Анализ ДНК
-
История ДНК-профилирования
- ДНК-профилирование используется для идентификации личности и в криминалистике.
- Первый патент на использование ДНК в криминалистике был подан в 1983 году.
- В 1985 году Алек Джеффрис разработал процесс профилирования ДНК.
-
Процесс профилирования ДНК
- ДНК извлекается из клеток и очищается.
- Используются методы экстракции, такие как органическая экстракция и хелексом.
- Анализ RFLP использует рестрикционные ферменты для разделения ДНК на фрагменты.
- ПЦР амплифицирует определенные последовательности ДНК.
-
Современные методы профилирования
- Используются системы STR, основанные на ПЦР.
- В Северной Америке используется система CODIS, в Великобритании — ДНК-17 локусов, в Австралии — 18 основных маркеров.
- STR-анализ основан на статистической способности к распознаванию.
-
Ограничения и проблемы
- ДНК-профилирование оспаривалось в судах, но стало более общепринятым.
- Ложные совпадения профилей ДНК встречаются чаще, чем ожидалось.
-
Y-гаплотипы и их значение
- Y-гаплотипы предоставляют информацию о генетическом происхождении мужской популяции
- В 2000 году создана база данных YHRD, включающая более 300 000 гаплотипов
-
Митохондриальный анализ
- мтДНК можно получить из волос и костей/зубов
- Механизм управления основан на точке взаимодействия с данными
-
Проблемы с судебно-медицинскими образцами ДНК
- Идеальные образцы ДНК часто не берутся на месте преступления
- Жертвы убийств часто находятся в тяжелых условиях, а предметы могут быть в руках нескольких человек
- Основные проблемы: испорченные образцы и смеси ДНК
-
Разрушенная ДНК
- До появления ПЦР анализ поврежденных образцов был невозможен
- Мультиплексная ПЦР позволяет амплифицировать небольшие фрагменты ДНК
- ДНК с низким содержанием матрицы может привести к стохастическим эффектам
-
Анализ министерства
- В разрушенных образцах стандартное STR-тестирование может быть недостаточным
- Технология miniSTR нацелена на локализацию STR, что повышает вероятность успешной амплификации
-
Смеси ДНК
- Смеси ДНК содержат ДНК двух или более участников
- Смеси типа А и В можно деконволюционировать, смеси типа С не поддаются анализу
- Соотношение ДНК и количество участников влияют на интерпретацию смесей
-
Вероятностное генотипирование
- Использует компьютерное программное обеспечение для получения статистических вероятностей генотипов
- Может помочь в определении индивидуальных профилей в сложных смесях
-
Профилирование ДНК растений
- Метод идентификации культурных растений с использованием молекулярных маркеров
- Применяется в связи с ТРИПС и КБР
- Преимущества: идентификация, аутентификация, видовое отличие, обнаружение фальсификации
-
Базы данных ДНК
- Компиляция митохондриальной ДНК в Кембридже в 1996-1999 годах
- Крупнейшие базы данных в США и Великобритании
- Проблемы с конфиденциальностью и согласием в Великобритании
-
Использование баз данных ДНК в США
- Патриотический акт США позволяет получать образцы ДНК у подозреваемых в терроризме
- CODIS позволяет проверять образцы ДНК на наличие совпадений
- Неожиданные совпадения ДНК могут быть использованы для раскрытия преступлений
-
Проблемы с хранением ДНК
- ДНК, взятая у подозреваемого, должна быть удалена, если он не осужден
- Случайное внесение ДНК в базу данных может привести к ложным обвинениям
-
Базы данных для профилирования ДНК растений
- PIDS (Plant international DNA-fingerprinting system) управляет данными ДНК-дактилоскопии растений
- Помогает в селекции, судебно-медицинской экспертизе и распознавании отпечатков пальцев
-
Оценка доказательств по ДНК
- Теоретический риск случайного совпадения составляет 1 к 100 миллиардам
- Лабораторные ошибки могут увеличивать риск совпадений
- Исследования показали высокую частоту ошибок
-
Свидетельство генетического родства
- Анализ ДНК может использоваться для доказательства родства, но сила доказательств варьируется
- Химеры могут иметь разные наборы генов, что может искажать результаты
-
Поддельные доказательства по ДНК
- Синтезированный образец ДНК может быть создан без реальных тканей
- Функциональный анализ генов требует экспрессии и очистки белков
-
Поиск семейной ДНК
- Используется для создания новых версий расследования при отсутствии точного совпадения
- Впервые использован в расследовании убийства Линетт Уайт в 2003 году
- В США поиск по семейным базам данных ДНК не проводится на национальном уровне
-
История семейного поиска по ДНК в США
- Первый семейный поиск по ДНК проведен в Денвере в 2008 году.
- Калифорния первой внедрила политику поиска родственников.
- Метод использован для поимки серийного убийцы «Мрачный спящий» в 2010 году.
-
Критика и защита
- Критики утверждают, что метод нарушает права человека.
- Защитники неприкосновенности частной жизни требуют создания общенациональной базы данных ДНК.
- Апелляционный суд Девятого округа признал практику соответствующей конституции.
-
Частичные совпадения ДНК
- Частичные совпадения ДНК выявляются с помощью CODIS.
- Частичное сопоставление не учитывает родственные связи между братьями и сестрами.
- Частичные совпадения использовались для идентификации подозреваемых и оправдания ложно обвиненных.
-
Тайный сбор ДНК
- Полиция может собирать образцы ДНК без ведома подозреваемого.
- В США суды часто признают эту практику законной.
- В Великобритании Закон о тканях человека запрещает частным лицам тайно собирать биологические образцы.
-
Представление и оценка доказательств
- Присяжные должны понимать важность совпадений ДНК и несоответствий.
- Судья должен убедиться, что присяжные не путают вероятность совпадения с вероятностью преступления.
- Частичные доказательства ДНК могут быть приняты при условии достаточного объяснения.
-
Тестирование ДНК в США
- Законы о ДНК-профилировании действуют во всех 50 штатах США.
- Израильские ученые продемонстрировали возможность фальсификации ДНК.
- Тест Фрумкина позволяет отличить настоящие образцы ДНК от поддельных.
-
Искусственная репликация ДНК
- Исследователи из Токийского университета создали искусственную геномную ДНК, которая копирует себя с помощью самокодирующихся белков.
- Это может стать основой для создания искусственных клеток.
-
Искусственный фактор транскрипции
- Nano Script — искусственный фактор транскрипции на основе наночастиц, имитирующий структуру и функции TFs.
- Он локализуется в ядре и запускает транскрипцию репортерной плазмиды.
-
Наноразмерный штрих-код
- Три флуорофора были закреплены на стержне ДНК для создания наноразмерного штрих-кода.
- Этот штрих-код создавал 216 флуоресцентных паттернов.
-
Применение ДНК в криминалистике
- В 1986 году ДНК-дактилоскопия впервые использовалась в уголовном расследовании.
- В 1990 году ДНК была использована для раскрытия убийства в Чехословакии.
- В 2000 году ДНК доказала невиновность Фрэнка Ли Смита в убийстве.
-
Другие случаи использования ДНК
- В 2001 году ДНК помогла раскрыть убийство в Австралии.
- В 2002 году ДНК доказала вину Джеймса Хэнратти в убийстве.
- В 2003 году ДНК помогла освободить Денниса Холстеда и других.
-
Современные случаи использования ДНК
- В 2012 году ДНК помогла установить подмену младенцев.
- В 2016 году ДНК помогла установить личность матери Антеи Ринг.
-
Использование ДНК-теста для установления родства
- ДНК-тест был использован для получения ДНК из слюны на старых марках и конвертах.
- ДНК в первых трех образцах была разрушена, но на четвертый раз было обнаружено достаточно ДНК.
- Тест доказал, что Патрик Койн был биологическим отцом.
-
Идентификация жертв и подозреваемых
- В 2018 году девушка в оленьей шкуре была идентифицирована как Марсия Кинг.
- Джозеф Джеймс Деанджело был арестован за убийство в Голден Стэйт.
- Уильям Эрл Тэлботт II был арестован за убийство Джея Кука и Тани Ван Куйленборг.
- Специалист по генетической генеалогии помог провести еще 18 арестов в 2018 году.
-
Использование биометрических данных
- ФБР арестовало Тимоти Дэвида Нельсона спустя 20 лет после предполагаемого сексуального насилия.
-
Анализ ДНК для установления права наследования
- Анализ ДНК использовался для установления права наследования британских титулов.
- Примеры включают случаи с бароном Мойниханом и баронетами Прингл.
-
Дополнительные ресурсы
- Блог о криминалистическом ДНК-профилировании.
- Моделирование методов молекулярной биологии In silico.
- Национальные базы данных ДНК в ЕС.
- Запись «Невинность» в Wayback Machine.
- Осмысление пробелов в ДНК.