Реферат: Применение генетических методов в судебной медицине

МИНИСТЕРСТВОЗДРАВООХРАНЕНИЯУКРАИНЫ

ДНЕПРОПЕТРОВСКАЯГОСУДАРСТВЕННАЯМЕДИЦИНСКАЯАКАДЕМИЯ

на тему:

Применениегенетическихметодов в судебноймедицине

Выполнил: ст. I-гокурса, Iмед. фака., Iагруппы

ФедченкоН.Н.

Руководитель: зав. кафедроймед. биологии,

профессорСлесаренкоЕ.Г.

2000 г.

Целью использованияновых методовв судебно-медицинскойэкспертизевещественныхдоказательствявляется повышениеидентификационныхвозможностей.Значительнаяперспективав этом направлениипоявиласьпрежде всегоза счет использованиядостижениймолекулярнойгенетики.

1. Дактилоскопическаяидентификациячеловека

Дактилоскопическаяидентификациячеловека одиниз наиболееэффективныхметодов идентификации.В современнойкриминалис­тикеи судебноймедицине онзаслуженносчитается самымразрабо­танными надежнымметодом. Большаячасть принциповкриминали­стическойтеории идентификациив целом, и теорииидентификацииличности человекав частности, сформированана основе положенийдактилоскопическойидентификации.Новые методыустановленияиден­тичности, появляющиесяв науке и практике, стараютсясравнить сдактилоскопиейпо надежностии эффективности.Например, внедряемыйв настоящеевремя в широкуюэкспертнуюпрактику методгенотипоскопиипоначалу даженазвали геномнойдактилоскопией, подчеркнувбольшие возможностигенотипоскопическогометода в идентификацииличности человекапутем сравненияего возможностейс эталоннымкриминалистическимметодом. Поэтому, изложение основдактилоско­пическойидентификациив данной главеучебника будетполезно.

На ладонныхповерхностяхкистей рук ина аналогичныхповерх­ностяхстоп ног имеютсяузоры, образованныеваликами ибороздка­ми, называемыепапиллярнымиузорами (papilla— сосочек, папиллярный— сосочковый).Их наличиеобусловленостроениембазового(сосочкового)слоя кожи, которыйеще называютдермальнымслоем (дермой).Наружный слойкожи — эпидермис, отражает строениеба­зовогодермальногослоя. (рис. 1)

Папиллярныеузоры возникаюту плода человекав момент фор­мированиякожных покровови остаютсянеизменнымидо смерти че­ловека.Разрушаютсяони после гибеличеловека вместес кожей, чточаще всегопроисходитчерез значительныйпериод временипосле смерти.Папиллярныеузоры полностьювосстанавливаютсяв перво­начальномвиде послеповерхностныхповрежденийкожи. Послеглу­бокихповрежденийостаются шрамы, которые имеютиндивидуальныйхарактер.

Строениепапиллярныхузоров строгоиндивидуально.Более чем столетниминаблюдениямидоказано, чтопапиллярныеузоры не повторяютсяу разных людей.И даже сиамскиеблизнецы, телакото­рых в тойили иной степенисоединены междусобой, имеютразличаю­щиесяпапиллярныеузоры.

Указанныесвойства позволяютэффективноиспользоватьпапил­лярныеузоры дляидентификациилюдей.

Наряду с тем, что папиллярныеузоры строгоиндивидуальны, они имеют иобщие черты, что позволяетих классифицировать.

В практическихцелях идентификациичеловека вбольшинствеслу­чаев используютсяпапиллярныеузоры концевыхфаланг пальцеврук.

Рассмотримстроение папиллярныхузоров. Всепапиллярныеузоры делятна три основныхтипа: петлевые(частота встречаемостипри­мерно 65%); завитковые(30%); дуговые (5%). (рис.2) Кроме того, выделяют группы: переходныхтипов узоров, например междупетле­вым изавитковым, между дуговыми петлевым; атипичныхузоров; узоров, тип которыхне определяетсяв силу каких-либопричин.

Суть дактилоскопическогоидентификационногоисследованиясо­стоит в том, что экспертпроизводитсравнительноеисследованиедвух отображенийпапиллярныхузоров. Происхождениеодного из ко­торыхот конкретногочеловека (А)известно, апроисхождениевторого папиллярногоузора (X) неизвестноили вызываетсомнение. Папиллярныеузоры сравниваютсявначале пообщим признакам, таким как типи вид узора.Затем анализируютсядетали строения, при этом учитываетсяналичие деталейв сравниваемыхотображенияхи их взаиморасположение.При совпадениивсех обнаруженныхдеталей и отсутствииразличий идентичностьузоров считаетсяустановленной.При обнаружениихотя бы одногодостоверноустановленногоразли­чияпапиллярныеузоры признаютсянеидентичными,(рис. 3)

Если братьво вниманиетолько количествосовпадающихточек, то 17 достаточнодля того, чтобывыделить одногочеловека извсего населенияземного шара(расчеты произведеныодним из основопо­ложниковсовременнойдактилоскопии).Но при исследованииучиты­ваетсяне только количествоточек, но ихрасположениеи качество.Поэтому, в отдельныхслучаях можноосуществитьидентификациюпри наличиивсего 6-7 деталейстроения папиллярногоузора. Если жеиспользоватьи микроскопическиепризнаки, такиекак строениекраев и концовлиний, строениеи расположениепор, то выводможет бытьсделан по ещеменьшему количествуточек узора.

В каких жеосновных ситуацияхможет бытьпроведенадактило­скопическаяидентификация?

Одним изосновных условийдля осуществлениядактилоскопи­ческойидентификацииявляется наличиеотпечатковпальцев, полу­ченныхот известногочеловека (отА). В настоящеевремя у нас встране официальноимеется правополучать ихранить толькоотпе­чаткипальцев преступников.При необходимостиотпечаткипальцев могутбыть полученыи у других граждан.

Аналогичныеидентификационныеисследованиямогут бытьпро­веденыне только поотображениямузоров пальцеврук, но и поотпе­чаткамладоней и стопног. В некоторыхтеплых странахдля регист­рациипреступниковиспользуютотпечатки стоп, так как их частооб­наруживаютна местахпроисшествий.А в США, например, отпечаткипапиллярныхузоров стопполучают умладенцев длявозможной вдальнейшемидентификации.

Роль судебныхмедиков системыМинистерстваздравоохраненияв процессеустановленияличности неизвестныхграждан путемдак­тилоскопическойидентификации— эпизодическая.Обычно онивсего лишьпомогают готовитьдля дактилоскопированияпальцы руктру­пов, находящихсяв состояниизначительныхпосмертныхизменений.Однако в настоящеевремя в этомплане расшириласьроль медиков-криминалистовМинистерствавнутреннихдел. Они самостоятельнодактилоскопируюттрупы неизвестныхграждан и направляютэти дактилокартыдля проведениясравнительногоисследованияв картотекиорганов внутреннихдел.

Основываясьна закономерностяхнаследованияпапиллярныхузоров судебныемедики проводятдостаточноредкий, ноинтерес­ныйвид исследований— установлениеродства. Анализируяразлич­ныехарактеристикипапиллярныхузоров родителейи ребенка, можноприйти к выводуо происхожденииэтого ребенкаот этих конкретныхмужчины и женщиныс достаточномалой вероятностьюошибки.

Одна из наук, входящая вобщую биологию, антропология(наука о человеке, как виде животногомира), используетучение о папиллярныхузорах человека, называемоедерматоглификой, для решенияпроб­лем установленияпроисхожденияразных группнаселенияземли, вза­имосвязимежду группамии с другимиподобнымицелями.

В медицинеположениядерматоглификииспользуютдля диагнос­тикинекоторыхнаследственныхзаболеванийи для их профилактики.

Возможностиидентификационныхисследованийиных участковкожи человека

Теоретическилюбой участоккожи человекаиндивидуаленпо своему строениюи, следовательно, его отпечаткимогут бытьобъектамипо­ложительногоидентификационногоисследования.В криминалистикеизвестны случаи, когда удавалосьидентифицироватьличность чело­векапо отпечаткамлба, носа и другихчастей головы.

Наиболеечасто на местахпроисшествиявстречаютсяотпечатки губ.При обнаружениитакого родаследов путемсравнительногоана­лиза можноидентифицироватьчеловека илиисключить его, как лицо оставившееслед.

2. Генотипоскопическийметод идентификации

Типированиегенома человекас целью установленияотцовстваначалось в 1986году АлексомДжефрисомметодом ПДРФ.Этот год в геномнойдактилоскопиисчитаетсяосновополагающим.

Техникагеномнойидентификациипо ДНК былаопределенав 1987 году в судебно-медицинскойпрактикеВеликобритании, как методсудебно-медицинскойэкспертизы.
ВЮжном регионенашей странык началу 90-х годовна базе отделамолекулярнойбиологииСелекционно-генетическогоинститута — Центре поисследованиюгенома — проводилосьисследованиеДНК растительнойклетки. Исследованиягенома былиначаты Ю.М.Сиволапомв лабораторииодного изосновоположниковмолекулярнойбиологии профессораДжеймса Боннера/США, Калифорнийскийтехнологическийинститут/, лауреатаНобелевскойпремии, которыйна протяжениимногих леткурировалисследованияи помогал развитиюотдела молекулярнойбиологии СГИ.

Достиженияотдела в определенииспецифичностиДНК индивидуумапривлекливнимание судебныхмедиков. Быларазработанасовместнаяпрограммавнедрениямолекулярно-генетическихметодов приисследованииследов биологическогопроисхождения, в том числе ипри исследованиивещественныхдоказательств.

Возможностьтакого исследованияосновываетсяна индивидуаль­ностистроения некоторыхучастков молекулыДНК, их назвалигипервариабильными(ГВ) участками.Строение этихотрезков молекулне толькоиндивидуальноу каждого человека, но и строгоповторяетсяво всех органахи тканях телаодного человека,(рис. 4)

Метод исследованияГВ участковмолекулы ДНКназывают по-раз­ному:«геномнаяидентификация»,«ДНК-дактилоскопия»,«генотипоскопия».Присоединимсяк мнению рядаавторов, считающих, что термин«генотипоскопия»наиболее точноотражает смыслтакого родаисследованийи будем употреблятьэто названиеметода.

Теоретическиметод генотипоскопическойидентификацииявляет­ся самымуниверсальным, так как с егопомощью, в принципе, можно идентифицироватьсамые различныеобъекты биологическогопроис­хождения, если тольков них сохранилосьнебольшоеколичествомо­лекул ДНКили их частей.

Используявысокоэффективныетехническиесредства, можнопо­лучатьрезультат свероятностьюошибки меньшейчем один разна несколькомиллиардовслучаев. Тоесть выделятьодного-единственногочеловека извсего множестваживущих наземле.

Универсальностьи высокаяиндивидуальностьрезультатовделают этотметод наиболееперспективнымсреди всехостальныхметодов идентификациичеловека вслучаях непосредственногоисследованияобъектовбиологическогопроисхождения.

Существуетнескольковариантовтехнологиипроведенияисследо­ваниймолекулы ДНКв целях идентификациичеловека. Одиниз вари­антовоснован наанализе полиморфизмадлин рестрикционныхфраг­ментовДНК (фрагментов, получаемыхпутем рассечениямолекулы). Сокращенноего называютПДРФ анализ(используютдля исследо­ванияжидкой крови).

Технологиятакого исследованияв общих чертахсостоит изсле­дующихэтапов:

1. Выделениемолекул ДНКиз исследуемогоматериала.(Молекулы ДНКнаходятся вядрах клетокв структуреДНК.)

2.Фрагментирование(разделениена фрагменты)молекул ДНКс помощью ферментов— рестриктаз(эндонуклеаз).Существуетмно­жествовидов рестриктаз, которые разрезаютмолекулу ДНКв местах, присущихтолько им, т е.каждый видрестриктазытолько в томместе, в которомему положеноего химическойприродой.

После такоговоздействияна молекулуДНК образуетсямножествофрагментов, которые отличаютсядруг от другасоставом, длинойи, соответственно, молекулярнымвесом.

3. Смесь фрагментовДНК разделяютметодом электрофорезав геле. Методосновываетсяна том, что подвоздействиемэлектричес­коготока фрагментыДНК передвигаютсяв специальнойсреде — геле.Чем они легчеи мельче, темдальше ониуходят от стартовойпозиции.

4. Из всегонабора фрагментов, расположенныхна разных участ­кахэлектрофоретическойпластинки, спомощью специальныхзондов выявляютполиморфныефрагменты.Зонды при этомобычно марки­руютрадиоактивнымиизотопами илинерадиоактивнымиметками. Чтопозволяетполучить наспециальноймембране видимыйнабор линийразной ширины, соответствующихчислу и видугипервариабельных(ГВ) фрагментов.Расположениеотдельных линийварьирует уразных людей, а их совокупностьиндивидуальна,(рис. 5)

Целесообразнопроизводитьпараллельноеисследованиеизвест­ногопо происхождениюобъекта (от А)и неизвестного(от X). Полу­ченные«картинки»распределенияГВ фрагментовсравниваютмежду собойс использованиемметодов математическогоанализа. Рассчитываютвозможностьслучайногосовпаденияизображений.При очень маленькойвероятностислучайногосовпаденияею пренебрегаюти считают, чтосравниваемыеобъекты идентичны, а, следовательно, уста­новленаличность человекаот которогопроизошел ранеенеизвестныйобъект X.

Метод позволяетсравниватьмежду собойрезультатыисследова­ниянеизменныхмолекул ДНКиз ядер клетоккрови, спермыи любых другихтканей телачеловека. «Картинка»расположенияГВ-фрагментовне изменяетсяна протяжениивсей жизничеловека, онаиндивидуаль­на.Полное сходство«ДНК-узоров»наблюдаетсятолько у однояйцовыхблизнецов. Уродственниковвыявляетсясходствогенотипическихузоров, чтопозволяетустанавливатьродство.

В последнеевремя разработани активно внедряетсяв эксперт­нуюпрактику метод, позволяющийпроводитьисследованиеочень малыхколичествразрушенныхмолекул ДНК.Метод основанна том, что передисследованиемГВ-участковимеющиесяфрагменты ДНКмногократнокопируются, тем самымнаращивается, до необходимого, объем материала, подлежащегоисследованию.Этот методполучил название— метод амплификации(реакции цепнойполимеризации).В ноябре 1992 годабыло проведенопервое определениеспорного отцовствапри помощиПЦР-анализа.Научно обоснованноеприменениеэтого методав экспертизахспорного отцовствастало возможнымтолько благодаряпроведенномуанализу частотывстречаемостиаллелей гипервариабельныхучастков ДНКв популяции, проживающейв Одесскойобласти /Г.Ф.Кривда, Ю.М.Сиволап, Н.Э.Кожухова/.В результате,2 января 1995г. вг.Одессе проведенапервая экспертизабиологическихследов.

Проблемавыделения иочистки ДНКиз этих следовне вызвалаособых проблему генетиков, учитывая, чтоДНК есть ДНК, и методы ееисследованияпрактическиодинаковы длявсех живыхорганизмов, а растительнаяклетка, являющаясядля специалистовуже изведомой, многофункциональнаи представляетодин из самыхтрудных объектовдля выделенияДНК.

Вместе с тем, специалистамудается выделятьДНК из неординарныхобъектов: вОдесское облбюросудмедэкспертизыбыл доставленхрящ умершегоребенка сполугодичнымсроком захоронения.Поставленазадача — установитьдействительноли захороненребенок родителей, обратившихсяна генетическоеисследование.Научному сотрудникуСГИ удалосьвыделить изэксгумированногохряща ДНК иустановить, что родителиимели вескиеоснованиясомневаться.

Разрешающаяспособностьгеномнойдактилоскопииувеличиласьв значительноймере с введениеманализа микросателитов- небольшихвариабельных, а значит, специфическихучастков ДНК.Со временемДНК на биологическихобъектах — следахподвергаютсяразрушению.Огромная молекулапревращаетсяв комок фрагментов.Именно с помощьюмикросателитовтипируютсяи такие небольшиеучастки деградированнойДНК. Если биологическийобъект пролежалнесколькомесяцев /лет/в сухих условияхи там сохранилисьхотя бы фрагментыДНК, то возможнопри помощимикросателитовопознать хозяинаследа. С внедрениемв практику этоймодификациигенотипоскопиибыло устраненоодно из наиболеесущественныхпрепятствийна пути прак­тическогосудебно-медицинскогои криминалистическогоиспользованияметода, заключающеесяв ограниченияхматериала, необходимогодля проведениярезультативногоисследования, по объему икачеству.

С 1999 года 20микросателитныхлокусов /точекна хромосоме/на службе Одесскойсудмедэкспертизы.В отделе молекулярнойгенетики СГИимеется уникальныйприбор-синтезаторДНК, на которомсинтезируютсямикросателиты.
Поряду вопросовметодическогохарактераОдесские молекулярныегенетики получаютконсультациипо электроннойпочте у известногоспециалистапо использованиюДНК-типированияв судебноймедицине МаркаБеннека изКельнскогоуниверситета.
Именноблагодаря тому, что ученыегенетики нестоят на местев своих научныхизысканиях, удается проводитьэкспертизына эффективномновом уровне.К настоящемувремени проведеноболее 100 такихэкспертиз попостановлениям17 областей Украины.Так, в 1999г. в Крымузлоумышленникиубили молодуюженщину, обезглавили, череп вываривалив течение 12 часовв котле, послечего покрылилаком. Остальнуючасть трупасожгли. Задача- идентифицироватьостанки. С такимобъектом /вмировой практике/судмедэкспертизы, использующиеДНК-овый анализ, еще не сталкивались.После внимательногоизучения строениякостных останковбыла подобранаметодика ивыделена ДНК.Далее установлениепринадлежностиостанков женщиныпредполагаемымродителям былоделом техникии генетическихрасчетов сдостоверностью99,99%.

СледователиОдесскогорегиона хорошознакомы свозможностямиОдесских специалистовв области ДНК-овогоанализа. Областнойпрокуратуройпроведено 3семинара, гдеДНК-технологиям, как наиболееэффективномуметоду идентификацииличности, уделяетсясерьезноевнимание. Крометого, правоохранительныеорганы и другихобластей Украиныобращаютсяза помощью вОдесское облбюросудмедэкспертизы, в том числе иЗапорожскаяобласть.

Приведемследующиепримеры:
— Натехническойплощадке одногоиз домов г. Запорожьяобнаружен трупмолодой гражданкис признакаминасильственнойсмерти, в содержимомпрямой кишкиобнаруженасперма. Экспертизойустановлено, что ДНК спермыне принадлежитподозреваемому.Результатыпозволилипоследнегоисключить.
— Ярким примеромценности применяемогометода дляизобличенияпреступникаявляется раскрытиезверскогоубийства малолетнейБ., сопряженноес изнасилованием, совершенноесредь бела дняв поселке Юрьевскогорайона Днепропетровскойобласти. Средизначительногоколичестваподозреваемыхбыл найден один- ДНК спермы навещественномдоказательстве.Преступникдействительносознался, рассказаво мотивах испособах совершенияубийства.

Использованиеметода генотипоскопииможет позволитьрешить многиепроблемы, возникающиепри раскрытиии расследованиипреступлений.По данным лабораториигенотипоскопииЭкспертно-криминалистическогоцентра МВДРоссии с егопомощью возможноследующее.

1. Устанавливатьпроисхождениекрови, спермыи некоторыхдру­гих объектовот конкретноголица. (рис. 6)

2. Объединятьпреступления, если их совершилоодно и то желицо и оставилоследы биологическогопроисхождения, например сперму.

3. Определять, не наступилали беременностьот лица, подозре­ваемогов совершенииизнасилования.

4. Устанавливатьконкретныхучастниковсобытий в случаяхобнару­жениясмешанныхследов биологическогопроисхождения.(То есть, экспертпри необходимостиможет сказать, что данноеконкретноепятно кровиобразованокровью несколькихлиц и указатькаких конкретно.)

5. Определять, относятся личасти трупа, обнаруженныеотчленен­ными, к одному илиразным телам.

6. Устанавливать, могут ли конкретныемужчина и женщинабыть родителямиребенка, (рис.7)

Возможнорешение и других, сходных с указанными, вопросов, возникающихпри раскрытиии расследованиипреступлений.

По результатамисследования«отпечатков»ДНК возможныследу­ющиеварианты выводовэксперта.

1. Происхождениеисследованногообъекта отконкретноголица исключается.

2. Установленаидентичностьмолекул ДНКв исследуемомобъекте и образце, взятом от лицаА. Следовательно, исследованныйобъект Х произошелот лица А.

При установленииродителейребенка возможнынескольковариан­товответа:

1. Исключаетсяпроисхождениеребенка отодного изпредполагае­мыхродителей.

родителей.

2. Исключаетсяпроисхождениеребенка отобоих предполагаемыхродителей.

3. Биологическимиродителямиребенка являютсяконкретныемуж­чина иженщина.

Положительныйвывод экспертомделается вслучае установленияочень маленькойвероятностислучайногосовпаденияполиморфныхполос (менеечем 10).

Метод генотипоскопиив настоящеевремя оченьактивно внедря­етсяв практикуправоохранительнойдеятельностии это не даньмо­де, а следствиеего революционныхвозможностей.С помощью этогометода практическирешаютсяправоохранительныезадачи, которыеранее былинеразрешимыми.Кроме того, научно подготовленоеще более широкоеего использованиев решениимногообразныхзадач идентификацииличности человекаи животных последам и объектамбиологическогопроисхождения.С появлениемэтого методанаука и практикаполучилиуниверсальныйинструментгрупповой ииндиви­дуальнойидентификациилюбых объектовживой природы.

Молекулярнаягенетика наслужбе судебно-медицинскойэкспертизыстала на путипреступности.Она не оставляетбезнаказаннымиопасные преступленияпротив жизнии здоровьячеловека иодновременноне позволяетобвинить ложноуказанногоподозреваемого.

Списоклитературы:

Самищенко С.С., Судебная медицина –М.: Право и Закон, 1996 г.

Кривда Г.Ф., Котельникова В.А.,Генетические экспертизы на службе правоохранительных органов -, материалы взяты с сайта ООБСМЭ, 1999 г.

Науменко В.Г., Митяева Н.А. Гистологические и цитологические методы исследования в судебной медицине. М., 1980 г.