Το DNA

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΦΟΡΑ

1. Περίληψη: Θα μελετηθεί η χρήση του γενετικού υλικού για τον εντοπισμό υπόπτων εγκληματικών ενεργειών. Επίσης, θα μελετηθεί ο τρόπος με τον οποίο θα γίνει ο εντοπισμός υπόπτων εγκληματικών ενεργειών, μέσω του ελεγχου γενετικού υλικού.

2. Εισαγωγή: Το τμήμα της διδακτέας ύλης στο οποίο εντάσσεται το ερευνητικό ερώτημα είναι το 1ο κεφάλαιο του σχολικού βιβλίου Βιολογίας ΄Β λυκείου που αναφέρεται στα Νουκλεϊκά οξέα και συγκεκριμένα στο DNA.

3. Διατύπωση του ερευνητικού ερωτήματος: Πώς γίνεται ο εντοπισμός υπόπτων εγκληματικών ενεργειών, μέσω του ελεγχου γενετικού υλικού.

4. Μεθοδολογία: • • • • • • •

Συγκέντρωση υλικού Σύνταξη ερευνητικού ερωτήματος Περίληψη Διαμόρφωση ιδέας, τελικού πορίσματος, συμπερασμάτων Σύνταξη καταληκτικών ιδεών Οριστικοποίηση παραδοτέου Ολοκλήρωση και παράδοση

1. Παράθεση στοιχείων: Η χρήση γενετικού υλικού για τον εντοπισμό υπόπτων εγκληματικών ενεργειών Η διαδικασία ελέγχου του DNA περιλαμβάνει: 1. συλλογή δειγμάτων από τον τόπο του εγκλήματος και συλλογή δειγμάτων αναφοράς από το θύμα και τον ύποπτο, 2. εκχύλιση, 3. καθαρισμός και ποσοτικός προσδιορισμός όλων των δειγμάτων, 4. αντιγραφή και επιμήκυνση μικρών τμημάτων του DNA, 5. οπτική παρατήρηση των τμημάτων που αναλύονται, 6. μετατροπή των αποτελεσμάτων σε αριθμητικούς κώδικες και σύγκριση αυτών οπτικά ή μέσω υπολογιστή. Όλα τα συστήματα DNA που αναφέρονται στην εγκληματολογική ανάλυση εστιάζουν σε περιοχές του γονιδιώματος που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Ως εκ τούτου, δεν περιλαμβάνουν πληροφορίες προσωπικού χαρακτήρα

Μεθοδολογίες Ανάλυσης DNA

1.

Μέθοδος RFLP

Η μέθοδος RFLP ακρωνύμιο των λέξεων Restriction Fragment Length Polymorphisms (πολυμορφισμοί κλασμάτων περιορισμένου μήκους) ήταν η πρώτη που χρησιμοποιήθηκε στην εγκληματολογική χρήση του DNA. Η μέθοδος βασίζεται στην ανάλυση τμημάτων (ανθρώπινου) DNA που είναι γνωστές ως περιοχές υψηλής μεταβλητότητας. Ανευρίσκεται δηλαδή ένας αριθμός επαναλήψεων βάσεων σε διαφορετικούς γονιδιακούς τόπους. Ο αριθμός σε ένα γονιδιακό τόπο ονομάζεται «αλληλόμορφο γονίδιο». Ο προσδιορισμός των επαναλήψεων γίνεται με ραδιενεργό ή χημειοφωταυγή ιχνηθέτη, είτε στον ίδιο είτε σε διαφορετικούς γονιδιακούς τόπους, με αποτέλεσμα να ληφθεί ένα προφίλ μοναδικό για κάθε άτομο. Η μέθοδος απαιτεί μεγάλη ποσότητα “μη υποβαθμισμένου DNA” και δεν προτιμάται πλέον .

2.

Μέθοδος PCR

Όπως προαναφέραμε, οι διαφορετικοί τύποι αλληλουχιών που καθορίζουν το DNA στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων ενός ανθρώπινου κυττάρου αποτελούν το ανθρώπινο γονιδίωμα. Η μέθοδος των γενετικών αποτυπωμάτων που χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα βασίζεται στην τεχνική της PCR (polymerase chain reaction). Πρόκειται για μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική που επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό επιλεγμένων τμημάτων του DNA ξεκινώντας από μία πολύ μικρή αρχική ποσότητα. Σάλιο, τρίχες (με ρίζα), σπέρμα, ξεραμένες κηλίδες αίματος, ψήγματα πιτυρίδας ή επιφάνειες στις οποίες έχει κάποιος ακουμπήσει, περιέχουν επαρκή ποσότητα DNA για την τεχνική της PCR. Λόγω της εξαιρετικής ευαισθησίας της τεχνικής, πιθανές πηγές επιμόλυνσης του αρχικού υλικού μπορούν να οδηγήσουν σε λάθος διάγνωση. Εντοπίζονται περιοχές του DNA που ονομάζονται STR's (αρχικά των λέξεων “Sort Tandem Repeats”), οι οποίες παρουσιάζουν υψηλού βαθμού πολυμορφισμό, διαφέρουν δηλαδή σημαντικά από άτομο σε άτομο. Η διαφορά αυτή είναι μια διαφορά μεγέθους: Τα τμήματα του DNA που χρησιμοποιούνται προκειμένου να συγκροτηθεί το γενετικό αποτύπωμα είναι 50 σχετικά μικρά, βρίσκονται διάσπαρτα στο γονιδίωμα κι αποτελούνται από διαδοχικές επαναλήψεις κάποιου «μοτίβου» βάσεων. Ο αριθμός των επαναλήψεων δεν είναι σταθερός, αλλά διαφέρει σημαντικά ανάμεσα στα άτομα ενός πληθυσμού και αποτελεί τις πολυμορφικές σημάνσεις. Εξετάζοντας τον αριθμό των επαναλήψεων για αρκετά τέτοια «μοτίβα» βάσεων, διαμορφώνουμε το γενετικό αποτύπωμα . Οι περιοχές αυτές πολλαπλασιάζονται πολλές φορές με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης (PCR) σε μια σειρά κύκλων ψύξης / θέρμανσης. Μετά από 28 κύκλους παράγονται 2Χ108 αντίγραφα μιας συγκεκριμένης περιοχής. Με τον τρόπο αυτό αυξάνεται η ευαισθησία της ανάλυσης σε βιολογικά δείγματα των οποίων, τόσο η ποιότητα όσο και η ποσότητα του DNA δεν κρίνεται ικανοποιητική. Τα ήδη πολλαπλασιασμένα τμήματα του DNA διαχωρίζονται στη συνέχεια, ανάλογα με το μέγεθός τους, με την τεχνική της ηλεκτροφόρησης και απεικονίζονται σε γραφική παράσταση ως καθορισμένες κορυφές. Εάν εξεταστούν αρκετές περιοχές λαμβάνεται ένα προφίλ (DNA profile), το οποίο είναι χαρακτηριστικό για κάθε άτομο .

3.

Μέθοδος Hiris Plex

Αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο Erasmus της Ολλανδίας, με τη συμμετοχή του ΑΠΘ. Το τεστ αυτό δημιουργήθηκε το (2011) και μπορεί να «μαντέψει» μέχρι το χρώμα μαλλιών και των ματιών. Παράλληλα όμως άνοιξε τον δρόμο για τη δημιουργία ανάλογων μεθόδων από άλλες επιστημονικές ομάδες, με αποτέλεσμα να μεγαλώνει διαρκώς ο κατάλογος των χαρακτηριστικών που μπορούν να εξαχθούν από το δείγμα του γενετικού υλικού. «Στο μέλλον», λέει μια Ελληνίδα επιστήμονας που

συμμετέχει στο πρόγραμμα, «θα περιγράφουμε όλα τα εξωτερικά χαρακτηριστικά ενός ατόμου από το ελάχιστο DNA που έχει αφήσει στον τόπο του εγκλήματος» Στη διεξαγωγή μιας συνήθους έρευνας συγκρίνεται το γενετικό αποτύπωμα ενός γνωστού δείγματος με το γενετικό αποτύπωμα ενός δείγματος αγνώστου προελεύσεως που συλλέχθηκε στον τόπο του εγκλήματος. Δηλαδή, η ανάλυση D.N.A. με την τεχνική των STR, μας επιτρέπει την ταυτοποίηση των βιολογικών υλικών σε μια σκηνή εγκλήματος (αίμα, τρίχες, σάλιο, κ.λ.π.), συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της ανάλυσης D.N.A. των πειστηρίων με αυτά του θύματος και του δράστη ή των υπόπτων. Στη συνέχεια ο ειδικός αποφαίνεται ως προς το ποιά είναι η πιθανότητα το αγνώστου προελεύσεως δείγμα να προέρχεται από τον γνωστό δότη. Όταν τα γενετικά αποτυπώματα των δύο δειγμάτων ταιριάζουν σε όλες τις σημάνσεις που έχουν εξετασθεί, τότε ο ειδικός καλείται να «βαθμολογήσει» κατά κάποιο τρόπο το «ταίριασμα» αυτό και συνήθως αναφέρει την συχνότητα που αναμένεται να παρατηρηθεί το συγκεκριμένο γενετικό αποτύπωμα στον πληθυσμό, π.χ. ένα στους 10.000 ανθρώπους. Για να προσδιορισθεί η συχνότητα του γενετικού αποτυπώματος στον πληθυσμό, κατ’ αρχάς υπολογίζεται η συχνότητα του γονότυπου 1 για κάθε μία από τις εξεταζόμενες σημάνσεις και, στη συνέχεια, οι πιθανότητες αυτές πολλαπλασιάζονται μεταξύ τους. Μία χαρακτηριστική ιδιότητα του DNA που θα πρέπει να τονιστεί ιδιαίτερα είναι ότι, ανεξάρτητα από την πηγή απομόνωσής του, το γενετικό υλικό κάθε ατόμου είναι ίδιο, είτε αυτό προέρχεται από το περιφερικό του αίμα, είτε από μία βίαια εκριζωμένη τρίχα του είτε από οποιοδήποτε άλλο κύτταρό του. Το γεγονός αυτό βοηθάει πολύ στις εργαστηριακές εξετάσεις, αλλά και την προανάκριση, αφού όταν βρεθεί μία τρίχα, σπέρμα ή αίμα στην σκηνή του εγκλήματος, τα αποτελέσματα που θα εξαχθούν / οι γενετικοί τύποι, μπορούν να συγκριθούν με τους γενετικούς τύπους υπόπτων / θυμάτων που προέρχονται από οποιοδήποτε βιολογικό υλικό τους. ∆ηλαδή δεν είναι απαραίτητο για την σύγκριση γενετικών τύπων, αυτοί να προέρχονται από ομοειδές βιολογικό υλικό π.χ. να συγκριθεί αίμα με αίμα, σπέρμα με σπέρμα. Είναι επιστημονικά δυνατόν να συγκριθεί το βιολογικό υλικό αίματος με τρίχα, σπέρματος με αίμα κ.λ.π.

1. Συμπέρασμα: Αντικείμενο λοιπόν της παρούσας μελέτης αποτελεί, η χρήση του γενετικού υλικού (DNA), ως περιστατικής μαρτυρίας σε ποινικές υποθέσεις. Είναι γεγονός ότι η χρήση γενετικού υλικού ,ως μέσου εξιχνίασης εγκληματικών ενεργειών, από πλευράς των διωκτικών αρχών συμβάλει τα μέγιστα στην καταστολή του εγκλήματος. Η δύναμη της εξέτασης DNA είναι μεγάλη, δύσκολα ο δράστης μπορεί να προφυλαχθεί. Γι' αυτό το αποτύπωμα DNA είναι ένα από τα ισχυρότερα εργαλεία κατά τη διερεύνηση των εγκλημάτων, ενώ συμβάλλει τα μέγιστα στους σκοπούς της ανάκρισης.

Βιβλιογραφία: ikee.lib.auth.gr/record/134916/files/GRI-2014-12919.pdf