Ustaw jako stronę startową

Witam serdecznie :)

DNA Kryminalistyka

Historia badań nad DNA i ich praktyczne wykorzystanie

Z biologiczno - chemicznego punktu widzenia DNA to wielkocząsteczkowy polimer występujący we wszystkich komórkach organizmów (w jądrach i mitochondriach), nośnik informacji genetycznej, zawierający dane, dzięki którym komórki prowadzą procesy metaboliczne, są w stanie się dzielić, różnicować, by wreszcie stworzyć skomplikowany organizm. DNA stanowi rodzaj matrycy do samopowielania się, przekazywania informacji do komórek własnych i potomstwa, a także do syntezy RNA, odgrywającego istotną rolę przy tzw. ekspresji genu, czyli odczytaniu informacji zawartych w genie (odcinku DNA kodującym jakąś cechę, zwykle strukturę jednego z białek) i przepisaniu tych danych na jego produkty1 O tym jak istotne w konkretnych sprawach jest zastosowanie badań DNA oraz jaka była ewolucja powstawania tej metody jest między innymi niniejsza praca.

Pierwszym, który położył ogromne zasługi dla rozwoju badań genetycznych był – Gregor Johann Mendel (1822-1884) – augustiański zakonnik, który w 1866 roku sformułował reguły przekazywania z pokolenia na pokolenie - cech dziedzicznych (wnioski oparte były na jego obserwacjach dotyczących krzyżowania się grochu zwyczajnego, białego z czerwonym) 2.

Szwajcarski badacz – Johann Friedrich Miescher (1844-1895) opublikował kilka lat później (w 1871 roku) pracę, w której opisał po raz pierwszy nukleinę (związek chemiczny, wchodzący w skład jądra komórkowego). Dwa lata wcześniej udało mu się wyodrębnić z nasiąkniętych ropą bandaży pacjentów – kwasy nukleinowe (jeden z ich dwóch rodzajów to właśnie DNA). Wydarzenie to uważane jest powszechnie za przełom w rozwoju biologii molekularnej oraz genetyki 3.

W 1899 roku – niemiecki patolog i histolog – Richard Altmann (1852-1900) zdołał podzielić nukleinę na białko i związek chemiczny, któremu nadał nazwę – kwas nukleinowy 4.

W 1928 roku – brytyjski naukowiec i lekarz – Frederick Griffth (1877-1941) przeprowadził eksperyment, w ramach którego wykazał, iż organizmy mogą przekazywać sobie pewne cechy. Jego badania oscylowały wokół transformacji DNA. Pracował nad szczepionką zwalczającą grypę „hiszpankę” (sprawczynię pandemii w latach 1918-1919) 5.

W międzyczasie – niemiecki fykolog – Joachim Hämmerling przeprowadził w 1931 roku doświadczenie na jednokomórkowym glonie parasolowcu (morska zielenica z rodzaju Acetabularia), w związku z czym wykazał, iż DNA znajduje się w jądrze komórkowym.

Kontynuacji prac zapoczątkowanych przez Griffta (który zginął podczas pracy w swoim laboratorium, w trakcie nalotu niemieckiego na Londyn) podjął się amerykański lekarz i genetyk, pochodzenia kanadyjskiego – Oswald Theodore Avery (1877-1955), który wspólnie z amerykańskim biologiem – Maclyn’em McCarty’m zweryfikował wynik eksperymentu brytyjskiego uczonego udowadniając, iż to wcale nie białko ale DNA jest odpowiedzialne za przenoszenie informacji genetycznej 6.

Kolejnym kamieniem milowym na drodze rozwoju badań nad DNA był rok 1953. Wówczas to amerykański genetyk i biochemik - James Dewey Watson (ur. 1928)7 i angielski biochemik, genetyk i biolog molekularny - Francis Harry Compton Crick (1916-2004)8, a także brytyjska pani biolog i genetyk – Rosalind Elsie Franklin (1920-1958)9– opracowali model budowy przestrzennej podwójnej helisy DNA.

W latach 70 XX wieku – amerykański fizyk, biolog i chemik jednocześnie – Walter Gilbert (ur. 1932)10 wraz z biologiem molekularnym – Allanem Maxamem11 wynaleźli metodę sekwencjonowania zasad w DNA za pomocą oryginalnego rozszczepienia łańcuchów (metoda Maxama-Gilberta pozwalająca na odczytanie sekwencji od 400 do 700 nukleotydów podczas jednego eksperymentu).

Bardzo ważnym momentem w dziejach rozwoju badań nad DNA był rok 1983. Wówczas to amerykański biochemik – Kary Bank Mullis (ur. 1944) 12 wynalazł metodę powielania (swoistego „namnażania” materiału genetycznego) łańcuchów DNA w warunkach laboratoryjnych (czyli reakcję łańcuchową polimerazy – Polymerase Chain Reaction). PCR znajduje wiele zastosowań, m.in. w klonowaniu genów, diagnostyce klinicznej, kryminalistyce, identyfikacji osób zaginionych, paleontologii, ustalaniu ojcostwa czy diagnostyce chorób dziedzicznych. Wykorzystujemy go często w sytuacji, kiedy dysponujemy niewielką ilością materiału badanego 13

Kolejny przełom w rozwoju i wykorzystywaniu DNA stanowiło wypracowanie metody RFLP (Restriction Fragments Length Polymorphism) – polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych. Analizę DNA, zwaną również „metodą genetycznego odcisku palca” wprowadził sir Alec John Jeffreys (ur. 1950)14. Opiera się ona na analizie długości fragmentów kwasu nukleinowego pociętego enzymami miejscowo-specyficznymi, tj. trawiącymi cząsteczkę DNA w ściśle określonych miejscach. Uzyskane w ten sposób fragmenty DNA można następnie rozdzielić według ich wielkości i przedstawić w formie wzoru podobnego do kodu kreskowego, unikalnego dla każdego człowieka15.

W miejscu tym należy zasygnalizować sprawę pierwszego przestępcy skazanego na podstawie RFLP jako materiału dowodowego czyli brytyjskiego piekarza – Colina Pitchforka16 (urodzonego w 1960 roku, skazanego 22 stycznia 1988 roku na dożywotnie pozbawienie wolności). 21 listopada 1983 roku 15-letnia Lynda Mann wyszła z domu do koleżanki. Następnego dnia znaleziono jej ciało, w pobliżu znanego jedynie miejscowym skrótu. Ustalono, iż sprawca zabójstwa oraz gwałtu charakteryzował się grupą krwi kategorii „A” (który posiadało 10 procent męskiej populacji). 31 lipca 1986 roku znaleziono zwłoki kolejnej 15-latki – Dawn Ashworth (również brutalnie zgwałconej). Sposób postępowania oraz zabezpieczone ślady uzasadniały przypuszczenie, iż sprawcą tej jak i poprzedniej zbrodnii był ten sam mężczyzna. Pierwszym podejrzanym stał się (lekko ociężały umysłowo) 17-letni Richard Buckland, który miał dużą wiedzę w zakresie drugiego morderstwa (nic jednak nie wiedział o pierwszym). Ojciec podejrzanego, całkowicie przekonany o niewinności syna napisał list z prośbą o interwencje adresowany do wspomnianego wyżej – sir Alec Johna Jeffreys’a. Po przeprowadzeniu niezbędnych eksperymentów (analiza DNA ze śladów na zwłokach) wykazano, iż 17-latek nie popełnił zarzucanej mu zbrodnii. Richard Buckland stał się pierwszą osobą na świecie uniewinnioną dzięki zastosowaniu nowatorskiej, jak na ówczesny stan rozwoju badań, techniki „DNA fingerprinting”. Śledztwo wznowiono. W wyniku braku jakichkolwiek podejrzanych postanowiono przeprowadzić bardzo żmudne i długotrwałe badania screnningowe - w celu wytypowania mordercy. Poproszono mianowicie 5000 miejscowych mężczyzn (w przedziale wiekowym od 16 do 34 roku życia) o oddanie krwi. Wstępna eliminacja za pomocą badań grupy krwi ograniczyła krąg podejrzanych do zaledwie kilkuset osób. Następnie zaczęto zestawiać tak wyodrębnione profile DNA z tymi ze śladów pozostałych na zwłokach. Przeprowadzenie tej akcji zajęło 6 miesięcy a sprawcy nadal nie udało się odnaleźć. Zapewne zagadka ta nie zostałaby jeszcze długo rozwiązana, gdyby nie gadulstwo jednego ze znajomych Colina Pitchfork’a. Ian Kelly był słyszany w lokalnym pubie, gdy podczas rozmowy opowiadał o tym, jak to proszono go o oddanie krwi w zamian za 200 funtów. Propozycje taką złożył mu Pitchfork, argumentując, iż jest on pod wpływem działania narkotyków i nie chcę mieć nieprzyjemności w związku z policją. Kelly zgodził się i oddał swoją krew tak by wyglądało, jakby należała ona do rzeczywistego sprawcy zabójstw. Pitchfork słynął jednak w okolicy z dość natrętnego nagabywania swoich pracownic. Dziełem przypadku było zapewne, iż jedna z nich usłyszała ową rozmowę i po kilkutygodniowych wahaniach doniosła na swojego szefa. 19 września 1987 roku – Colin Pitchfork został aresztowany w swoim domu w Haybarn Close. Sprawca przyznał się do zarzucanych mu czynów. Został skazany na dożywocie. 14 maja 2009 roku Pitchforkowi w wyniku jego apelacji, zmniejszono wymiar kary. Obecnie przewiduje się, iż będzie mógł on opuścić więziennie w 2016 roku. Obrona mordercy argumentowała, iż więzień stał się ekspertem w dziedzinie transkrypcji muzyki na język Braille’a i chciałby pomagać niewidomym. Ponadto dopiero po słusznym oburzeniu wyartykułowanym w The Daily Mail usunięto z Royal Festival Hall rzeźbę zrobioną przez mordercę. Wszystko zatem wskazuje, że pierwszy skazany dzięki metodzie RFLP niebawem wyjdzie na wolność. Jednak zdaniem Lorda Sędziego Naczelnego wyjście gwałciciela nie będzie możliwe dopóki bezpieczeństwo publiczne nie zostanie należycie zagwarantowane.

Bardzo medialną sprawę mającą związek z wykorzystaniem metod - RFLP oraz PCR - stanowiło zabójstwo byłej żony Orenthala Jamesa Simpsona - Nicole Brown oraz jej kochanka – Rona Goldmana. Oboje zostali zamordowani – 12 czerwca 1994 roku17. W trakcie niewiarygodnie teatralnego procesu karnego gwieździe futbolu amerykańskiego nie udowodniono winy. Koronnym argumentem oskarżenia był fakt, iż wykonane badania genetyczne próbek krwi (odkryte na miejscu zbrodni) oraz tych pobranych od podejrzanego wykazały ze sobą zgodność. Z kolej odpowiedzią na tak postawiony zarzut ze strony obrony Simpsona (w skład której wchodziły największe gwiazdy ówczesnej amerykańskiej palestry, stąd określenie „dream team”) był argument, iż z fiolki, do której policja pobrała próbkę krwi ubyło około 1,5 cm 3, co świadczyć może o późniejszym zanieczyszczeniu w celu wrobienia futbolisty w morderstwo. „Autorytetami” w dziedzinie DNA stojącymi murem za sportowcem byli między innymi – amerykański adwokat Barry Scheck oraz mecenas Peter Neufled (obaj znani chociażby z głośnego przedsięwzięcia „Innocence Project”). Poza tym wspomniani prawnicy kierowali również grupą roboczą do spraw DNA przy Narodowym Stowarzyszeniu Obrońców Kryminalnych. Dodatkowo udało im się przekonać samego Karrego Banka Mullisa (twórcy PCR o którym była już mowa, laureata nagrody Nobla z Chemii z 1993 roku). Chociaż prawdopodobieństwo tego, iż to właśnie Simpson dopuścił się podwójnego zabójstwa było niemal 100 procentowe, sąd nie dopuścił dowodu z DNA (między innymi na skutek twierdzenia Mullisa, iż jego metoda nie jest maksymalnie skuteczna i można wypaczyć jej ustalenia) a sam sportowiec nie został skazany. Była to niewątpliwie czarna karta w historii rozwoju badań nad DNA.

Inny kamień milowy w praktycznym wykorzystaniu badań DNA w procesie stanowiła sprawa Tommy Lew Andrewsa18. 6 lutego 1988 roku 24-letni pracownik drogerii został skazany na karę pozbawienia wolności w związku z włamaniem do domu 27-letniej ofiary. Mężczyzna zgwałcił ją 9 maja 1986 roku. Kobieta rozpoznała sprawcę podczas postępowania jako osobę, która ją napadła. Eksperci zajmujący się porównywaniem DNA – Michael Baird oraz David Houseman udowodnili, iż to właśnie Andrews dopuścił się tej i innych zbrodni (prokurator Tim Berry odpowiadając na zarzuty obrony argumentował, iż zgodnie z wynikami badań - prawdopodobieństwo, że jeszcze ktoś posiada taką samą strukturę cząsteczek jak oskarżony wynosi - jeden do dziesięciu miliardów19). Proces przeciwko gwałcicielowi rozpoczął się w Orlando na Florydzie 3 listopada 1987 roku. Prawdopodobnie nie miałbym on miejsca gdyby nie wcześniejsza sprawa Colina Pitchforka z Anglii i fakt, iż jeden z prokuratorów prowadzących śledztwo zapoznał się z jej wynikami. Błędem popełnionym przez Andrewsa było pozostawienie dwóch odbitek linii papilarnych na szybie okna (podczas ucieczki z miejsca ostatniego gwałtu), jak również pewien rodzaju fetyszu polegający na zabieraniu przedmiotów z domu ofiar. Proces Toomy Lew Andrewsa był pierwszym w Stanach Zjednoczonych, podczas którego wykorzystano metodę badań DNA i na jej podstawie skazano podejrzanego. W omawianej sprawie prokurator nie postawił od razu wszystkich zarzutów. Dzięki wykorzystaniu techniki zastosowanej wcześniej w sprawie Pitchforka udało się oskarżyć Andrewsa o wielokrotne gwałty. W rezultacie Amerykanina skazano na 115 lat pozbawienia wolności.

Z głośniejszych i bardziej współczesnych spraw w których badania DNA odegrały kluczową rolę warto wspomnieć chociażby przypadek identyfikacji szczątków rodziny Romanowów (cara Mikołaja II i jego rodziny) 20, 2792 zabitych - 11 września w związku z zamachem na World Trade Center 21 czy w końcu 23 górników z kopalni „Halemba” 22

W przypadku odnalezienia zwłok osoby, co do której tożsamości nie ma pewności lub brak jest jakichkolwiek podejrzeń - procedurą, która może przyczynić się do ostatecznej identyfikacji NN zwłok są badania genetyczne (badania DNA). Komisja Interpolu do Spraw Identyfikacji Ofiar Katastrof Masowych i Klęsk Żywiołowych rekomenduje te badania jako najskuteczniejszy sposób postępowania w tego typu sprawach 23

1 prof. UW dr hab. Piotr Girdwoyń, Badania DNA we współczesnym niemieckim procesie karnym, studia iuridica XLVI/2006, strona 101

2 http://anthro.palomar.edu/mendel/mendel_1.htm

3 http://www.molecular-plant-biotechnology.info/genetic-material/nature-of-genetic-material.htm

4 http://thescienceexperts.com/answers/who-discovered-the-mitochondria/

5 http://www.bookrags.com/biography/frederick-griffith-wog/

6 http://www.dnaftb.org/dnaftb/concept_17/con17bio.html#avery

7 http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1962/watson-bio.html

8 http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1962/crick-bio.html

9 http://www.sdsc.edu/ScienceWomen/franklin.html

10 http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1980/gilbert-autobio.html

11 http://wn.com/Allan_Maxam

12 http://www.karymullis.com/

13 http://e-biotechnologia.pl/pcr_lancuchowa_reakcja_polimerazy.html

14 http://www.enotes.com/forensic-science/jeffreys-alec-john

15 http://www.zgms.cm.umk.pl/badania_slady.html

16 http://www.localhistories.org/pitchfork.html

17 http://www.law.umkc.edu/faculty/projects/ftrials/simpson/simpson.htm

18 http://www.healthanddna.com/dna-learning/book-1-science-law.html

19 http://www.nytimes.com/1988/02/06/us/rapist-convicted-on-dna-match.html

20 http://www.forensic-medicine.pl/content/view/44/43/1/1/

21 http://massfatality.dna.gov/

22 http://www.bhpekspert.pl/Article1039.html

23 http://www.zaginieni.pl/zaginal-ci-ktos-bliski/informacje-dla-rodzin/badania-dna

Na niniejszej stronie można - między innymi - znaleźć znaczną liczbę tekstów mojego autorstwa z takich dziedzin jak: prawo, wiedza o społeczeństwie, historia, język polski, język angielski oraz recenzje filmów i stron internetowych :)

=> Chcesz darmową stronę ? Kliknij tutaj! <=
stat4u