Metody badania włosów(1).pdf
(
4189 KB
)
Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
Genetyka
KWARTALNIK NAUKOWY
ZAKŁADU GENETYKI
MOLEKULARNEJ
I SĄDOWEJ
numer 3(10) | Zima 2010
i Prawo
Uniwersytet Mikołaja Kopernika
Collegium Medicum
Katedra Medycyny Sądowej
O włos!
– metody badania włosów
Włosy to jedne z najczęściej badanych śladów biologicznych. Najlepszą metodą identyikacji
ich przynależności osobniczej jest analiza DNA połączona z badaniami morfologicznymi.
>
www.zgms.cm.umk.pl
*
NOWOśCI W GENETYCE SĄDOWEJ
Spis treści
Drodzy Czytelnicy
Z niniejszym wydaniem „Genetyki i Prawa” obchodzi-
my skromny jubileusz – jest to dziesiąty numer naszego
magazynu. Z tej okazji składamy serdeczne podzięko-
wania wszystkim jego odbiorcom. Szczególnie tym,
którzy oprócz czytania naszych materiałów poświęcili
również swój czas na podzielenie się z nami uwagami
na temat zawartości kwartalnika – poprzez wypełnienie
ankiety umieszczonej na naszych stronach interneto-
wych lub dołączonej do jednego z wysłanych numerów.
*
Konopie...
te czy inne?
3
NOWOśCI W GENETYCE SĄDOWEJ
Ludwik XVI czy kolejne oszustwo?
Konopie... te czy inne?
Prawie jak CSI
Konopie siewne z jednej strony znane są jako popularny narkotyk, a z drugiej – stanowią element
legalnych upraw, będących źródłem włókien i oleju. Odróżnienie dozwolonych prawem od niele-
galnych hodowli Cannabis przeprowadza się w stosunkowo prosty sposób na podstawie analizy
zawartości Δ
9
-tetrahydrokannabinolu w dojrzałych roślinach.
P
roblem pojawia się w momencie, kiedy
kannabinoilowego (THCA) z użyciem techniki
minisekwencjonowania. Analizy przeprowa-
dzono na 94 próbkach gatunku Cannabis,
w tym na 10 próbach ślepych. We wszystkich
przypadkach udało się poprawnie określić
rodzaj rośliny. Okazało się także, że opraco-
wany test umożliwia wiarygodne odróżnienie
konopi od innych gatunków.
Z Państwa opinii, które poddaliśmy wnikliwej analizie,
wyłania się dość czytelny obraz kolejnych wydań
„Genetyki i Prawa”. Okazuje się, że największym zain-
teresowaniem cieszą się te materiały, które w sposób
mniej lub bardziej bezpośredni dotyczą praktycznego
wymiaru działania organów procesowych. Innymi
słowy, w sposób szczególny przyciągają Państwa
uwagę szeroko rozumiane aplikacje medycyny sądo-
wej w praktyce, zilustrowane szczegółowymi opisami
przypadków i metod badawczych. Z przyjemnością
odpowiemy na to naturalne zainteresowanie, prezen-
tując warsztat współczesnej medycyny sądowej na
przykładzie konkretnych spraw, w których uczestni-
czyli polscy i zagraniczni eksperci. Będziemy również
wdzięczni, jeśli do redagowania naszego magazynu
włączą się szerzej przedstawiciele wymiaru sprawiedli-
wości i organów ścigania, dzieląc się z innymi swoim
doświadczeniem. Serdecznie Państwa zapraszamy do
współtworzenia „Genetyki i Prawa”!
4-5
METODY BADAWCZE
O włos! – tradycyjne metody badania włosów
Włosy to jedne z najczęściej badanych śladów biologicznych. Barwa włosa jest cechą najbardziej
charakterystyczną i najbardziej przydatną z punktu widzenia identyikacji. Jednak najlepszą metodą
identyikacji ich przynależności osobniczej jest analiza DNA.
zabezpieczonym materiałem są pyłki,
nasiona lub silnie zdegradowane części
roślin. Obecnie nie jest to już przeszkodą
dla nowoczesnej genetyki. W Auckland
opracowano test, który bada obecność czte-
rech punktowych polimorizmów (SNP) we
fragmencie genu syntezy kwasu tetrahydro-
6-7
CIEKAWE PRZYPADKI
Uniewinnienie dzięki… mtDNA
Niestandardowe, szerokie podejście do analizy mtDNA włosów dowodowych jest niezwykle
skuteczne. Dzięki takiej strategii całkowicie uległa zmianie kwaliikacja dotycząca pochodzenia
badanego materiału biologicznego.
*
Ludwik XVI
czy kolejne oszustwo?
*
Prawie jak CSI
8-10
NASZA DZIAŁALNOść
Toksykologiczne ABC
Toksykologia sądowa to nie tylko rutynowe badania dla potrzeb wymiaru sprawiedliwości. To rów-
nież dyscyplina naukowa, która poszukuje nowych rozwiązań aplikacyjnych umożliwiających prze-
prowadzanie rutynowych badań, ale także bada wiele istotnych zagadnień z pogranicza farmakologii,
toksykologii i medycyny sądowej.
Naukowcy z Uniwersytetu Południowej
Karoliny (USA) opublikowali ostatnio wyniki
swojej pracy nad nowatorską metodą
wykrywania śladów krwi. Skonstruowali
aparat fotograiczny, który wysyła wiązkę
promieniowania podczerwonego i mierzy
wielkość jej odbicia. Wybór odpowiedniej
długości fali oraz stosowanych iltrów po-
zwala zminimalizować promieniowanie tła
i ujawnić plamy krwawe nawet na ciemnych
powierzchniach.
A
parat pozwala uwidocznić ślady krwi
Nie znaczy to wcale, że na naszych łamach nie zagosz-
czą już więcej informacje na temat postępu w bada-
niach podstawowych, które dopiero za jakiś czas mogą
znaleźć zastosowanie w praktyce, czy też ciągle aktu-
alna problematyka jakości ekspertyz. Tematy te będą
w dalszym ciągu obecne, zmieni się jedynie rozłożenie
akcentów na korzyść zagadnień bardziej przydatnych
w Państwa codziennej pracy. Drugim kierunkiem na-
szego redakcyjnego działania, wynikającym z Państwa
oceny, będzie wyjście poza ściśle rozumianą tematykę
genetyczną. Nie jest to niczym dziwnym, zważywszy
że np. w walce z przestępczością biegli genetycy
są ważnymi, ale niejednymi reprezentantami nauk
przyrodniczych. Nietrudno zatem zrozumieć, dlaczego
w bieżącym numerze „Genetyki i Prawa” znalazły się
materiały z zakresu toksykologii, tanatologii, genetyki
i antropologii sądowej.
A
nalizy biochemiczne pozwoliły ustalić,
W ręce włosko-hiszpańskiego zespołu biolo-
gów traiła tykwa datowana na 1793 r.
Wypalony na niej tekst mówi, że zawiera chus-
teczkę zanurzoną w krwi Ludwika XVI tuż po
jego egzekucji.
że naukowcy istotnie mają do czynienia
z krwią. Postanowiono zatem przepro-
wadzić dalsze badania genetyczne obejmujące
ustalenie sekwencji HVSI i HVSII mitochondrial-
nego DNA, proil STR chromosomu Y, kilka STR
autosomalnych oraz SNP w genie
HERC2
.
Uzyskane wyniki wskazują, że dawca był hetero-
zygotą względem genu
HERC2
, mógł zatem mieć
oczy koloru niebieskiego, co zresztą zgodne jest
z wizerunkami portretowymi króla.
Dość rzadko występująca sekwencja mtDNA
należy do haplogrupy N1b, natomiast nieznany
dotąd haplotyp chromosomu Y przyporządko-
wać można do haplogrupy G2a.
Aby potwierdzić tożsamość dawcy, konieczne
będzie porównanie uzyskanych wyników
z proilami krewnych Ludwika XVI.
Oczywistym wyborem staje się analiza wysuszo-
nego serca syna króla – Ludwika XVII, które znaj-
duje się w bazylice Saint Denis. Wprawdzie jego
pochodzenie także poddawane było
w wątpliwość, jednak w 2001 r. opublikowano
wyniki analiz mtDNA, które pozwoliły ustalić
pokrewieństwo próbki serca z krewnymi jego
matki Marii Antoniny (w linii matczynej).
11-13
PIęć PYTAń DO...
Czytanie z kości
O tym, że świat jest znacznie bardziej skomplikowany niż wydawało się to typologom, że apro-
ksymacja twarzy tylko w serialowej rzeczywistości może zastąpić badania DNA oraz o tym, jakich
błędów powinien wystrzegać się antropolog dokonujący badań identyikacyjnych, przeczytacie
w wywiadzie z doktorem Tomaszem Kozłowskim.
nawet przy ich stukrotnym rozcieńcze-
niu, a cała procedura nie zajmuje więcej
niż dwie minuty. Istotną przewagą zestawu
nad stosowanym tradycyjnie opryskiwaniem
miejsca zdarzenia roztworem luminolu (czy
jego pochodnych) jest całkowita niezależność
wyniku od popularnych substancji interferują-
cych, jak kawa, wybielacz czy rdza. Co więcej,
aparat w żaden sposób nie narusza ujawnio-
nego śladu ani nie rozcieńcza go, jak ma to
miejsce w przypadku stosowania luminolu.
Dzięki temu zwiększa szansę na uzyskanie
proilu DNA.
Użycie dodatkowych iltrów może pozwolić
w przyszłości ujawniać także inne ślady, jak np.
odciski linii papilarnych.
14-15
Z PAMIęTNIKA MEDYKA SĄDOWEGO
Sprawa małego kalibru?
Przemieszczanie się pocisków w świetle naczyń w przypadkach obrażeń postrzałowych jest ciekawym,
ale bardzo rzadko spotykanym problemem diagnostycznym.
W nadziei, że dokonane zmiany spotkają się z Państwa
życzliwym przyjęciem, prosimy o dalsze uwagi na
temat naszego magazynu!
Dr hab. Tomasz Grzybowski,
prof. UMK, Kierownik Katedry Medycyny Sądowej
oraz Zakładu Genetyki Molekularnej i Sądowej
Collegium Medicum UMK
WYDAWCA:
Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Collegium Medicum
REDAKTOR WYDANIA:
Tomasz Grzybowski
ZESPÓŁ REDAKCYJNY
Urszula Rogalla, Jarosław Bednarek,
Katarzyna Skonieczna, Przemysław Piotrowski,
Elżbieta Bloch-Bogusławska, Piotr Engelgardt
KONCEPCJA, PROJEKT, EDYCJA:
NOVIMEDIA Content Publishing
www.novimedia.pl
Redakcja: Urszula Rogalla
Zostały podjęte wszelkie środki, aby zawarte w publikacji informacje
były dokładne i aktualne w dniu oddania do druku. Rozpowszechnianie
materiałów redakcyjnych bez pisemnej zgody wydawcy jest zabronione.
Copyright © 2010 ZGMiS, wszelkie prawa zastrzeżone.
Copyright © 2010 Novimedia CP, wszelkie prawa zastrzeżone.
Opracowano na podstawie: Lalueza-Fox i wsp., Forensic Science International: Genetics; w druku; doi:10.1016/j.fsigen.2010.09.007; Rotherham i Harbison, Forensic Science International; w druku;
doi:10.1016/j.forsciint.2010.10.006; Brooke i wsp., Anal. Chem. 2010, 82: 8412-8431.
Genetyka i Prawo
3
METODY BADAWCZE
Zdradliwe łuski
Procedura badań morfologicznych jest jednak bar-
dziej złożona. Zadaniem eksperta jest w pierwszej
kolejności ocena cech makroskopowych włosa
– jego długości i kształtu. Następnie przeprowadza-
ne są badania mikroskopowe. Do ich wykonania
wykorzystywany jest mikroskop porównawczy
lub zwykły mikroskop świetlny połączony za pomo-
cą kamery z komputerem wyposażonym w opro-
gramowanie do analizy porównawczej.
Najpierw ocenia się stan powierzchni włosa
i określa gęstość pokrywających go łusek.
Czynność ta nie wymaga skomplikowanej pre-
paratyki. Włos jest umieszczany pomiędzy szkieł-
kiem nakrywkowym i podstawowym preparatu
bez żadnych dodatkowych substancji. W dalszej
kolejności wykonywany jest właściwy preparat
mikroskopowy. Aby wszystkie cechy budowy
były widoczne, konieczne jest zanurzenie włosa
w substancji o współczynniku refrakcji podob-
nym do tego, jakim charakteryzują się włosy.
Można tu wykorzystać specjalne odczynniki,
ale równie dobrym środkiem jest zwykła glice-
ryna.
Włosy są jednym z najpowszechniej-
szych i zarazem najważniejszych śla-
dów biologicznych poszukiwanych
przez ekipy dochodzeniowo-śledcze
na miejscach zdarzeń kryminalnych.
Włosy jednej osoby – bogactwo różno-
rodności
bardzo małe fragmenty włosów. Mają one jesz-
cze inną zaletę – materiał porównawczy można
pobrać również od krewnych w linii matczynej.
Z badaniami DNA mitochondrialnego wiąże się
jednak pewna niedogodność – są one stosun-
kowo drogie. Jeżeli materiał dowodowy składa
się z bardzo wielu włosów, wówczas koszt badań
przekracza możliwości inansowe organów
prowadzących śledztwo.
O włos!
Dzielenie włosa na czworo – selekcja
W przypadku, gdy badania byłyby bardzo kosz-
towne, przychodzą z pomocą badania morfolo-
giczno-porównawcze. Ogólna zasada tych badań
jest prosta. Na podstawie oględzin makro- i mi-
kroskopowych należy wykluczyć włókna, które nie
są włosami oraz włosy zwierzęce. Następny krok
to stwierdzenie, czy pod względem budowy mor-
fologicznej każdy badany włos dowodowy jest
podobny do włosów porównawczych pobranych
od jednej lub większej liczby osób. Na podstawie
wyników analizy morfologicznej nie można jed-
noznacznie zidentyikować człowieka. Można
jednak dokonać selekcji materiału dowodowe-
go, kwaliikując do badań genetycznych włosy
dowodowe podobne do materiału porównaw-
czego i wykluczając z nich włosy o całkowicie
odmiennej morfologii. Jeżeli podejrzany o rozbój
jest naturalnym ciemnym brunetem, to z mate-
riału dowodowego zabezpieczonego z odzieży
osoby poszkodowanej zostaną wykluczone
włosy blond i rude. Zabieg ten pozwala znacznie
zredukować koszty analizy genetycznej.
– tradycyjne metody
Choć niezwykle podobne, są to włosy
różnych osób
Na części pierwsze
Preparat oglądany jest pod różnymi powięk-
szeniami, aby możliwie najbardziej precyzyjnie
określić cechy mikroskopowe. Najważniejsze
z nich to średnica, barwa, wielkość, rozkład
i kształt ziaren barwnikowych, budowa i barwa
rdzenia, stan cebulki włosowej, kształt końca
włosa, kształt proilu łusek powłoczki (kutikuli),
obecność innych śladów biologicznych (krew,
jaja owadów), ślady zabiegów fryzjerskich (far-
bowanie, rozjaśnianie, trwała ondulacja itp.).
Wygląd cebulki włosa pozwala stwierdzić,
w jakim stadium rozwojowym włos został od-
dzielony od ciała. Analiza końców włosa umoż-
liwia wnioskowanie o tym, jak dawno włos był
przycinany. W przypadku, gdy nie ma cebulki,
na podstawie oględzin końca nasadowego
ustala się sposób oddzielenia włosa (wyrwanie,
pęknięcie, obcięcie itp.). Ze wszystkich pozosta-
łych cech największe znaczenie ma barwa.
badania włosów
Wstępna selekcja
W większości przypadków doświadczony
ekspert potrai prawidłowo powiązać materiał
dowodowy z porównawczym na podstawie
podobieństwa morfologicznego. Jednak budo-
wa włosa nie jest cechą unikalną pozwalającą
na jednoznaczną identyikację osobniczą, jak to
ma miejsce w przypadku DNA i odcisków palców.
Zdarzają się przypadki, że włosy pochodzące z tej
samej okolicy ciała dwóch różnych osób są nieod-
różnialne. Dotyczy to wszystkich barw włosów, ale
w szczególności włosów siwych, bardzo ciemnych
oraz rudych. Dlatego nie należy postrzegać badań
morfologicznych jako rozstrzygających, a jedynie
jako analizę wstępną ukierunkowaną na selekcję
materiału dowodowego.
W
łosy to jedne z najczęściej badanych
Włos z głowy...
Tak jak w przypadku innych śladów biologicz-
nych, obecność włosów konkretnej osoby
w określonym miejscu świadczy o jej związku
z tym miejscem. Włosy mogą zdradzić sprawców
wielu rodzajów przestępstw. Przykładowo, wło-
sy, które wypadły włamywaczowi podczas wła-
mania lub znalezione w porzuconej czapce ko-
miniarce, włosy łonowe gwałciciela wyczesane
z owłosienia łonowego oiary, włosy napastnika
albo zabójcy pozostawione na ubraniu osoby
poszkodowanej czy też na odwrót – włosy oiary
napadu lub zabójstwa znalezione na odzieży
sprawcy. Z kolei włosy zabezpieczone z szyby
lub tapicerki pojazdu mogą wskazać kierowcę
– sprawcę wypadku samochodowego. Takich
przykładów jest oczywiście znacznie więcej.
jest młody i został wyrwany. Wówczas cebulka
wraz z otaczającą ją łącznotkankową pochewką
zawierają dostateczną ilość DNA. Nawet w tym
przypadku uzyskanie proilu genetycznego nie
zawsze się udaje. Jeszcze rzadziej jest to możliwe
w odniesieniu do włosów starych, które wypad-
ły spontanicznie – nie mają one zazwyczaj po-
chewki, a fragmenty włosów bez cebulki w ogóle
nie nadają się do tego typu badań.
Znacznie lepszym rozwiązaniem, choć mającym
nieco mniejszą wartość dowodową, jest podda-
nie włosów badaniom proilu DNA mitochon-
drialnego. Badaniom tym można poddać nawet
śladów biologicznych. Obecnie
najlepszą metodą identyikacji ich
przynależności osobniczej jest analiza DNA.
Jednak w tym procesie nadal swój udział mają
również badania morfologiczne.
Pozorny brak dowodów
Wypadanie włosów nie jest spowodowane wy-
łącznie czynnikami natury biologicznej.
Inną przyczyną ich utraty są oddziaływania
mechaniczne. Włosy mogą być wyrwane w części
lub w całości podczas codziennych czynności,
takich jak czesanie, mycie czy też zakładanie lub
zdejmowanie nakrycia głowy i odzieży. Może do
tego dojść również podczas sytuacji związanych
ze stosowaniem przemocy lub obroną przed nią,
np. wtedy, gdy są ciągnięte i szarpane czy też,
gdy dochodzi do drapania lub ocierania powierz-
chni skóry.
Włosy ludzkie, które wypadły lub zostały wyrwane,
osiadają w różnych miejscach i na różnych przed-
miotach. Dlatego, choć nie zawsze rzucają się
w oczy, można je znaleźć wszędzie tam, gdzie
przebywali ludzie. Są one jednym z najpowszech-
niejszych i zarazem najważniejszych śladów biolo-
gicznych poszukiwanych przez ekipy dochodze-
niowo-śledcze na miejscach zdarzeń kryminal-
nych.
Jarosław Bednarek
*
Nie rude,
a blond, czyli
wszystko
o barwie włosa
W powszechnej świadomości funkcjonuje
stereotyp, że naturalny kolor wszystkich włosów
na głowie człowieka jest taki sam. Kiedy jednak
spojrzy się przez okular mikroskopu, można
zauważyć wiele subtelnych różnic pomiędzy
włosami tej samej osoby. Zdarza się czasem, że
różnice te są znaczne, że włosy z głowy jednego
człowieka można zaliczyć do kilku całkowicie
odmiennych proili morfologicznych, dlatego
materiał porównawczy pobiera się zwykle
z pięciu okolic głowy: czołowej, ciemieniowej,
obydwu skroniowych oraz z części potylicznej.
Aby dobrze scharakteryzować proil morfolo-
giczny włosów danej osoby, konieczne jest zba-
danie co najmniej kilku włosów z każdej z tych
okolic. Niewielkie różnice odcieni barw można
również dostrzec w obrębie tego samego włosa.
Może mieć on nieco inny odcień w okolicach ce-
bulki, inny w różnych odcinkach łodygi i jeszcze
inny na czubku. Gdy patrzy się na włosy gołym
okiem, ich barwa sprawia wrażenie jednolitej.
Jednak jest to złudzenie optyczne. W obrazie
mikroskopowym barwa włosa to mozaika, której
postać jest uzależniona od rodzaju barwników
znajdujących w ziarnach barwnikowych oraz od
wielkości i rozmieszczenia tych ziaren. Jednolita
barwa widoczna jest wyłącznie w przypadku
włosów farbowanych.
Różne badania DNA
Znalezienie włosów na miejscu przestępstwa
nie ma jednak żadnego znaczenia, jeżeli nie
zostanie zidentyikowana osoba, od której one
pochodzą. W chwili obecnej najlepszą metodą
identyikacji jest poddanie znalezionego włosa
badaniom genetycznym.
Spośród dwóch rodzajów tego typu badań
większą wartość dowodową mają badania
DNA jądrowego. Niestety, badania te kończą
się sukcesem zwykle tylko wtedy, gdy włos
Barwa włosa jest cechą najbardziej charak-
terystyczną i najbardziej przydatną z punktu
widzenia identyikacji. Prowadząc badania
porównawcze, w pierwszej kolejności zauważa
się podobieństwa lub różnice barw, a dopiero
później inne cechy.
4
Genetyka i Prawo
Genetyka i Prawo
5
CIEKAWE PRZYPADKI
Uniewinnienie dzięki... mtDNA
puli mtDNA w populacjach człowieka współcze-
snego. Każda z nich podzielona jest na mniejsze
podgrupy, deiniowane przez inne mutacje. Cza-
sem zdarza się, że dwie osoby o takim samym,
bardzo częstym proilu HVS I i HVS II należą w is-
tocie do różnych (pod)haplogrup.
W takiej sytuacji określenie przynależności
haplogrupowej pozwala na wykluczenie po-
chodzenia dwóch próbek z tego samego źródła,
mimo że po standardowej analizie mtDNA
próbki te wyglądają tak samo!
Niestandardowe, szerokie podejście do analizy mtDNA włosów dowodowych jest niezwykle
skuteczne. Dzięki takiej strategii całkowicie uległa zmianie kwaliikacja dotycząca pochodzenia
badanego materiału biologicznego.
W
marcowy poranek strażnik wykonujący
dwa niewielkie fragmenty mtDNA, tzw. HVS I
i HVS II, stanowiące łącznie ok. jednej szesnastej
długości całej cząsteczki (patrz: ramka).
W przypadku zgodności sekwencji mtDNA
badanych próbek (np. włosa dowodowego
i wymazu ze śluzówki policzków podejrzanego)
nie możemy jednoznacznie stwierdzić, że to po-
dejrzany pozostawił swój włos. Możemy jedynie
wskazać grupę osób o danym proilu mtDNA,
która, ze względu na częstość występowania
w populacji zamieszkującej dany kontynent,
może być mniej lub bardziej liczna.
Szczególne problemy z kwaliikacją takiej zgod-
ności pojawiają się wtedy, gdy ustalony haplo-
typ jest częsty lub bardzo częsty w populacji, np.
gdy występuje raz na 25 osób. Można w takiej
sytuacji co najwyżej stwierdzić, że zaistnienie
zgodności jest 25 razy bardziej prawdopodobne
przy założeniu, że podejrzany (lub osoba spo-
krewniona z nim bezpośrednio w linii żeńskiej)
pozostawił włos, w stosunku do hipotezy, że
włos pozostawił ktoś inny, niespokrewniony
z podejrzanym w linii żeńskiej. Co więcej można
zrobić przy takim scenariuszu?
Większość polskich i zagranicznych laboratoriów
genetyczno-sądowych na takim stwierdzeniu
poprzestaje, nie wykonując dalszych badań.
Jest jednak pewne rozwiązanie – można
rozszerzyć analizę sekwencji mtDNA. Czasem
wystarczy zbadać zestaw dodatkowych miejsc
znajdujących się poza regionami HVS I i HVS II.
Określone mutacje w tych miejscach deiniują
tzw. haplogrupy, czyli zbiory cząsteczek wywo-
dzących się od wspólnego przodka w linii żeńskiej.
Główne haplogrupy powstały w różnym czasie,
na przestrzeni ok. 150 tys. lat różnicowania się
Czytanie z... włosów?
W opisywanej sprawie badania rozpoczęliśmy
od standardowej analizy sekwencji HVS I i HVS II.
Pozwoliła ona na wykluczenie pochodzenia
zabezpieczonych włosów od oiary i jednego
z podejrzanych. W przypadku 19 włosów stwier-
dziliśmy, że ich proil jest zgodny z proilem
drugiego podejrzanego. Problem w tym, że był
to proil charakteryzujący się wysoką częstością
w populacjach europejskich (raz na ok. 76 osób).
Wydawało się, że z pomocą może przyjść okre-
ślenie przynależności haplogrupowej.
Po jej przeprowadzeniu okazało się, że zarówno
mtDNA podejrzanego, jak i wszystkie 19 włosów
można zakwaliikować do haplogrupy H. Jest
ona najliczniejszą spośród wszystkich haplogrup
populacji europejskiej, a w jej obrębie można
wyróżnić aż 37 podgrup, na podstawie mutacji
zlokalizowanych głównie poza regionami HVS I
oraz HVS II. Podgrupy te występują z różnymi
częstościami w populacjach Europy, Bliskiego
Wschodu i Kaukazu. W tej sytuacji należało
jeszcze bardziej zwiększyć rozdzielczość analizy
mtDNA, wskazując podhaplogrupę w obrębie H,
do której należy podejrzany, oraz kluczowe dla
sprawy włosy dowodowe. Na tym etapie mogli-
śmy wreszcie dokonać pierwszych wykluczeń.
Podejrzany należał do podhaplogrupy H1,
natomiast dwa spośród włosów dowodowych
reprezentowały inną podhaplogrupę. Jedno-
cześnie okazało się, że mtDNA 17 pozostałych
włosów, podobnie mtDNA podejrzanego, należy
do tej samej podhaplogrupy H1.
Nie jest to niczym dziwnym, zważywszy, że H1
jest jedną z najczęściej występujących podgrup
w obrębie haplogrupy H. Pierwszymi reprezen-
tantami H1 byli ludzie, którzy ok. 11 tys. lat temu
wyszli z tzw. refugium franko-kantabryjskiego
na obszarze Europy Południowej, aby zasiedlić
północną część kontynentu, znacznie bardziej
przyjazną dla ludzi po szczycie ostatniego
zlodowacenia.
swoje codzienne obowiązki w jednym
z kompleksów leśnych południowej
Polski odnalazł przy leśnej drodze porzucony sa-
mochód. W bagażniku samochodu znaleziono
zawinięte w koc zwłoki ok. 50-letniego mężczy-
zny. Specjaliści medycyny sądowej, którzy do-
konali oględzin zwłok w miejscu ich ujawnienia,
stwierdzili na szyi zmarłego ślady charakterysty-
czne dla tzw. zadzierzgnięcia, choć w pobliżu
nie znaleziono pętli. Fakt owinięcia zwłok kocem
oraz ślady zadzierzgnięcia wyraźnie wskazywały
na udział osób trzecich.
Podczas oględzin samochodu śledczy zabezpie-
czyli 147 włókien, które, jak się potem okazało, były
jedynym materiałem biologicznym mogącym
mieć wartość dowodową w sprawie. Należało
sprawdzić, czy są one włosami ludzkimi i czy
mogą pochodzić od dwóch mężczyzn podejrza-
nych o zabójstwo, wytypowanych w toku postę-
powania.
Badania morfologiczno-porównawcze przepro-
wadzone w naszym zakładzie pozwoliły na wy-
eliminowanie z dalszych badań genetycznych
większości włosów, których proile morfologicz-
ne były niemalże identyczne jak proile włosów
denata. Pozostało 41 włosów, które mogły być
pozostawione przez osoby trzecie, w tym poten-
cjalnych zabójców. W większości były to jednak
fragmenty łodyg włosów, w których nie wystę-
puje DNA jądrowy. Jedynym rozwiązaniem było
zatem podjęcie badań DNA mitochondrialnego
(mtDNA).
Dzięki dużej przepustowości
technika sekwencjonowania drugiej generacji pozwala uzyskać
rzetelny i powtarzalny wynik w bardzo krótkim czasie
ograniczonego panelu mutacji przypominałyby
szukanie igły w stogu siana.
Ponieważ zgromadzone dowody w postaci wło-
sów były jedynymi w badanej sprawie, a ciężar
zarzutów ogromny, postanowiliśmy zwiększyć
maksymalnie rozdzielczość badań, analizując
sekwencję pełnego genomu mitochondrialnego
u podejrzanego. Określiliśmy, że jego mtDNA
ma dwie mutacje, które okazały się kluczowe
w badanej sprawie – jedną charakterystyczną
dla podhaplogrupy H1c, drugą natomiast tzw.
prywatną, czyli niedeiniującą żadnej znanej
podhaplogrupy. Pozostało zbadać 17 włosów
dowodowych pod kątem występowania tych
dwóch konkretnych mutacji, co nie nastręczało
już większych trudności. W mtDNA żadnego
z włosów mutacje te nie występowały, co po-
zwoliło na ostateczne wykluczenie pochodzenia
włosów dowodowych od podejrzanego.
udało się zakończyć, te same metody analitycz-
ne mogą się przydać w najbliższej przyszłości,
po wytypowaniu kolejnych potencjalnych
sprawców śmiertelnego zadzierzgnięcia.
Katarzyna Skonieczna
Tomasz Grzybowski
*
HVS I i HVS II
Fragmenty mtDNA, tzw. HVS I i HVS II, sta-
nowią łącznie ok. jednej szesnastej długości
całej cząsteczki. Charakteryzują się one
szczególnie wysoką zmiennością między-
osobniczą – jeśli dwie losowo wybrane
osoby różnią się od siebie w obrębie mtDNA,
różnic tych należy się spodziewać przede
wszystkim w HVS I i HVS II. Jeśli zatem
zbadamy HVS I i HVS II dwóch porówny-
wanych próbek i stwierdzimy, że różnią się
względem rCRS tymi samymi mutacjami,
mogą one pochodzić z jednego źródła. Jeśli
natomiast w dwóch próbkach odnajdujemy
różne mutacje, możemy taką możliwość
wykluczyć. Należy jednak pamiętać, że proil
genomu mitochondrialnego w ścisłym sensie
nie pozwala na wskazanie konkretnej osoby,
od której pochodzi badany materiał. Jest tak
dlatego, że mtDNA przekazywany jest z po-
kolenia na pokolenie tylko w linii żeńskiej.
Różnorodność mtDNA w populacji, choć
spora, jest znacznie ograniczona w stosunku
do zmienności DNA jądrowego, który dzie-
dziczymy od obojga rodziców po połowie.
Omówiony przypadek ilustruje skuteczność nie-
standardowego, szerokiego podejścia do analizy
mtDNA włosów dowodowych. Warto zwrócić
uwagę, że dzięki takiej strategii całkowicie
uległa zmianie kwaliikacja dotycząca pocho-
dzenia badanego materiału biologicznego.
Przy standardowym podejściu laboratoryjnym,
czyli analizie HVS I i HVS II, konkluzją ekspertyzy
byłoby potwierdzenie, choć o niewielkiej sile
dowodowej.
Po przeprowadzeniu dodatkowych analiz peł-
nego genomu oraz określeniu przynależności
haplogrupowej mogliśmy w sposób niebudzący
żadnych wątpliwości stwierdzić w naszej opinii,
że dowodowe włosy nie pochodziły od podej-
rzanego. I choć samej sprawy na tym etapie nie
Wszechobecna statystyka
Proil mtDNA badanej próbki, nazywany haplo-
typem, ustalany jest względem proilu referen-
cyjnego, tzw. rCRS. Skrót pochodzi od Revised
Cambridge Reference Sequence – czyli
pierwszej pełnej sekwencji ludzkiego mtDNA
opublikowanej w 1981 r. przez zespół naukow-
ców z Cambridge i skorygowanej w roku 1999.
W wyniku porównania sekwencji mtDNA bada-
nej próbki z rCRS uzyskuje się zestaw różnic
(mutacji), które stanowią swego rodzaju identy-
ikator. Mimo że mtDNA składa się z ok. 16 569
nukleotydów („cegiełek”, z jakich zbudowany
jest DNA), laboratoria genetyczno-sądowe dla
potrzeb identyikacyjnych badają najczęściej
W przypadkach zgodności pomiędzy materiałem dowo-
dowym i porównawczym w zakresie proili mtDNA często
występujących w populacji, określenie haplogrupy mtDNA
może całkowicie zmienić końcową konkluzję opinii
Analiza pełnego genomu –
ostateczne rozwiązanie
Na temat podgrup w obrębie H1 wiemy dotych-
czas stosunkowo niewiele, toteż dalsze próby
określania podhaplogrupy mtDNA za pomocą
6
Genetyka i Prawo
Genetyka i Prawo
7
NASZA DZIAŁALNOść
Toksykologiczne ABC
grupę stanowią również próbki pobierane od
oiar przestępstw w kontekście użycia tzw.
pigułek gwałtu, czyli substancji podawanych
podstępnie przyszłym oiarom w celu m.in.
pozbawienia ich świadomości i zdolności pokie-
rowania własnym zachowaniem.
Badania związane z oznaczaniem substancji
odurzających i psychotropowych charakteryzują
się dużo większym stopniem skomplikowania
niż oznaczanie alkoholu etylowego. Badanie
toksykologiczne w tym przypadku można po-
dzielić zasadniczo na dwa etapy (patrz: ramka).
Obie metody charakteryzują się między innymi
wysoką czułością i selektywnością. W praktyce
oznacza to, że używając tych metod, można
przeprowadzać analizy zarówno jakościowe
(identyikacja), jak i ilościowe – również na bar-
dzo niskich, śladowych poziomach stężeń.
Warto zaznaczyć, że cała analiza toksykologiczna
od momentu rozpoczęcia badań do uzyskania
końcowego wyniku jest procesem bardzo złożo-
nym i czasochłonnym, a interpretacja i opraco-
wanie uzyskanych surowych danych wymaga od
analityka toksykologa sporego doświadczenia.
Warto też zastanowić się, jaki materiał badawczy
jest przydatny w toksykologii.
Oznaczanie zawartości
substancji psychoaktywnych w różnych rodza-
jach materiału biologicznego jest możliwe dzięki
wykorzystaniu chromatograii cieczowej
Substancje toksyczne nieustannie towarzyszą człowiekowi na wielu płaszczyznach. Z punktu
widzenia toksykologii sądowej interesujące są substancje chemiczne, których posiadanie, używanie
lub konsekwencje używania wiążą się z przestępstwem lub wykroczeniem.
Z
ainteresowanie człowieka truciznami sięga
Dokładność przede wszystkim
Do najczęściej wykonywanych badań toksykolo-
gicznych należą analizy związane z oznaczaniem
alkoholu etylowego w materiale biologicznym.
W przeważającej większości badania te dotyczą
uczestników ruchu drogowego. Materiałem
z wyboru, który powinien być pobierany do ba-
dań w tym przypadku, jest krew. Tylko badanie
krwi umożliwia przeprowadzenie jednoznacznej
oceny trzeźwości. Badanie innych próbek bio-
logicznych ma jedynie charakter pomocniczy.
Dotyczy to zarówno badań przyżyciowych, przy
których pobiera się próbki moczu, jak i pośmier-
tnych, gdzie pobierane są inne płyny ustrojowe
i tkanki.
Przy zabezpieczaniu materiału do badań nie-
zwykle istotne jest postępowanie zgodne z in-
strukcją, która zawsze dołączona jest do pakietu
służącego do pobierania krwi. Niedokładne
wypełnienie protokołu pobrania krwi niejedno-
krotnie utrudnia, a czasem wręcz uniemożliwia
sporządzenie przydatnej opinii sądowo-lekar-
skiej dotyczącej stanu trzeźwości badanego.
*
Popularne
metody
instrumentalne
odległych czasów. Pierwsze opisy otruć
i roślin wykorzystywanych do przygoto-
wania trucizn można spotkać już w starożytnych
dokumentach.
Wiemy, że substancje trujące były stosowane
zarówno jako narzędzie zbrodni, jak i używki
czy środki do wymierzania kary śmierci.
Dziś niewiele się zmieniło. Współcześnie sub-
stancje wykorzystywane są do celów przestęp-
czych takich jak otrucia zbrodnicze, ułatwienie
popełnienia innego przestępstwa, ale także jako
środki służące do wykonywania kary śmierci
(wiele stanów USA).
Spośród metod instrumentalnych w bada-
niach toksykologicznych szczególne miejsce
zajmują takie techniki jak GC/MS, czyli
chromatograia gazowa sprzężona ze spek-
trometrią mas, i LC/MS, czyli wysokosprawna
chromatograia cieczowa sprzężona ze
spektrometrią mas.
Cenna krew
Krew jest materiałem z wyboru nie tylko przy
badaniach w kierunku oznaczenia alkoholu
etylowego, ale także w prawie wszystkich innych
badaniach toksykologicznych. Analiza toksyko-
logiczna krwi umożliwia przeprowadzenie oceny
ciężkości zatrucia, a także, co jest szczególnie
ważne w badaniach toksykologiczno-sądowych,
pozwala uzyskać odpowiedź, czy w chwili
pobrania osoba była pod wpływem danej
substancji. Większość powszechnych substancji
odurzających i psychotropowych oraz innych
ksenobiotyków jest obecna we krwi zwykle od
kilku do kilkunastu godzin od chwili dostania się
ich do organizmu.
Ważne jest, aby próbki krwi po pobraniu, a przed
dostarczeniem do laboratorium, przechowy-
wane były w obniżonej temperaturze. W ten
sposób spowalnia się procesy gnilne i autolitycz-
ne, które mogą prowadzić do zmian stężenia
ksenobiotyków w tych próbkach, a tym samym
do uzyskania wyników niezgodnych z rzeczy-
wistością.
Codzienne zadania laboratorium toksy-
kologicznego obejmują m.in. oznaczanie
zawartości alkoholu we krwi
Wykrywamy pigułkę gwałtu
Poza badaniami związanymi z oznaczaniem
alkoholu etylowego szczególne miejsce w tok-
sykologii sądowej zajmują tzw. środki działające
podobnie do alkoholu. Ponadto, dla toksykologa
sądowego ważnym wyznacznikiem przy obiera-
niu kierunków badań jest ustawa o przeciwdzia-
łaniu narkomanii, a dokładniej wykaz substancji
odurzających i psychotropowych będący załą-
cznikiem do tejże ustawy.
Tak jak w przypadku alkoholu etylowego, więk-
szość dostarczanych do badań próbek pochodzi
od uczestników ruchu drogowego. Znaczącą
*
Etapy badań
toksykologicznych
Materiałem badawczym poddawanym
analizom przez toksykologów sądo-
wych są zazwyczaj próbki biologiczne
pobierane od oiar lub sprawców prze-
stępstw i wykroczeń.
Retrospektywny dowód
Innym materiałem, dość często zabezpieczanym
do badań toksykologicznych, jest mocz. Należy
jednak pamiętać, że badanie toksykologiczne
moczu nie dostarcza informacji o ciężkości za-
trucia. Badanie to ma charakter retrospektywny,
czyli pozwala jedynie na stwierdzenie, że w prze-
szłości badana osoba była pod wpływem danej
substancji. Podobnie jak w przypadku krwi, z tych
samych powodów próbki moczu powinny być
Etap pierwszy – badanie przesiewowe.
Wykorzystuje się w nim głównie metody
immunochemiczne. Badanie wykonane w ten
sposób dostarcza wielu cennych informacji
i umożliwia zawężenie dalszych badań, co
zazwyczaj jest konieczne ze względu na nie-
wielką ilość materiału badawczego. Jednakże
badanie metodą immunochemiczną nie może
być w żadnym wypadku jedyną podstawą do
wydania wyników badań toksykologiczno-są-
dowych. Takie postępowanie jest dopuszczalne
w badaniach klinicznych, których specyika i cele
są odmienne.
Z punktu widzenia toksykologii sądowej inte-
resujące są substancje chemiczne, których po-
siadanie, używanie lub konsekwencje używania
wiążą się z przestępstwem czy wykroczeniem.
Materiałem badawczym poddawanym analizom
przez toksykologów sądowych są zazwyczaj
próbki biologiczne pobierane od oiar lub
sprawców przestępstw i wykroczeń.
Etap drugi – analizy z wykorzystaniem
technik instrumentalnych.
Przeprowadza się je po badaniach przesiewo-
wych. Poprzedzone są one niezwykle istotnym
etapem ekstrakcji, czyli izolowania ksenobioty-
ków z materiału biologicznego.
08
Genetyka i Prawo
Genetyka i Prawo
09
Plik z chomika:
v.niksa
Inne pliki z tego folderu:
Wiodące laboratoria.pdf
(1636 KB)
Twarzą w twarz.pdf
(1181 KB)
Ślepa uliczka nauki.pdf
(2854 KB)
Metody badania włosów(1).pdf
(4189 KB)
Metody badania włosów.pdf
(4189 KB)
Inne foldery tego chomika:
BHP
Biologia
Biurowość
Chemia
Medicine
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin