Полимеразная цепная реакция

С изобретением метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) ДНК-профилирование сделало огромный шаг вперёд как в отношении дифференциации, так и в возможности восстановления информации по очень малым (или деградирующим) образцам. ПЦР в значительной степени усиливает важность конкретного региона ДНК, используя олигонуклеотидные праймеры и термостабильные ДНК-полимеразы. Первые методы анализа, такие как дот блоттинг, были очень популярны благодаря своей простоте и скорости, с которой можно было получить результат. Однако они не обладали такой дифференциацией, как ПДРФ. Кроме того, было трудно определить ДНК-профили для смеси образцов, таких как вагинальный мазок у жертв сексуального насилия.

К счастью, метод ПЦР был легко адаптирован для анализа локусов тандемного повтора. В США ФБР стандартизировало набор из 13 тандемных повторов для ДНК-профилирования, а также организовало базу данных CODIS для судебно-медицинской идентификации в уголовных делах. Подобные анализы и базы данных были созданы и в других странах. Кроме того, разработаны комплекты инструментальных средств, которые позволяют анализировать одиночный нуклеотидный полиморфизм (ОНП).

КТП анализ

Основная статья: Короткий тандемный повтор

Метод ДНК-профилирования, используемый в настоящее время, основан на ПЦР и использует короткие тандемные повторы (КТП). В этом методе анализируются участки с высокой степенью полиморфизма, которые имеют короткие повторяющиеся последовательности ДНК (наиболее распространенным является 4 базовых повтора, но встречаются и другие длины повтора, в том числе 3 и 5 пар оснований). Поскольку разные люди имеют разное число повторяющихся звеньев, эти участки ДНК могут использоваться для установления различий между индивидуумами. Эти КТП локусы являются целью специальных праймеров и усиливаются с помощью ПЦР. Результирующие фрагменты ДНК затем отделяются и распознаются с помощью электрофореза. Есть два распространенных методов разделения и распознавания: капиллярный электрофорез (КЭ) и гель-электрофорез.

Митохондриальный анализ

Основная статья: Митохондриальная ДНК

Для сильно деградированных образцов иногда бывает невозможно получить полную информацию о коротких тандемных повторах. В таких ситуациях анализируется митохондриальная ДНК (мтДНК), поскольку в клетке существует много копий мтДНК, тогда как ядерной ДНК может быть не более 1-2 копий. Митохондриальный анализ является полезным дополнением в определении чёткой идентификации в таких случаях, как поиск пропавших без вести лиц, когда имеются только родственники, связанные по материнской линии. Этот метод был использован в установлении того факта, что Анна Андерсон не была русской принцессой Анастасией Романовой, как она утверждала. Митохондриальная ДНК может быть получена из такого материала, как волосы и старые кости или зубы.

Базы данных ДНК-профилей

Метод ДНК-анализа применяется в экспертно-криминалистической практике США, Канады, Великобритании, Японии, Китая, Малайзии, Сингапура, Таиланда, Чили, Колумбии, Новой Зеландии и других стран.^[4]

Самый большой банк данных ДНК в мире — Национальная база Великобритании, которая учреждена в 1995 году и содержит 2,7 млн проб. В ней хранится информация о ДНК не только осуждённых, но и подозреваемых. По данным британских криминалистов, еженедельно раскрывается до 2 тысяч преступлений, по которым с места происшествия изымался генетический материал. Данный вид экспертизы позволил значительно повысить раскрываемость таких видов преступлений, как кражи со взломом, грабежи, угоны автомашин — всего 90% раскрытых дел. С 1998 года обсуждается вопрос о введении генной паспортизации всего населения.

В США Национальная база данных по генетической информации создана в 1998 году. К 2002 году в ней хранилось более 800 тысяч генотипов. Учёту подлежат лица, осуждённые за совершение тяжких и особо тяжких преступлений.

В базе данных Исландии содержатся генотипы всего населения страны (около 300 тысяч человек).

В России в 2008 году Госдума приняла Закон «О государственной геномной регистрации в РФ».^[5] По этому закону в ближайшее время будет создана федеральная база данных ДНК, содержащая информацию об осуждённых за тяжкие и особо тяжкие преступления, за преступления против половой неприкосновенности, а также о неопознанных трупах и о биологических следах, изъятых с мест совершения преступлений.

Криминальные случаи

• В 1950-е годы некая Анна Андерсон заявила, что она является великой княжной Анастасией Николаевной Романовой. После её смерти в 1980-е гг. образцы её тканей хранились в госпитале Шарлоттсвиль, штат Виргиния. После медицинских процедур эти образцы были подвергнуты ДНК-дактилоскопии, которая показала, что она не имеет никакого отношения к Романовым^[6].
• В марте 2011 года в Подмосковье неизвестными была похищена 16-летняя Виктория Теслюк, дочь крупного предпринимателя. Поиски девушки результатов не дали. Когда в конце апреля того же года было обнаружено тело, предположительно, Виктории, визуально его опознать не смогли вследствие повреждения трупа лесными животными и естественных гнилостных изменений. После проведения экспертизы ДНК найденного трупа была однозначно установлена его идентичность пропавшей Теслюк^[7].
• В 2004 году анализ ДНК озволил пролить новый свет на таинственное исчезновение в 1912 году Бобби Данбара, четырехлетнего мальчика, который пропал во время рыбалки. Он якобы был найден живым спустя восемь месяцев, но женщина по имени Джулия Андерсон утверждала, что мальчик является ее сыном, Брюсом Андерсоном. Суд не поверил ей и мальчик был передан в семью Данбаров. Однако, тесты ДНК в 2004 году установил, что мальчик обнаруженный в 1912 году не является Бобби Данбар, чья реальная судьба остается неизвестной.^[8]

Загадка Каспара Хаузера

С помощью ДНК-дактилоскопии была предпринята попытка разрешения одной из самых нашумевших и загадочных историй XIX века в Европе — о происхождении Каспара Хаузера. Народная молва упорно считает Каспара наследным принцем баденского престола, похищенным из колыбели (официально «умершим»), и чей трон занял узурпатор. Предполагаемыми родителями Каспара считаются Стефания Богарне, великая герцогиня Баденская и великий герцог Баденский Карл. Многочисленные расследования до сих пор не дали окончательного ответа, кем был на самом деле Каспар Хаузер.

Первое ДНК-тестирование по проверке этой гипотезы дало отрицательный результат. В 1996 году с пятен крови на кальсонах, предположительно принадлежавших Каспару и хранящихся ныне в музее Ансбаха, был взят генетический материал. Образец разделили пополам, причём одну половину получил Институт Судебной медицины при Мюнхенском университете, другую — судебно-экспертная лаборатория в Бирмингеме (Англия). Кровь для анализа предоставили двое потомков Стефании Богарне по женской линии. В качестве метода использовался анализ митохондриальной ДНК, передающейся ребёнку только от матери. Таким образом, все члены одной семьи, происходящие от одной женщины-предка, имеют сходную структуру этого типа ДНК. Результат оказался отрицательным — если допустить, что панталоны действительно принадлежали Каспару, он никак не мог быть родственником Стефании, великой герцогини Баденской^[9].

Однако в 2002 году появилась информация, что произошла ошибка, и панталоны отнюдь не принадлежали нюрнбергскому найдёнышу. Попытку решили повторить, взяв на сей раз за основу образцы генетического материала, взятые со шляпы, брюк и пряди волос, до сих пор хранящихся в так называемой «фейербахской коллекции». Было взято 6 образцов, ДНК которых оказались идентичными между собой. Кровь для анализа дала Астрид фон Медингер — потомок Стефании по женской линии. Анализ проводился в Институте судебной медицины Мюнстера под руководством профессора Б. Бринкманна^[10]. Результат оказался положительным — цепочки ДНК совпали на 95 %. Таким образом, вероятность, что Каспар был действительно сыном Стефании, очень высока^[11], хотя с этим результатом согласны далеко не все исследователи, и, возможно, потребуется дополнительная проверка^[12].

См. также

• Капиллярный электрофорез
• Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов
• Короткий тандемный повтор

Примечания

1. ↑ http://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 Подозрительная ДНК
3. ↑ http://www.calend.ru/event/5361/ Была открыта уникальность ДНК
4. ↑ http://www.moscowbase.ru/articles/detail.php?ID=397 Банки данных ДНК
5. ↑ http://sibnovosti.ru/articles/80160 МВД России планирует создать базу данных ДНК преступников
6. ↑ http://www.rian.ru/spravka/20080626/112189280.html История идентификации останков членов царской семьи. Справка.
7. ↑ Убитая в Подмосковье девушка — дочь топ-менеджера «ЛУКОЙЛа» Виктория Теслюк
8. ↑ "DNA clears man of 1914 kidnapping conviction", USA Today, (May 5, 2004), by Allen G. Breed, Associated Press.
9. ↑ G. M. Weichhold, G. E. Bark, W. Korte, W. Eisenmenger, K. M. Sullivan DNA Alysis in the Case of Caspar Hauser // Inf. J. Legal Med.. — 1998. — В. 11. — С. 287-291.
10. ↑ Dr. phil. Rudolf Biedermann Kaspar Hauser était bel et bien prince héritier de la famille de Bade (10.2002). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 30 декабря 2011.
11. ↑ Brian Haughton Kaspar Hauser — An Unsolved Mystery  (англ.) 3. Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012. Проверено 30 декабря 2011.
12. ↑ Terry Boardman The Ongoing Struggle for the Truth About the Child of Europe  (англ.). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012.

Ссылки

• ДНК-ДАКТИЛОСКОПИЯ