joi, 2 iunie 2022

Bioinformatica și genetica criminalistică


                                                                                                            Zoltan Szucs

 Bioinformatica și genetica criminalistică sunt două domenii interdisciplinare, ambele folosind tehnici statistice și informatice pentru a rezolva probleme din domeniul biologiei și al dreptului. Cele mai întâlnite cazuri de analize judiciare sunt în dispute de rudenie, cum ar fi disputele privind paternitatea, în cazuri suspecte de incest, în identificarea cadavrelor, sau chiar în depistarea lichidului seminal, dar și pentru aflarea conducătorului pentru asigurator, în caz de accident rutier, sau pentru determinarea unui criminal. Aceste teste genetice sunt făcute cu ajutorul informațiilor adunate de o echipă multidisciplinară, compusă din medici legiști, patologi criminaliști, dentiști criminaliști, specialiști în amprente, radiologiști și experțcăutarea și recuperarea probelor fizice. Pentru a putea strânge și folosi în mod corect aceste date s-au implementat trei tehnologii: “thin film transistors” (TFT)  pentru strângerea informațiilor, microarray re-sequencing” pentru identificarea unor probe AND și “Bayesian networks” (BNs) pentru metodele statistice.

TFT, o tehnologie care poate fi percepută ca o combinație a unei versiuni inteligente ale “liquid crystal display” și wafer thin technology”, face posibilă identificarea ADN-ului chiar la fața crimei sau la stația de poliție. Projectele de secvențierea genomului recente folosesc secvențieri de tip shotgun de mare capacitate. Secvențierea rapidă a ADN-ului, pe de altă parte în zilele de azi fiind bazată pe microarray-uri, cum, de exemplu, întreaga secvență a genomului mitocondrial se poate re-secvenția într-un singur experiment de 48 de ore, pentru a permite detectarea variantelor pe întreaga secvență, nu doar pe una limitată la regiuni hipervariabile.

Determinarea informațiilor despre o persoană:

Printre multe alte aspecte, resursele bioinformatice pot ajuta la investigații legate de persoane în criminalistică. Cu ajutorul unei probe de țesut, prin analizarea lungimii capetelor cromozomiale și numărul mitocondriilor ne poate informa despre vârsta persoanei, în timp ce testarea markerului amelogenină ne spune informații despre sexul persoanei. Amelogenina este o proteină de matrice care cuprinde 90% din toate proteinele din smalțul dentar. Folosind primeri specifici pentru intronul 1 al amelogeninei, cromozomul X oferă un produs de amplificare de 106 perechi de baze, iar cromozomul Y un amplicon de 112 perechi de baze. Prin urmare, probele din surse masculine (XY) vor prezenta două benzi pe un gel de agaroză, iar cele din surse feminine (XX) vor avea o singură bandă.

Folosirea plantelor, bacteriilor polenului sau alte date bioinformatice:

Dacă investigarea locului crimei necesită identificarea bacteriilor, insectelor sau plantelor, secvențele genomice pot fi resecvențiate cu ajutorul microarray-urilor și analizate cu ajutorul tehnicilor standard de bioinformatică. De exemplu, în practica entomologică medico-legală ajută la determinarea intervalelor post-mortem prin analiza stării de dezvoltare a anumitor specii de hexapode pe cadavre și are un rol și în analiza toxicologică.

Software-uri pentru evaluarea, selecția și vizualizarea haplotipurilor:

Există o varietate mare de software-uri folositoare în analiza haplotipului. Cele mai multe vin cu niste exemple de seturi de date și manuale, care ușurează testarea și compararea diferitelor programe pentru a afla cel mai potrivit pentru cazuri specifice. Câteva dintre astea sunt:

·       Haploview – aplicație care simplifică și accelerează procesul de analiză a haplotipurilor prin furnizarea unei interfețe comune pentru mai multe sarcini legate de astfel de analize

·       Haplofreq – estimează frecvențele haplotipurilor pe o regiune genomică scurtă, având în vedere genotipurile cu date lipsă

·       Tagger – un tool pentru selectarea și evaluarea SNP-urilor de etichetă din date genotipice, cum ar fi cele de la International HapMap Project

În concluzie, bioinformatica vine ca un complement geneticii criminaliste, ușurând culegerea de date, și ajutând la găsirea soluțiilor și răspunsurilor mai rapid și mai sigur. Tot mai multe tool-uri bioinformatice apar în acest domeniu, și bazele de date folosite se extind zi de zi. Totuși, posibilitățile în analiza și determinarea genetică sunt nelimitate, unul din proiectele în dezvoltare fiind HirisPlex S, un tool cu ajutorul căruia putem afla culoarea ochilor, din probe minime de ADN.

Bibliografie:

1.     Barrett J. C., Fry B., Maller J., Daly M. J. (2005) Haploview: analysis and visualization of LD and haplotype maps. Bioinformatics

2.     The International HapMap Consortium. (2005) The Hapmap project. Nature. Online: http:// www.hapmap.org

3.     Mitchell R. J., Kreskas M., Baxter E., et al. (2006) An investigation of sequence deletions of amelogenin (AMELY), a Y-chromosome locus commonly used for gender determination. Ann Hum Biol

Bianchi L., Lio P. (2007) Forensic 

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

Bioinformatica și genetica criminalistică

                                                                                                                                      Zoltan...