<strong>Новая методика ДНК означает, что указывать пальцем на правильного однояйцевого близнеца стало проще</strong>

Рейтинг: 4.6 из 5
Автор
Вадим Соколов
Рейтинг автора
4.6

Грэм Уильямс не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирование от какой-либо компании или организации, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрыл никаких соответствующих аффилированных лиц, помимо их академического назначения.

Партнеры

Университет Хаддерсфилда предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation UK.

The Conversation UK получает финансирование от этих организаций.

  • Электронное письмо
  • Твиттер
  • Facebook
  • LinkedIn
  • WhatsApp
  • Посланник

Профилирование ДНК (или генетическое снятие отпечатков пальцев) оказалось революционным инструментом для судебных следователей как средство выявления потенциальных подозреваемых, оправдания невиновных и осуждения виновных. Но, как и любой судебно-медицинский метод, он имеет свои ограничения. Одно ограничение касается случаев, связанных с однояйцевыми близнецами, что до сих пор вызывало технические, юридические и этические проблемы.

Чем ближе один человек к другому, тем более схожи их ДНК-профили. Например, вероятность совпадения ДНК между двумя случайными, не связанными между собой людьми составляет примерно один на миллиард. Для двух полных братьев и сестер вероятность падает до одного из 10 000. Однояйцевые близнецы имеют одинаковый профиль ДНК.

При судебно-медицинских расследованиях это создает проблемы. Исходя из этической посылки, что лучше выпустить на свободу десять виновных, чем заключить в тюрьму одного невиновного, если суды не могут решить, какой из близнецов несет ответственность, тогда оба должны выйти на свободу. На самом деле было небольшое количество громких случаев, когда подозреваемыми были однояйцевые близнецы, что побудило судебно-генетических исследователей изучить, как с этим можно справиться. Теперь мы пришли к решению, недавно опубликованному в журнале Analytical Biochemistry.

Найти разницу между равными

Одним из методов является анализ мутаций, при котором весь геном обоих близнецов секвенируется для выявления мутаций, которые могли произойти с одним из близнецов. Если такая мутация обнаруживается в определенном месте близнеца, то эту же мутацию можно специально искать в образце с места преступления. Однако это очень дорого и требует много времени и вряд ли будет оплачиваться безденежными полицейскими силами.

Группа судебно-генетических исследований продемонстрировала принципиальное подтверждение более дешевой и быстрой техники. Основным принципом этого теста является концепция метилирования ДНК. По сути, это молекулярный механизм, который включает и выключает различные гены.

Например, специфический для крови ген также присутствует в клетках мозга, но клетки в мозге не производят специфический для крови компонент, потому что ген «выключен». Многие механизмы влияют на статус метилирования - независимо от того, включен ли конкретный ген или выключен - ДНК, но в случае однояйцевых близнецов существенным фактором является воздействие окружающей среды на них с момента рождения.

По мере взросления близнецов степень различий между ними растет, поскольку они подвергаются все более разным условиям. Например, один может начать курить, или другой может работать на открытом воздухе, а другой - за офисным столом. Это вызовет изменения в статусе метилирования ДНК.

Метилирование и плавление

Чтобы проанализировать это, ДНК извлекается из образца, а затем подвергается процессу, называемому обработкой бисульфитом. Эта реакция нацелена на метилированные области ДНК и изменяет последовательность составляющих ее нуклеотидных оснований, известных как A, C, G и T.

Последовательность ДНК, показывающая нуклеотиды GATC. Sjef

Если участок ДНК сильно метилирован и затем подвергнут обработке бисульфитом, последовательность ДНК сильно изменится, так что, например, C становится T. Новые характеристики ДНК могут быть обнаружены путем дальнейшего секвенирования - но, опять же, это не так. дорого. Вместо этого мы проводим так называемый анализ кривой плавления с высоким разрешением (HRMA).

График, показывающий разные температуры плавления образцов ДНК, взятых у двух идентичных близнецов. Стюарт и др. / Аналитическая биохимия, предоставлено автором

Двухцепочечная ДНК человека удерживается вместе водородными связями, которые связывают эти нуклеотидные основания ACGT. Гуанин (G нуклеотидов ACGT) связан с цитозином (C) тремя водородными связями, а тимин (T) связан с аденином (A) двумя водородными связями. Если одна последовательность преимущественно состоит из метилированных связей GC, то после обработки бисульфитом эти связи GC становятся связями AT, и количество водородных связей в этой последовательности уменьшается.

Что делает HRMA, так это подвергает ДНК воздействию все более высоких температур до тех пор, пока водородные связи не разорвутся, что называется температурой плавления. Чем больше водородных связей присутствует в ДНК, тем выше температура, необходимая для их плавления. Следовательно, если одна последовательность ДНК более метилирована, чем другая, тогда температуры плавления двух образцов будут отличаться - разницу, которую можно измерить, и которая установит разницу между двумя идентичными близнецами.

Судебная биохимия

Наши исследования показали, что с помощью этого метода можно различать однояйцевых близнецов. Однако есть некоторые ограничения.

Это основано на разном уровне метилирования ДНК близнецов. Так, например, молодые близнецы или близнецы, выросшие в очень похожих условиях, возможно, еще не развили достаточных различий в метилировании. Существует также неравномерность уровня метилирования в ДНК, взятой из разных образцов биологической жидкости - например, между слюной и кровью, - что означает, что у подозреваемых для анализа требуется тот же образец жидкости, что и на месте преступления. Третье ограничение заключается в том, что для этого метода требуется большое количество пробы (около 100 нанограмм) для исследований метилирования ДНК, которая может отсутствовать на месте преступления.

Тем не менее, мы продемонстрировали существенный прогресс в создании относительно дешевого и быстрого теста для различения однояйцевых близнецов в судебно-медицинской экспертизе.

Новости спорта

Изначально сайт создавался для пользователей со всех стран мира. Международный домен ориентирован на самых разных пользователей. Страницы сайта переведены на 46 языков, среди которых есть и азербайджанский. Это выгодно выделяет платформу на фоне конкурентов, так как многие из них либо не работают на территории данной страны, либо не имеют местной локализации.

Больше новостей