Identificarea criminalistică pe baza profilului ADN
| Comentarii |
|
Descoperirea acidului dezoxiribonucleic (ADN) a condus la înțelegerea conceptului de ereditate și, ulterior, la identificare, prin decodarea informațiilor genetice pe care molecula de ADN le are în componență. Aceasta, la rândul său, are o structură moleculară și este conținută de toate celulele vii ale organismelor. ADN-ul reprezintă „rețeta” necesară sintezei de proteine, molecule organice esențiale pentru organismele vii.
Molecula de ADN este foarte mare, fiind compusă din patru tipuri de nucleotide care se pot aranja numai în următoarea formulă: A-T și G-C. Două dintre bazele heterociclice azotate ale ADN-ului sunt purinice (Adenina și Guanina), iar celelalte două sunt pirimidinice (Citozina și Timina). Cele patru baze (A, C, T și G) nu se pot combina decât într-un anumit mod, și anume: adenina doar cu timina (A-T sau T-A) și citozina doar cu guanina (G-C sau C-G). Trei perechi de baze azotate formează în mod normal un „codon". Acesta codifică un aminoacid. Mai mulți codoni la un loc codifică o proteină.
Acidul dezoxiribonucleic are o structură de dublu helix sau bandă dublă (scară), răsucită. „Scara” este alcătuită din două lanțuri organice elastice ce sunt conectate prin „treptele” realizate de legăturile de hidrogen. Din punct de vedere chimic, ADN-ul este un acid nucleic. Este o polinucleotidă, adică un compus în structura căruia se repetă un set limitat de macromo-lecule numite nucleotide; în acest sens, el este definit ca fiind un „copolimer statistic".
Mutațiile nu sunt altceva decât imperfecțiuni în procesul de sinteză al ADN-ului. Mutațiile genetice sunt practic o alterare a
unei părți din informația din molecula ADN. Este suficient ca, de exemplu, să se șteargă doar o pereche de baze azotate dintr-o genă, pentru ca toată funcția genei să fie abolită. Dacă este ștearsă o pereche de baze azotate, „codonul” din care făcea parte aceasta va codifica alt aminoacid, care va codifica altă proteină, fapt ce, în cele din urmă, poate să-i altereze acesteia din urmă funcția biologică. Mutațiile pot avea trei feluri de efecte: negative, pozitive sau neutre. Aceste mutații sunt provocate de așa-numiții factori mutageni (radiațiile cosmice, substanțe chimice ).
ADN-ul se găsește practic în orice celulă [excepție făcând: hematiile (celulele roșii), celulele nervoase și celulele cristalinului ocular] de la organisme unicelulare cum ar fi bacteriile sau proto-zoarele și până la organismele pluricelulare (fungi, vegetale sau animale). De asemenea, fiecare individ are o structură genetică unică față de ceilalți indivizi, dar identică în toate celulele organismului său.
Procesul de identificare a unei persoane începe în momentul în care aceasta lasă în scena crimei o urmă biologică care conține, în mod necesar, material genetic (ADN). Urmează prelevarea probei de către criminalist, urmată de analiza de laborator care are drept punct terminus traducerea materialului genetic într-un cod, cu formulă unică, irepetabilă, specifică unui singur purtător al acelei informații genetice. Sub raportul valorii de identificare, specialiștii geneticieni clasifică urmele biologice în trei categorii:
- probe cu înalt grad de precizie în identificarea profilului ADN: sângele, lichidul seminal care, chiar dacă nu conține spermă, are suficient material pentru efectuarea analizelor ADN; saliva (indiferent de pe ce tipuri de obiecte este recoltată: țigări fumate, periuțe de dinți, plastice ale țigărilor de foi, măști, veselă, chewing gums, timbre și plicuri poștale );
- probe cu potențial în definirea profilului ADN: fluidul vagi nai (în cazurile de viol poate conține un amestec de celule, provenind de la ambele părți, care pot fi analizate separat), secrețiile nazale, pârul (numai părul smuls are valoare pentru analizele nucleare ADN, atâta timp cât ADN-ul este cuprins numai în celulele ce înconjoară rădăcina), bucăți de carne, celule ale pielii, urină, părți de corp, oase (măduva osoasă poate fi analizată chiar și în cazuri de descompunere avansată);
- probele cu potențial în analizele ADN mitocondrial. Orice probe care nu se pretează la alte analize pot fi examinate prin analizele ADN mitocondriale.
Cercetarea la locul faptei
De regulă, în linii mari, cercetarea urmelor apte să servească la identificări genetice parcurge aceleași etape tehnice și trebuie respectate aceleași reguli ca în cazul urmelor biologice (ex.: sânge, spermă, salivă), de la descoperire, la fixare fotografică și ridicare. Probele biologice descoperite la locul faptei care pot fi utilizate în scopul analizării ADN-ului sunt reprezentate de: sânge, spermă, salivă, secreție vaginală și nazală, țesuturi și celule, oase și organe interne, fire de păr cu foliculi, urină, bucăți de carne
Obiectele sau suporturile purtătoare de urme biologice care se ridică în vederea analizării ADN vor fi verificate pentru a fi puse în evidență și alte urme importante, cum ar fi urmele papilare. Pentru fiecare probă se va folosi un tip special de recipient care să ofere o conservare optimă și un transport sigur. Sângele lichid, țesuturile, organele sau oasele se containerizează și se refrigerează în vederea transportării în condiții optime și sterile. Spre deosebire de sângele colectat lichid, petele de sânge aflate pe obiecte vor fi uscate înainte de a fi împachetate și trimise laboratorului. Părul trebuie colectat cu grijă pentru a evita ruperea tijei sau atingerea rădăcinii, furnizoare de informație genetică. Atunci când sângele se află în zăpadă sau apă, trebuie ridicat imediat, pentru a preveni diluarea sa.
Pentru a se evita contaminarea probelor, se folosesc mănuși, seringi, pipete, spatule și pensete adecvate, avantajul folosirii acestora fiind posibilitatea schimbării lor ori de câte ori devin contaminate. Instrumentarul folosit, atât în cercetarea la fata locului, cât și în analizele de laborator, se sterilizează după ridicarea fiecărui obiect. Se recomandă purtarea unor măști chirurgicale pentru a evita stropii de salivă în caz de strănut, tușit sau chiar vorbit în apropierea suprafețelor purtătoare de urme. Fiecare ambalaj se sigilează ermetic și se etichetează, menționându-se datele probei, locul din care a fost ridicată și persoana care a recoltat-o.
Efectuarea expertizelor ADN
În mod curent, pentru analize se folosesc patru locații de ADN, considerându-se că acestea sunt suficiente pentru a face o identificare certă. Rezultatele examinărilor se prezintă sub formă de coduri de bare, care atunci când probele analizate provin de la aceeași persoană sunt identice. Prelevarea modelelor pentru comparație de la persoanele suspecte se face de personal medical calificat, cu asigurarea condițiilor necesare eliminării riscului de contaminare. Analiza profilului ADN se desfășoară prin două metode: metoda analizei amprentei genetice prin enzime de restricție și metoda reacției în lanț a polimerazei (PCR):
Analiza prin metoda enzimei de restricție
În cazul utilizării metodei prin enzime de restricție (R.F.L.P.), este necesară o cantitate suficientă de ADN care este supusă izolării și purificării cu ajutorul unor detergenți și enzime de mare specificitate, cum ar fi proteinaza K. Cea de-a doua etapă o constituie decuparea (clivarea) ADN-ului cu ajutorul unor enzime de restricție, în fragmente de mărimi diferite. Această tehnică are un înalt grad de precizie, întrucât oferă posibilitatea examinării unui mare număr de locații ADN. Ea este însă foarte laborioasă și necesită probe de ADN de înaltă calitate și un interval de lucru destul de lung (de ordinul zilelor).
Rezultatul analizei îl constituie vizualizarea fragmentelor ADN sub forma unor benzi întunecate. Benzile astfel obținute pot fi folosite pentru comparație cu cele rezultate din prelucrarea probelor ridicate de la fața locului. Lipsa corespondenței benzilor comparate duce la eliminarea din cercul suspecților a persoanei examinate.
Analiza prin metoda reacției în lanț a polimerazei (PCR = polymerase chain reaction)
Avantajul acestei metode față de metoda cu enzime de restricție constă în sensibilitatea acesteia, putându-se folosi o singură moleculă de ADN pentru a fi amplificată de milioane de ori (multiplicare artificială prin diviziune). Metoda PCR este rapidă, simplă, necesită fragmente de dimensiuni mici pentru studiere și permite reanalizări multiple. În schimb, acest procedeu prezintă riscul contaminării probelor ADN-ului cercetat cu ADN-ul rezultat din reacțiile anterioare.
Metoda constă în amplificarea in vitro a secvențelor ADN prin cicluri de denaturare A.D.N, fixarea primerilor și extinderea cu polimerază ADN. Odată cu diviziunea celulară, fiecare moleculă de ADN se desface în cele două lanțuri spirale, dublând astfel numărul moleculelor de ADN.
ADN-ul mitocondrial (mtDNA sau mtADN)
Mitocondriile sunt organite (organe mai mici) ale celulei care se găsesc în toate tipurile de celule, dar în afara nucleului celulei. Acestea mai sunt denumite și „uzine energetice”, fiindcă ele conțin enzimele oxido-reducătoare necesare respirației. Respirația produce energia necesară organismelor, iar această energie este înmagazinată în moleculele de adenozintrifosfat. Mitocondriile sunt responsabile cu transformarea nutrimentelor în energie ce permite moleculelor de adenozintrifosfat (A.T.P.) să umple activitățile celulei. Proteinele care controlează aceste funcții sunt construite pe baza unui cod genetic care nu se regăsește în nucleul celulei, ci în mitocondrii. Astfel, la rândul lor, mitocondriile conțin acid dezoxiribonucleic (ADN) propriu, care este diferit de ADN-ul nucleic.
ADN-ul în mitocondrie este folosit pentru a da de urmă unor boli genetice și pentru a da de urmă organismelor antice care conțin celule eucariote. La multe specii de animale, mitocondria tinde să urmeze o moștenire părintească. ADN-ul mitocondrial provine numai de la mamă, astfel că fiecare descendent al unei femei ar trebui să aibă același cod genetic mitocondrial. Când o celulă se divide, mitocondria se replichează independent de nucleu. Cele două celule fiice formate după diviziunea celulei primesc jumătate de mitocondrie cât timp citoplasmă se divide.
În criminalistică, ADN-ul mitocondrial reprezintă una dintre cele mai bune metode de a identifica o persoană. Molecule care conțin un asemenea tip de ADN se găsesc în firele de păr, oase, dinți În foarte multe situații (spre ex.: dezastre aeriene sau feroviare, incendii, cadavre îngropate ) acestea reprezintă singurele rămășițe ale unor persoane ale căror cadavre sunt într-o stare avansată de descompunere. Adesea, analiza ADN-ului mitocondrial se efectuează împreună cu diferite procedee de microscopie, rezultatele obținute completându-se reciproc.
