Идентификация личности на основе минисателлитной днк: определение отцовства. Днк-идентификация для определения родства

Идентификация по ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота, более известная под названием ДНК, – молекула, которая одновременно разделяет и объединяет нас. При помощи ДНК наследственные признаки передаются следующим поколениям, сходство ДНК характерно для семей и кланов, ДНК – виртуальное связующее звено всех наций. При этом именно различие в ДНК делает каждого человека уникальным. Сходство ДНК связывает нас с обоими родителями, но ее уникальность делает нас отличными от них.

Идентификация по ДНК основана на анализе цепочек генов и является почти безупречной. Сегодня у нее три основных применения:

Установление отцовства;

Определение принадлежности крови и семенной жидкости, оставленных на месте преступления;

Идентификация человеческих останков.

Поскольку ДНК наследует признаки родителей поровну, ее относительно легко использовать для определения отцовства: все, что необходимо, – это образцы небольшого количества клеток, взятых от ребенка, матери и предполагаемого отца. В последние десять лет анализ ДНК все чаще стал применяться и в судебных делах. Такая экспертиза идеальна для случаев, когда на месте преступления не обнаружено отпечатков пальцев, поскольку для ее проведения достаточно небольшого количества генетического материала: капли крови, слюны, семенной жидкости, волоска или частички кожи. Как сказал доктор Майкл Бэйрд из лаборатории Lifecodes Lab: «Если на вашей рубашке обнаружится пятнышко крови, совпадающее с кровью жертвы, высока вероятность, что убийца – вы 47 ».

Все чаще анализ ДНК применяется для идентификации человеческих останков. Поскольку молекула ДНК чрезвычайно стабильна, необходимый для анализа материал может быть получен из останков через годы или даже через тысячи лет после смерти человека. Исходя из этих соображений американские военные заносят в специальную базу данных информацию о ДНК каждого военнослужащего. Соединенным Штатам больше никогда не придется хоронить останки неизвестного солдата. Тем временем характер споров, постоянно ведущихся по поводу анализа ДНК, постепенно изменился. Сразу после появления этой технологии ученые, юристы и защитники гражданских свобод высказывали сомнения относительно ее научной обоснованности и эффективности. Сегодня анализ ДНК повсеместно признан абсолютно точным, и мы боремся за общественное признание этой точности.

Становление науки: анализ ДНК в 1986–1996 годах

Основой для анализа ДНК является геном человека. Каждый из нас несет в себе уникальный генетический код, состоящий из более чем трех миллиардов оснований нуклеиновых кислот: аденина (А), гуанина (G), цитозина (С) и тимина (Т). Каждая клетка человеческого тела содержит копию генетического кода этого человека, являющегося уникальным для каждого жителя планеты. В отличие от отпечатков пальцев, генетический код невозможно изменить путем операции или отрезания рук.

Несмотря на всю мощь технологий идентификации ДНК, им присущи некоторые фундаментальные проблемы. Первая проблема заключается в том, что, в отличие от отпечатков пальцев, ДНК не во всех случаях является уникальной: однояйцовые близнецы по определению имеют один и тот же набор хромосом. И таких близнецов достаточно много: в Северной Америке в среднем на 83,4 рода приходится один случай появления на свет близнецов, при этом 28,2 % имеют одинаковые ДНК, так как развиваются из одной клетки. Таким образом, приблизительно 0,338 % населения являются однояйцовыми близнецами, т. е. три человека из тысячи. Принятие ДНК как единственного средства идентификации в масштабе страны немедленно приведет к тому, что с ее точки зрения будет существовать миллион генетических двойников.

Вторая проблема систем идентификации на базе ДНК заключается в неполном использовании генома человека, состоящего из трех миллиардов оснований: геном слишком велик. Кроме того, использование для идентификации целого генома не имеет смысла, ибо ДНК двух отдельно взятых людей совпадают почти на 99 %. Вместо этого при экспертизе ДНК используется анализ участков этой молекулы, которые, судя по всему, не используются для каких‑либо функций, их часто называют «мусорными участками» 48 ДНК. Поскольку эти фрагменты генома не участвуют в жизнеобеспечении клеток или организма в целом, из поколения в поколение происходят их случайные изменения, или мутации. При производстве экспертизы ДНК идентичность представленных образцов определяется именно путем сравнения этих участков.

Если участки не совпадают, заключение экспертизы однозначно: образцы принадлежат разным людям. А если обнаружено совпадение? Если рассматриваемые участки на обоих образцах одинаковы, это в равной мере может означать как принадлежность их одному человеку, так и случайное совпадение генетических цепочек разных людей. И нет никакого способа узнать это наверняка. Конечно, обычная экспертиза ДНК различает всего лишь около тысячи различных наборов генов, таким образом, вероятность случайного совпадения – один шанс из тысячи. Чтобы как‑то компенсировать эту неоднозначность, идентификационные лаборатории проводят серию из 4–5 тестов и комбинируют их результаты. Если для тестов используются различные участки генома и если эти участки не «структурированы» внутри семейства естественным образом, то применение серии тестов снижает шанс случайного совпадения от одного к тысяче до одного к миллиону или даже до одного к 500 миллионам. Однако мы все равно не можем полностью исключить возможность случайного совпадения и неверной идентификации. «Анализ ДНК – это не сравнение отпечатков пальцев, – говорит доктор Дэвид Бинг , экс‑директор Ассоциации по идентификации человека . – Вы никогда не можете быть уверены до конца. Тестов ДНК, на основании которых можно сказать, что данный человек уникален, не существует». 49

Третья проблема, харктерная для систем идентификации на базе ДНК, заключается в том, что для проведения теста требуется лабораторное оборудование и квалифицированные специалисты. Присяжные в «Простофиле Вильсоне» могли просто визуально сравнить отпечатки, обнаруженные на орудии преступления, с отпечатками подозреваемых. Но, поскольку анализ ДНК требует привлечения сторонних экспертов, здесь всегда найдется место для профессиональных разногласий. И конечно, не следует исключать возможность того, что образцы крови или семенной жидкости с места преступления могут быть подменены при транспортировке, как случайно, так и умышленно. (Результаты анализа ДНК, предъявленные в качестве доказательства в деле О. Дж. Симпсона [О. J. Simpson] в 1996 году, были опротестованы адвокатами совсем не по научным соображениям, а на основании заявления, что образцы были подменены полицейским‑расистом, вознамерившимся засадить бывшего футболиста за решетку.)

Идентификация ДНК

Эти идентификационные тесты показывают применение результатов анализа ДНК для исключения присутствия подозреваемого на месте преступления и для подтверждения соответствия. Для осуществления этих тестов использовались образцы с места преступления и образцы крови подозреваемого. Далее ДНК разбивается на фрагменты различного размера путем ее обработки энзимами. Фрагменты помещаются в гель и подвергаются воздействию электрического поля, в результате чего происходит их сортировка по размеру. Фрагменты обрабатываются веществом‑маркером, выявляющим определенные участки хромосом. Там, где маркер задержался, появляется черная линия или полоса. Если образец ДНК имеет фрагменты же размера, что и ДНК подозреваемого, делается вывод об их совпадении. Пример предоставлен Cellmark Diagnostics, одной из ведущих лаборарий, осуществляющей судебную идентификацию ДНК. [Фотография любезно предоставлена Cellmark Diagnostics, Inc., Германтаун, штат Мэриленд].

Анализ ДНК впервые вошел в судебную практику США в 1987 году, в то время мало кто из адвокатов в достаточной степени разбирался в этой науке, чтобы подавать такие протесты. Следствие представляло анализ ДНК суду и присяжным как устоявшуюся научную теорию, несмотря на то что идея была высказана всего около года назад. К 1991 году анализ ДНК использовался при расследовании тысяч уголовных преступлений. Но не обошлось и без проблем. В 1989 году при рассмотрении дела «Народ против Кастро» 50 суд первой инстанции принял в качестве доказательства результаты анализа ДНК, руководствуясь тем, что анализ ДНК в общем признается учеными, однако Апелляционный суд отверг доказательства по причине допущенных со стороны лаборатории явных нарушений. В ноябре 1989 года Верховный суд штата Миннесота отверг результаты анализа ДНК в деле «Штат против Шварца» 51 по причине низкого уровня контроля качества в лаборатории и того факта, что она не смогла предоставить данные выборки по населению, на основании которых основывалось статистическое заключение. Но в этом же году Специальный апелляционный суд штата Мэриленд постановил при рассмотрении дела «Кобей против Штата» 52 признать результаты экспертизы ДНК в качестве доказательства, отметив при этом, что признание анализа ДНК «не является обязательным для всех уголовных расследований».

Внезапно создалась странная ситуация: как только обвинение пыталось использовать в качестве доказательства результаты анализа ДНК, расследование тут же переходило в другую плоскость – доказательство научной состоятельности самого метода анализа ДНК. Целый ряд статей и исследований отстаивал технологию, но все они были написаны людьми либо входящими в штат экспертных лабораторий, либо привлекаемыми к расследованию в качестве экспертов ФБР или прокуратурой штата. Никто из научного сообщества не мог высказать непредвзятое мнение, но все, кто имел отношение к этой науке, были в ней заинтересованы.

Чтобы положить конец спорам, в 1989 году Национальный совет по исследованиям создал Комитет по технологиям ДНК в криминалистике , который должен был заняться изучением технологий идентификации на основе ДНК.

NRC входит в Национальную академию наук и является одной из самых престижных исследовательских организаций США, образцом объективности и научного опыта. Комитет признал корректность базовой научной теории. Однако требовалась стандартизация некоторых моментов, в частности используемых маркеров, для чего, в свою очередь, была необходима большая база с генетическими данными населения. И здесь комитет допустил большую ошибку. Пытаясь уладить статистические споры между экспертами‑практиками по ДНК и группой, изучающей генетику, комитет рекомендовал использовать при экспертизе новый статистический подход, получивший название «принцип промежуточных ограничений». В основе принципа лежала математическая формула для расчета вероятности ошибочного совпадения, 53 и она была более консервативна, нежели использовавшаяся к тому времени.

«Это создало юридический клинч», – объяснял мне Марк Столороу , менеджер по криминалистике компании Cellmark Diagnostics. 54 Проблема заключалась в том, что юридический принцип признания научных доказательств в суде, называемый «стандарт Фрая» , требовал, чтобы используемая при этом научная методика была тщательно изученной и общепринятой в научном сообществе. Но предложенный NRC принцип не был общепринятым, он был изобретен членами созданного NRC комитета.

В апреле 1993 года директор ФБР Уильям Сешенс предложил NRC провести дополнительное исследование, чтобы устранить недоразумение. Несмотря на то что подобного рода пересмотр заключения не имел прецедентов, его необходимость была очевидна. Однако процесс затормозился. NRC созвал новый комитет 30 августа 1993 года, однако он не начинал свою работу до сентября 1994 года из‑за неопределенности с финансированием. Новая версия отчета появилась лишь в 1996 году.

К моменту, когда NRC выпустил вторую и окончательную версию отчета, согласие уже было найдено. В ноябре 1995 года журнал Nature опубликовал статью, озаглавленную «Спорам об идентификации по ДНК положен конец». 55 Подтверждением названия стал тот факт, что статья была написана в соавторстве самыми ярыми противниками в этом споре – Эриком Лэндером и Брюсом Бадоули . В этой статье Лэндер, ученый‑генетик Центра по изучению генома при Институте Уайтхеда , и Бадоули, руководитель Учебно‑исследовательского криминалистического центра ФБР , согласились, что научная теория о ДНК обоснована. При условии, что лаборатории примут все меры по недопущению ошибок, анализ ДНК может считаться таким же точным способом, как и другие технологии идентификации.

Анализ ДНК сегодня

Очень сложно переоценить значение идентификации по ДНК. Сегодня эта методика коренным образом изменила процедуру определения отцовства при назначении алиментов. «Знаете, как эта процедура происходила раньше? – спросил меня доктор Дэвинг Бинг. – Ребенка представляли суду и спрашивали, похож ли он на отца».

Анализ ДНК также помогает людям, которые просто хотят знать, являются ли они кровными родственниками, полностью или частично, при этом их не интересует дальнейшее использование этой информации в суде. CBR Laboratories проводила несколько таких тестов для установления родства, рассказывает Бинг, в прошлом член совета директоров этой лаборатории. Для проведения теста необходимы образцы ДНК от обоих человек, желающих установить, являются ли они кровными родственниками, а также от максимального количества родственников с обеих сторон. Стоимость теста ($200 на человека) не слишком высокая цена за душевное спокойствие, которое он дает. Анализ может быть проведен в тайне от человека и без его согласия: образцы ДНК легко можно получить с кусочка ткани, которым человек пользовался. «Вообще говоря, мы не должны писать отчет, мы просто должны сделать анализ», – говорит Бинг. Для этого не требуется поручение суда, так как речь не идет о расследовании преступления, связанного с этими образцами. Результаты анализа дают ответы на очень важные вопросы. Лаборатория Бинга помогает ответить на эти вопросы любому, если его представляет юрист, врач, адвокат, социальный работник или частный детектив.

Сегодня безупречность доказательств на базе анализа ДНК используется для пересмотра обвинений, предъявленных до появления этой технологии. Действующий при юридической школе Кардозо университета Ешива проект «Невиновность» специализируется на использовании в качестве доказательства анализа ДНК для инициации пересмотра дел и оправдания несправедливо осужденных. В отчете Национального института юстиции за 1996 год рассказывается о 28 прецедентах, когда несправедливо осужденного человека освобождали после подтверждения его невиновности при помощи анализа ДНК. В среднем осужденные провели в заключении около семи лет. 56 Анализ ДНК использовался также для воссоединения похищенных во время «грязной войны» в Аргентине детей с их бабушками, дедушками и другими членами семьи.

Реабилитация возможна и после смерти. Сын доктора Сэма Шеппарда из Кливленда не терял надежды при помощи анализа ДНК доказать невиновность отца, обвиненного в 1954 году в убийстве жены, Мэрилин Шеппард . Сэм Шеппард провел в тюрьме десять лет и был оправдан после пересмотра дела в 1966 году, но у многих людей остались сомнения в его невиновности. Его сын Сэм Риз Шеппард добился разрешения на эксгумацию тела отца, чтобы провести сравнительный анализ его ДНК с образцами крови и телесных жидкостей, обнаруженных на месте преступления. 57 Анализ подтвердил, что обнаруженная на месте преступления кровь принадлежит не Шеппарду или егс жене, а другому человеку.

Банк данных ДНК

Утром 25 ноября 1991 года человек в маске вломился в дом молодоженов недалеко от Спрингфилда, штат Иллинойс, застрелил мужа, изнасиловал жену, после чего выстрелил в нее и оставил умирать. Удивительно, но женщина выжила. Следствие взяло для анализа семенную жидкость, оставленную преступником, и произвело сравнительный анализ по идентификации ДНК. Поиск производился в компьютерной базе данных, содержащей информацию о ДНК, но совпадений обнаружено не было. Поскольку женщина не могла опознать преступника визуально, полиция потеряла все нити, и следствие зашло в тупик.

В апреле полиция Спрингфилда при расследовании другого преступления взяла для анализа образцы ДНК мужчины, обвиняемого в изнасиловании семнадцатилетней девочки, и ввела информацию в компьютер. На этот раз компьютер обнаружил совпадение ДНК с образцами из ноябрьского дела. В конечном счете присяжные признали обвиняемого Артура Дейла Хики виновным в убийстве первой степени и покушении на убийство, отягченными сексуальным насилием и вторжением в жилище. Хики был приговорен к смертной казни.

По данным ФБР, 67 % насильников совершают более одного нападения, причем в среднем обнаруживается 2,8 нападения, а 5,2 нападения не обнаруживается. Технология идентификации по ДНК позволяет раскрыть большинство этих случаев. В связи с этим Правительство США в законодательном порядке обязало все штаты регистрировать информацию о ДНК всех осужденных за половые преступления. Но законодатели многих штатов не ограничились лишь насильниками. В некоторых штатах все осужденные за преступления, связанные с насилием, должны сдать материал для идентификации ДНК. В других штатах процедуре «генетического дактилоскопирования» подвергаются все осужденные, даже за ненасильственные преступления. В некоторых штатах в базах данных хранится генетическая информация и о людях, всего лишь обвинявшихся в совершении преступлений.

«Генетические отпечатки» хранятся в базе данных ФБР, называемой «комбинированная система индексации ДНК» . Введенная в действие в 1994 году в соответствии с «Законом об идентификации ДНК» система представляет собой компьютерную сеть, используемую для получения профилей ДНК и поиска совпадений уполномоченными органами всех уровней: местного, уровня штата и федерального. Пилотный вариант программы функционировал с 1991 года.

Профили ДНК создаются как на базе улик, оставленных на месте преступления, так и на базе образцов, взятых от осужденных. Когда в CODIS заносится новый профиль, он автоматически проверяется на совпадение с уже имеющимися в базе профилями, относящимися к нераскрытым преступлениям. В случае обнаружения совпадения в лабораторию, поместившую новые данные, автоматически отсылается уведомление по электронной почте.

Однако наполнение базы данных стало проблемой. Летом 1997 года база CODIS содержала около 125 тысяч профилей ДНК преступников и около 20 тысяч профилей ДНК, относящихся к нераскрытым преступлениям. Остальные 400 тысяч описанных ДНК осужденных ждали своей очереди на ввод в компьютерную систему. К ноябрю 1998 года число необработанных записей в целом по США выросло до 450 тысяч. 58 ФБР запросило ассигнования в размере 22,5 миллиона долларов для «освоения» этого задела.

Но самую большую базу данных ДНК создало Министерство обороны США. Целью создания военным ведомством реестра ДНК было опознание останков погибших военнослужащих. На 31 декабря 1995 года в хранилище образцов содержалось 1,15 миллиона образцов.

На web‑сайте Министерства обороны можно найти следующую информацию о хранилище:

Кровь помещается в специальные карты, на лицевую сторону которых наносятся номер социального страхования военнослужащего, дата рождения и род войск. На обратной стороне карты размещаются отпечатки пальцев, штрих‑код и подпись, подтверждающая правильность образца. Карты с образцами крови содержатся в хранилище образцов в специальной вакуумной упаковке при температуре ‑20 °C. Мазок из полости рта (соскоб с поверхности щеки) хранится в изопропиловом спирте при комнатной температуре. Во избежание путаницы или неверной маркировки образцов приняты специальные меры безопасности.

Похоже, что однажды этот банк ДНК будет использован не только для идентификации, так как Министерство обороны хранит не просто результаты отбора отдельных ДНК, а цельные клетки крови. В конечном счете военные создали крупнейшее в мире хранилище отлично сохраненного генетического материала, причем по каждому образцу министерство обладает подробной медицинской и другой информацией. По прошествии времени, когда база разрастется, ее хранители будут подвергаться постоянному давлению с целью получения образцов для научных исследований и, возможно, для криминальных расследований. Вполне вероятно, что этот проект, ожидает постепенное изменение целей хранения, так же как и другие проекты создания федеральных банков данных.

Компьютерная биометрия

Несмотря на свою высокую точность, ни дактилоскопия, ни анализ ДНК не подходят для идентификации личности в повседневной жизни. Вариант с отпечатками пальцев неприемлем: за более чем 100 лет его сторонники не смогли избавить использование этой технологии от ассоциаций с преступностью. Идентификация по ДНК также неприемлема, поскольку для идентификации требуется значительное время – минуты или даже часы. К счастью, последние 100 лет люди используют другой способ биометрической идентификации, почти такой же хороший, как отпечатки пальцев или анализ ДНК. Это фотография.

Сегодня наиболее распространенной формой идентификации является помещение фотографии на официальный документ. Повсюду в мире универсальным способом идентификации личности является паспорт. Во многих европейских странах паспорт дополняется идентификационной карточкой. В Соединенных Штатах водительское удостоверение с фотографией является самой распространенной формой идентификации как в частном, так и в государственном секторе.

Надежность водительских удостоверений зависит от двух факторов. Во‑первых, штат должен быть уверен, что удостоверение выдано соответствующему лицу. Во‑вторых, само по себе удостоверение должно быть хорошо защищено от подделки, т. е. выпущенное удостоверение невозможно изменить. (Удостоверения, которые легко подделать, просто провоцируют преступления, так как удостоверение может быть украдено, изменено и использовано затем в мошеннических целях.) Штаты все более и более успешно используют при изготовлении удостоверений экзотические материалы, что затрудняет их подделку. Но в общем они выполняют лишь простую функцию идентификации личности водителя. Самая большая проблема с водительскими удостоверениями в США заключается в том, что каждый штат выпускает свои удостоверения, и они очень различаются по оформлению. Кассиру в штате Массачусетс очень сложно установить, действительно ли предъявленное удостоверение выпущено в штате Монтана или это подделка.

Перейдем теперь к компьютеризованным системам идентификации. Все современные системы биометрической идентификации, так же как и рассмотренная выше AFIS, состоят из двух частей. Первая – это устройство, которое производит измерение какого‑либо параметра человеческого тела и преобразует его в цифровую форму. Вторая – большая база данных, хранящая результаты биометрических измерений сотен, тысяч или даже миллионов людей. Во многих случаях онлайновая база данных может свести на нет проблему подделок: если фальшивый кусок пластика изготовить можно, то ввести фальшивую запись в правительственную базу данных несравнимо труднее.

За последние десять лет было разработано множество систем биометрической идентификации. Самая простая – создание онлайновой базы водительских удостоверений с фотографиями. Однако постоянно изобретаются и проверяются все более сложные системы. Вот примеры некоторых из них.

Рисунок сетчатки глаза. Сетчатка похожа по своей индивидуальности на отпечатки пальцев. Но вместо папиллярных линий в этой системе записывается и анализируется уникальный рисунок внутри глаза человека. В 1980‑е годы были популярны системы, анализирующие картину, образуемую венами и артериями глаза. Однако, в отличие от отпечатков пальцев, рисунок сетчатки подвержен изменениям: у женщин во время беременности под воздействием гормонов плода в глазу могут образовываться новые сосуды, меняющие рисунок. Общепризнано, что эта система дискриминирует женщин, которым приходится объяснять при каждом несовпадении изображений сетчатки, что они беременны, почему они беременны и, возможно, что произошло с плодом.

ДНК-идентификация

ДНК-идентификация, или типирование ДНК, установление генетической индивидуальности любого организма на основе анализа особенностей его дезоксирибонуклеинововой кислоты (ДНК). Получаемый при типировании «профиль» ДНК, как и отпечатки пальцев, может использоваться для идентификации личности.

В основе типирования лежат две характеристики ДНК как носителя генетической информации: 1) последовательность составляющих ДНК элементов (нуклеотидов) имеет индивидуальные особенности у каждого отдельного животного или растения, кроме идентичных (однояйцовых) близнецов или клонированных организмов; 2) у каждой особи ДНК всех соматических клеток (клеток тела) совершенно одинакова.

Для ДНК-идентификации можно использовать любой биологический материал из живого или мертвого организма, например кровь, семенную жидкость, слюну, корни волос, кожу или же листья либо семена растений. Важно только, чтобы ДНК не была разрушена. На практике при проведении генетического типирования с целью идентификации личности или степени генетического родства (близости или отдаленности) сравнивают профили ДНК из нескольких биологических образцов и оценивают полученный результат, используя вероятностный и статистический анализ.

Процедура типирования состоит из следующих основных этапов: выделение (экстракция) ДНК из биологического материала; «разрезание» полученной ДНК на фрагменты разной длины с помощью специальных ферментов; разделение и выстраивание фрагментов по размерам; гибридизация (связывание) полученных фрагментов ДНК с радиоактивными зондами - цепочками сходной ДНК; фиксация пространственного распределения фрагментов методом радиоавтографии, т.е. на рентгеновской пленке. Связанные с радиоактивными зондами фрагменты исследуемой ДНК засвечивают рентгеновскую пленку в виде располагающихся друг под другом черных полосок, так что радиоавтограф ДНК внешне напоминает штриховые коды на упаковках товаров в магазинах.

Типирование ДНК находит разнообразное применение: в популяционно-генетических исследованиях для определения происхождения популяций людей, животных или растений; в практике судебной медицины для анализа биологических улик; для определения отцовства или степени родства; для генетического анализа клеток костного мозга при его трансплантации от донора реципиенту; для определения происхождения охотничьих трофеев или мяса в случаях браконьерства; в селекционной работе для уменьшения вероятности инбридинга (близкородственного скрещивания) при разведении вымирающих видов; для подбора генетических маркеров у животных и растений, позволяющих проследить судьбу родительских признаков в поколениях; для разрешения спорных вопросов авторства при патентовании штаммов микроорганизмов и растений; для анализа эволюционного происхождения биологических видов.

Все под контролем: Кто и как следит за тобой Гарфинкель Симеон

Идентификация по ДНК

Установление отцовства;

Определение принадлежности крови и семенной жидкости, оставленных на месте преступления;

Идентификация человеческих останков.

Из книги Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире автора Шнайер Брюс

Глава 9 Идентификация и аутентификация Независимо от того, какую систему защиты вы используете, чаще всего первым шагом работы является идентификация и подтверждение подлинности (аутентификация): кто вы такой и можете ли это доказать? Как только компьютер узнает вас, он

Из книги Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста автора Бокс Дональд

Единственность и идентификация Предыдущий раздел был посвящен запросам QueryInterface, которые представляют собой ответы типа «да/нет» вызывающим объектам. QueryInterface действительно возвращает S_OK (да) или E_NOINTERFACE (нет). Впрочем, когда QueryInterface возвращает S_OK, то он также возвращает

Из книги Все под контролем: Кто и как следит за тобой автора Гарфинкель Симеон

3 Абсолютная идентификация Ошибки в базах данных, кража личности, нелегальная иммиграция и нераскрытые преступления стали распространенными явлениями в нашей жизни, поэтому многие политики обращают свои надежды к достижениям в области технологий биометрической

Из книги ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВСТРОЕННЫХ СИСТЕМ. Общие требования к разработке и документированию автора Госстандарт России

Идентификация по ДНК Дезоксирибонуклеиновая кислота, более известная под названием ДНК, – молекула, которая одновременно разделяет и объединяет нас. При помощи ДНК наследственные признаки передаются следующим поколениям, сходство ДНК характерно для семей и кланов,

автора Реймонд Эрик Стивен

Идентификация тела, а не человека Абсолютная идентификация – соблазнительная идея. Но, к сожалению, эта идея изначально порочна. Все описанные в этой главе системы идентификации обладают одним существенным недостатком: они идентифицируют не личность, они

Из книги Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ автора Буч Гради

Из книги Искусство программирования для Unix автора Реймонд Эрик Стивен

Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

4.2. Идентификация классов и объектов Классический и современный подходы Со времен Платона проблема классификации занимала умы бесчисленных философов, лингвистов, когнитивистов, математиков. Поэтому было бы разумно изучить накопленный опыт и применить его в

Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М

13.3.1. Идентификация проблем сложности В каждом текстовом редакторе присутствует определенный уровень необходимой сложности. Как минимум, редактор должен поддерживать во внутреннем буфере копию файла или файлов, редактируемых пользователем в текущий момент.

Из книги Инфраструктуры открытых ключей автора Полянская Ольга Юрьевна

Идентификация потоков Функции, используемые для получения идентификаторов (ID) и дескрипторов потоков, напоминают те, которые используются для аналогичных целей в случае процессов. GetCurrentThread - возвращает ненаследуемый псевдодескриптор вызывающего

Из книги Сетевые средства Linux автора Смит Родерик В.

5.18.1 Идентификация сети и подсети Для указания сети удобно использовать формат адреса с точками. По соглашению, это делается при заполнении локальной части адреса нулями. Например, 5.0.0.0 указывает на сеть класса А, 131.18.0.0 - на сеть класса В, а 201.49.16.0 - на сеть класса

Из книги VBA для чайников автора Каммингс Стив

Идентификация и аутентификация Идентификацией субъекта называется процесс сопоставления введенной им своей характеристики с некоторым идентификатором, хранимым системой. В дальнейшем идентификатор субъекта используется для предоставления субъекту определенного

Из книги Интернет-маркетинг. Полный сборник практических инструментов автора Вирин Федор Юрьевич

Идентификация сервера Samba В сетях NetBIOS используется система имен, не связанная с доменными именами, применяемыми в сетях TCP/IP. Например, компьютеру harding.threeroomco.com может соответствовать имя BILLY, принадлежащее домену USPRES. Для того чтобы удобнее было отличать имена TCP/IP от имен

Из книги C++ для начинающих автора Липпман Стенли

Идентификация объекта для использования Вы должны сообщить VBA, какой именно объект нужен. Для этого используется объектное выражение- VBA-выражение специального вида, которым однозначно определяется конкретный объект для использования. То остающееся за кулисами

Из книги автора

Идентификация посетителей Один и тот же пользователь может просматривать достаточно большое число страниц, запрашивать на сервере множество разных файлов, поэтому первая задача статистики – определение принадлежности различных запросов одному пользователю, или,

Из книги автора

17.2. Идентификация членов иерархии В разделе 2.4 мы уже упоминали о том, что в объектном проектировании обычно есть один разработчик, который конструирует и реализует класс, и много пользователей, применяющих предоставленный открытый интерфейс. Это разделение

ДНК тест является эффективным методом распознавания личности. Если знать, какие данные имеется в клетках ДНК, можно определить есть ли в организме какие-либо проблемы, а также узнать, как организм будет реагировать на медикаменты разных групп. ДНК анализ востребован не только в сфере медицины, он практикуется криминалистами и даже в юриспруденции. Но зачастую, к генетической экспертизе прибегают, когда есть сомнения в верности партнера необходимо сделать ДНК тест на измену.

ООО «Медикал Геномикс» предоставляет анализ ДНК для распознавания личности. Данный вид лабораторных анализов, целью которых является идентификация генетического профиля собственника биологического материала.

Идентификация личности – это распознавание определенного соответствия опознаваемой личности конкретному лицу по характерным отличительным признакам.

Лаборатория гарантирует стопроцентную анонимность и качество. Каждый клиент получает совершенно уникальный номер для проведения теста, поэтому нет необходимости сообщать клинике свои личные данные. Результаты теста можно получить уже через 5 дней после сдачи анализов.

Случаи, при которых может понадобиться идентификация личности

Существует ряд случаев, при которых необходимо обратиться к специалистам ДНК экспертизы, а именно:

Поиск без вести пропавших людей. Тест ДНК личности – это один из самых важных пунктов, с которых нужно начинать поиски. Идентификацию можно выявить только после сдачи трех образцов ДНК отцовской и материнской линии. Также нужны личные вещи разыскиваемого человека. Это могут быть образцы нестираной одежды, волосы с личной расчески, зубная щетка.
Идентификация личности при авариях, убийствах, катастрофах и стихийных бедствиях. При серьезных катастрофах с большим количеством жертв идентификация личности как никогда актуальна. Одним из самых важных шагов при массовой гибели людей является опознание личности. Если родные и близкие не могут опознать погибшего по вешним признакам, в этом случае приходится обращаться к специалистам ДНК экспертизы, которая практически с точностью определяет вероятность кровного родства.
В криминалистике. Частицы ДНК, которые не видны человеческому зрению, при расследовании дела на месте преступления можно обнаружить с помощью экспертизы. Это могут быть волосы преступника, отпечатки пальцев и подошвы, капли слюны, которые могли выделиться при чихании или в ходе разговора. Безусловно, нельзя использовать ДНК тест как главное доказательство причастия человека к преступлению. Существует еще масса различных доказательств, которые способны подтвердить виновность человека. Но идентификация личности также является одним из самых важных пунктов, при раскрытии преступления.
Для выявления факта измены. Если у одного из супругов возникли серьезные сомнения по поводу верности своей второй половины, то муж или жена могут развеять свои сомнения и провести ДНК тест на измену. Данный анализ способен на то, чтобы узнать был ли факт измены одной из сторон. В данном случае, если клиент обнаружил на постельном белье характерные следы семенной жидкости предполагаемого любовника и предполагает, что это биологические следы после сексуальной связи своего партнера, то анализ позволяет с точностью определить, принадлежат ли данные следы мужчине или женщине. Чтобы опровергнуть или подтвердить предположения, что пятна принадлежат самому заказчику, он тоже обязан сдать анализ ДНК. Или же в случае с незапланированной беременностью от неизвестного партнера, можно сделать ДНК тест на определение отцовства, и узнать от кого родила женщина после измены. Таким образом, у мужа не будет сомнений, что ребенок рожден не от него.
Поиск близких и родственников в братских могилах и местах массовых захоронений. ДНК тест буквально единственное решение данной проблемы. Для данной экспертизы нужны анализы кровных родственников и биологические частицы покойного.
Определение близкого или дальнего родства. Чтобы определить близкое или дальнее родство специалисты берут образцы слюны с ротовой полости, кровь, ногтевую пластину, соскоб внутренней стороны щеки и волос с луковицей. Результаты теста дальнего родства будет составлять около 90% - если результат положительный. Если результат отрицательный – около 80-85%. В то время как результат близкого родства будет составлять 99,9999%.
Тест на генеалогию, чтобы узнать, кто были предки. Чтобы узнать о том, кем были предки человека можно воспользоваться генетическим исследованием, которое поможет выяснить все пути миграции, узнать о национальностях. Клетки ДНК человека похожи на огромный архив информации, где хранится информация о прошлом.
Если необходимо официальное экспертное заключение, судебно-генетическая экспертиза для дальнейшего обращения в государственные органы (суд, ЗАГС, для получения наследства, раздел имущества, алименты).

Какой биоматериал подходит:

С учетом того, что в ДНК в приоритете находятся живые клетки, то специалисты могут взять абсолютно разные материалы, такие как: буккальный эпителий, волос, кровь, слюна, семенная жидкость, ногтевая пластина и тому подобное.

ДНК профилирование

ДНК профилирование – это генетический паспорт человека, практически как отпечаток пальца, он индивидуален для каждого.

Генетический паспорт также необходим специалистам пожарной безопасности и военных, благодаря которым можно быстро узнать их личность. Для того, чтобы оформить паспорт необходимо сдать образцы ДНК и направить их в лабораторию, после проведения экспертизы оригинал паспорта будет направлен почтой или курьером.

Определение отцовства представляет собой серьезную социальную, юридическую и медицинскую проблему. Решение этой задачи часто требуется в судах, при разрешении частных споров, для пренатальной (внутриутробной) диагностики, генетических консультаций и при пересадках органов. Например, только в США в 1990 г. было проведено более 120000 тестов на определение отцовства, и это число быстро возрастает. Мировой рынок таких диагностических тест-систем оценивался в 1994 г. более чем в 1 млрд долларов и сейчас является крупнейшим рынком среди молекулярно-генетических диагностикумов.

С использованием диагностических тест-систем на основе минисателлитных ДНК определение отцовства получило прочную научную основу. С этой целью в настоящее время используют два подхода. При одном из них применяют олигонуклеотидные зонды, специфичные в отношении многих минисателлитных локусов, при другом – наборы зондов (или праймеров), специфичных в отношении отдельных полиморфных локусов VNTR (подробнее о VNTR см. раздел 1.3.1).

Теоретические аспекты возможности определения отцовства. Возможность определения отцовства, так же как и отнесение биологических образцов, содержащих ДНК, к тому или иному человеку, основано на наличии в геноме человека четких генетических маркеров в виде определенных последовательностей ДНК, набор которых уникален для конкретного индивидуума. Теоретически такими маркерами могли бы быть любые последовательности нуклеотидов ДНК, для которых характерна большая изменчивость в популяциях человека. Как было уже отмечено выше, тандемно повторяющиеся последовательности минисателлитов (VNTR) являются одними из наиболее полиморфных последовательностей нуклеотидов в геноме человека. Поэтому неудивительно, что именно они были использованы для идентификации личности. Наличие сочетания генетических маркеров среди VNTR, общих для мужчины, женщины и спорного ребенка, в ряде случаев может однозначно указывать на родственные связи между ними.

Отсутствие общих генетических маркеров у обследуемых ребенка и мужчины однозначно исключает последнего как отца ребенка. Однако обнаружение у них общих маркеров еще не может быть доказательством того, что подозреваемый мужчина является отцом. Доказательства отцовства основываются на простых статистических расчетах, в которых учитываются частоты встречаемости в популяции общих аллелей исследуемых VNTR-локусов. Рассчитывается отношение (X/Y) вероятности (X) получения наблюдаемого набора маркеров возможного настоящего отца к вероятности (Y) обнаружения этого набора маркеров у любого, выбранного наугад человека, принадлежащего этой популяции. Такое отношение вероятностей получило название индекса отцовства (paternity index – PI).

При расчетах PI возникает еще одна проблема, связанная с определением вероятности (X) того, что обследуемый мужчина является отцом. Значение такой вероятности необходимо иметь до проведения каких-либо диагностических тестов. Обычно используемое значение 0,5 нельзя считать достаточно обоснованным во всех конкретных случаях. К счастью, при очень больших значениях PI (>10 4), которые обычно получаются при таких исследованиях ДНК, выбор этой исходной вероятности оказывается практически несущественным. Как правило, это получается вследствие низких значений вероятности Y.

Определение отцовства с использованием олигонуклеотидных зондов, специфичных в отношении нескольких VNTR-локусов. В 1985 г. И.О. Джеффрисом и соавторами впервые было показано, что олигонуклеотидные зонды, комплементарные последовательностям миоглобинового гена человека, одновременно обладают способностью гибридизоваться по Саузерну с множественными локусами минисателлитной ДНК. Профили гибридизации оказались специфичными для отдельных индивидуумов. Совокупность электрофоретически разделяющихся рестрикционных фрагментов анализируемой ДНК, выявляемых после проведения гибридизации с мечеными зондами, которые специфичны в отношении полиморфных минисателлитных локусов, получила название ДНК-фингерпринтов, или генетических отпечатков пальцев . С помощью таких и других аналогичных олигонуклеотидных зондов удается выявлять на одной электрофореграмме до 15–20 различных фрагментов ДНК одного индивидуума, молекулярная масса которых превышает 3,5 т.п.о., а также много более мелких фрагментов, которые не учитываются при определении отцовства этим методом.

Рис. II.36. Примеры исключения и доказательства отцовства с помощью ДНК-типирования

Результаты гибридизации по Саузерну с зондом F10 показывают полную идентичность фрагментов ДНК у ребенка и отца (дорожки 2 и 3), что рассматривается как доказательство отцовства, либо выявляют, по крайней мере, 6 дополнительных фрагментов ДНК у ребенка, обозначенных стрелками, которые отсутствуют у отца (дорожки 5 и 6 – исключение отцовства)

На рис. II.36 показаны результаты одного из таких опытов. Интерпретация ДНК-фингерпринтов, полученных при анализе множественных локусов, основана на трех постулатах. Прежде всего, предполагается, что фрагменты ДНК, видимые на фингерпринтах, являются аллельными продуктами отдельных генетических локусов человека и передаются потомству независимо друг от друга. Во-вторых, считается, что для каждого генетического локуса частоты встречаемости в популяции отдельных аллелей следуют нормальному распределению Пуассона. И, наконец, принимается, что фрагменты ДНК, электрофоретическая подвижность которых совпадает, представляют один и тот же аллель конкретного локуса. Накопленный опыт работы с ДНК-фингерпринтами показывает, что первое допущение соблюдается достаточно хорошо: аллелизм (парность гомологичных генов, определяющих разные фенотипические признаки у диплоидных организмов) и генетическое сцепление между исследуемыми локусами наблюдаются редко. Невыполнение второго предположения не сказывается серьезно на результатах тестирования, поскольку выводы делаются без учета частоты встречаемости отдельного аллеля на основе совпадения структуры (фрагментов ДНК) многих локусов. Третий постулат является более спорным, однако его применение придает значениям индекса отцовства стабильность.

С этими исходными условиями статистическая оценка ДНК-фингерпринтов множественных локусов основывается только на одном параметре: средней доле фрагментов ДНК (x ), которые совпадают у людей без родственных связей. Такой параметр в большей степени зависит от техники лабораторных исследований, чем от свойств обследуемой популяции. Это прежде всего способность используемой системы к электрофоретическому разделению индивидуальных фрагментов ДНК (т.е. разрешающая способность используемого метода), принципы выбора конкретных фрагментов ДНК для анализа, а также критерии принятия решения об идентичности сравниваемых фрагментов ДНК. Следовательно, параметр x может варьировать при сравнении результатов, получаемых в разных лабораториях, но эти различия будут постоянно сохраняться для различных популяций и субпопуляций. Действительно, при использовании, например зондов 33.6 и 33.15, оказалось, что x один и тот же у неродственных индивидуумов, в парах муж–жена и в различных этнических группах.

Рис. II.37. Сравнение информативности двух минисателлитных зондов при идентификации личности

Частоты встречаемости минисателлитных локусов D1S7 (а ) и D1S80 (б ) определенного размера в популяции оценивали гибридизацией по Саузерну после расщепления ДНК рестриктазойHae III (а ) или ПЦР (б ). Для локуса D1S7 характерно квази-непрерывное унимодальное распределение, тогда как локус D1S80 характеризуется меньшей гетерозиготностью (84%) с небольшим числом дискретных аллелей, для которых характерно мультимодальное распределение

Определение отцовства с использованием ДНК-зондов, специфичных в отношении только одного локуса. ДНК-фингерпринты, получаемые при одновременном исследовании многих локусов, отражают скорее фенотип индивидуума, чем его генотип. Действительно, получаемая в итоге картина заключает в себе множество полос ДНК, в том числе и неразделившиеся, а также слабо разделившиеся фракции. Такая электрофореграмма напоминает сложный фенотипический признак, например форму лица человека, которая является результатом экспрессии громадного числа генов. В отличие от этого с помощью ДНК-зондов, представляющих собой клонированные последовательности минисателлитов и взаимодействующих только с одним локусом, можно получать истинную информацию о генотипе изучаемого организма. Таким образом, имея дело с отдельными полиморфными локусами человека, исследователи получают в свои руки систему кодоминантных аллелей (т.е. аллелей, совместно участвующих в формировании фенотипических признаков), наследуемых по законам Менделя. Именно понимание наследования таких минисателлитных локусов и привело к широкому распространению однолокусного метода определения отцовства.

В настоящее время получены сотни клонов минисателлитной ДНК и на их основе разработаны комбинации зондов, пригодные для определения отцовства. При выборе зондов для таких минисателлитных локусов обычно руководствуются следующими критериями: зонды должны обладать строгой локус-специфичностью, а тестируемые локусы быть несцепленными (передаваться потомству независимо друг от друга) и обладать достаточной, но не чрезмерной генетической стабильностью. В частности, среди наиболее широко используемых зондов MS1 (D1S7) соответствует генетическому локусу, гетерозиготному в 99% случаев, однако он мутирует с очень высокой частотой (0,05 на гамету) и поэтому, несмотря на высокую информативность, не используется при определении отцовства (рис. II.37,а ). В то же время для локуса D1S80 со значительно меньшей вариабельностью (84% гетерозигот) характерно образование кластеров в частотах распределения фрагмента ДНК по длине (см. рис. II.37,б ). Поэтому небольшие ошибки в определении длины аллелей могут привести к значительным ошибкам в оценке частоты их встречаемости. Такие локусы достаточно легко изменяются в результате генетического дрейфа и инбридинга.

В настоящее время разработана теория, указывающая на то, сколько локусов должно быть типировано для получения правильного ответа об отцовстве при известных значениях гетерозиготности этих локусов в популяции. Например, если используются локусы, гетерозиготность которых составляет 90%, для установления отцовства необходимо проанализировать шесть таких локусов. В США в настоящее время для этих целей обычно используется набор из трех–пяти однолокусных зондов. Однолокусные зонды обладают низкой разрешающей способностью относительно братьев и сестер (сибсов ). В частности, с помощью одного такого зонда можно лишь с вероятностью 75% обнаружить генетические различия между сибсами, и эта вероятность увеличивается до 99,6% при использовании четырех зондов. Данный факт приобретает особую важность, когда при определении отцовства необходимо сделать выбор между братьями.

Особенности определения отцовства по отдельным локусам с использованием ПЦР. В качестве альтернативы однолокусным зондам в последнее время для определения отцовства часто используют ПЦР. Отдельные мини- и микросателлитные локусы могут быть амплифицированы с помощью праймеров, комплементарных уникальным последовательностям ДНК, фланкирующим эти повторяющиеся последовательности. При идентификации личности метод ПЦР, который по своей сути является одной из разновидностей однолокусной методики, поскольку имеет дело с отдельными локусами, обладает, по крайней мере, двумя преимуществами перед однолокусными зондами. Во-первых, популяционный полиморфизм длин ДНК аллелей, исследуемых с использованием этого метода, носит более дискретный характер, чем у аллелей, изучаемых с помощью однолокусных зондов (см. рис. II.37,а ,б ). Это обстоятельство облегчает последующее вычисление индекса отцовства. Во-вторых, метод ПЦР обладает гораздо большей чувствительностью и может быть использован при анализе образцов, содержащих <1 нг геномной ДНК и полученных из разных источников (см. раздел 11.1.1).

К недостаткам ПЦР в применении к определению отцовства следует отнести низкую информативность полиморфных микросателлитов и коротких минисателлитов. Это связано с тем, что они обладают <90% гетерозиготности, небольшим числом аллелей и имеют тенденцию к образованию кластеров по размерам (см. рис. II.37,б ). Кроме того, на распределение таких последовательностей в геноме оказывают влияние инбридинг и принадлежность индивидуумов к определенным этническим группам. Количество локусов минисателлитов, которое необходимо исследовать методом ПЦР для определения отцовства, приближается к 11, а микросателлитов – к 18.

Для типирования с помощью ПЦР наиболее часто используются три минисателлитных локуса человека: в гене аполипопротеина B (APOB), D17S5 (известный также как локус D17S30) и D1S80. Все три локуса легко амплифицируются (максимальный размер их аллельных вариантов не превышает 1 т.п.о.) и легко обнаруживаются с помощью электрофореза. Однако для них характерны низкий уровень гетерозиготности и малая изменчивость (что выражается в небольшом числе известных аллелей). Мутации в этих микросателлитах возникают очень редко.

Одним из путей повышения информативности полиморфизмов микросателлитов при ДНК-типировании является одновременная амплификация двух тесно сцепленных микросателлитных локусов, сочетания которых формируют множество гаплотипов . Например, одновременная амплификация двух GATA-повторов, локализованных в интроне 40 гена фактора фон Виллебранда, которые разделены последовательностью длиной в 212 п.о., обнаружила суммарный уровень гетерозиготности объединенного локуса 93%. При этом уровни гетерозиготности индивидуальных локусов составляли лишь 72 и 78% соответственно.

В заключение необходимо еще раз отметить, что по своей логике современные методы определения отцовства, основанные на ДНК-типировании, несколько противоречивы. Если отрицательное заключение об отцовстве, основанное на несовпадении аллелей анализируемых мини- или микросателлитных локусов, абсолютно и не подлежит сомнению, то положительный вывод может быть сделан лишь с некоторой долей вероятности, которая основана на частоте встречаемости конкретных аллелей анализируемых локусов в популяции. С другой стороны, в результате методических ошибок легко могут быть сделаны ложноотрицательные выводы, однако положительное заключение об отцовстве в результате лабораторной методической ошибки практически исключено.

Высокая информативность многолокусных ДНК-фингерпринтов подтверждена большим числом генетических и популяционных исследований. Эмпирические данные, полученные при обследовании тысяч семей, показали, что с помощью многолокусных зондов можно разрешать все спорные случаи отцовства. Использование однолокусных зондов затруднено невозможностью создания полной классификации соответствующих аллелей в популяции из-за кажущегося непрерывного распределения их по размерам. Однако и в этом случае на практике проблема полностью решается с помощью набора из пяти–шести однолокусных зондов. Применение ПЦР ограничивается большой эволюционной консервативностью амплифицируемых мини- и микросателлитных локусов и, как следствие, малым суммарным числом аллелей. Однако ПЦР бывает очень полезна на первых этапах исследования из-за методической простоты постановки опытов, особенно в условиях малой доступности исходного биологического материала. Все три группы методов хорошо дополняют друг друга и в разных сочетаниях в спорных случаях позволяют однозначно идентифицировать личность человека.