DNK analiza

Genetička identifikacija, genetičko testiranje i genetički profil su tehnike kojima se vrši identifikacija između individua iste vrste koristeći pritom samo uzorke njihovih dezoksiribonukleinskih kiselina (DNK), odnosno genetičkog materijala. Ovakva upotreba genetičkog materijala je predstavljena 1985. godine na Univerzitetu Lajkester od strane njenog izumitelja Aleka Džefrisa.

DNK profiliranje je forenzička tehnika u kriminalističkim istragama, pri čemu se porede profili krivično osumnjičenih sa DNK dokazima kako bi se procenila verovatnoća da su oni bili umešani u zločin. Takođe se koristi u testiranju roditeljstva, da bi se utvrdila podobnost za imigraciju, i u genealoškim i medicinskim istraživanjima. DNK profiliranje se takođe koristi u istraživanju populacije životinja i biljaka u oblastima zoologije, botanike i poljoprivrede.

Zaleđina

Počevši od 1980-ih naučni napredak omogućio je upotrebu DNK kao materijala za identifikaciju pojedinca. Prvi patent koji direktno pokriva korišćenje varijacije DNK za forenzičke svrhe podneo je Džefri Glasberg 1983. godine, na osnovu istraživanja koja je on sproveo na Univerzitetu Rokfeler 1981. godine. U Velikoj Britaniji, genetičar Ser Alek Džefriz samostalno je razvio postupak profilisanja DNK početkom 1984. godine, radeći na Odeljenju za genetiku Univerziteta Lajkester.

Upotreba DNK analize

Dvoje ljudi mahom imaju veliku većinu DNK sekvenci zajedničkih. Genetička identifikacija se služi mikrosatelitima - sekvence koje se ponavljaju i imaju visok stepen varijacija. Dvoje ljudi koji nisu u krvnom srodstvu će imati različit broj mikrosatelita na datom lokusu. Koristeći PCR za utvrđivanje stepena ponavljanja sekvenci na nekoliko lokusa, moguće je pronaći istu sekvencu koja u normalnim okolnostima nikad ne bi mogla biti uspostavljena igrom slučaja.

Sudski veštaci koriste u velikoj meri genetičku identifikaciju kako bi utvrdili moguću vezu između uzoraka krvi, vlakna kose, pljuvačke ili sperme. Ovaj način identifikacije je takođe pomogao u mnogim slučajevima gde su pojedinci nepravedno okrivljeni i njihova nevinost ustanovljena. Takođe se koristi u populacionim studijama divljih životinja, testiranjima za utvrđivanje očinstava, identifikaciji leševa i pri utvrđivanju sastava prehrambenih proizvoda. Ova vrsta identifikacija se takođe našla korisnom u postavljanju hipoteza o modelu ljudske dijaspore u preistorijskom vremenu.

Testiranje se vrši prema pravilniku onog sudskog tela koje takvo testiranje i zahteva. Ovakva vrsta testiranja je obično dobrovoljna, ali može se tražiti i na osnovu sudskog naloga. Nekoliko pravnih sistema u različitim državama su počele sa sastavljanjem jedinstvenih baza podataka koji sadrže genetičke informacije utvrđenih osuđenika. Do 2005. Velika Britanija trenutno ima najveću bazu podataka ove vrste na svetu sa više od 2 miliona uzoraka. Veličina ove baze podataka i brzina njenog rasta je od posebnog interesovanja nekih grupa koje zastupaju građanska prava u Velikoj Britaniji, gde policija ima visok stepen prava i moći da dođe do uzoraka od interesovanja pa čak ima i pravo na zadržavanje istih iako se dođe do oslobađajuće presude u slučaju.

Proces genetičke identifikacije

Genetička identifikacija počinje time što se DNK u celosti izvadi iz ćelija koje mogu biti u uzorcima krvi, pljuvačke, sperme ili bilo koje druge vrste tkiva. Najčešći metod je bris iz grla.

Zatim RFLP (restriction fragment length polymorphism) analizom se seče lanac DNK pomoću restriktivnih enzima u kraće fragmente koji se lakše razdvajaju pri elektroforezi na agaroznom gelu. DNK molekul je negativno naelektrisan, i pri elektroforezi se kreće od negativne anode prema pozitivnoj katodi. Razdvojeni fragmenti se na želatinu vide kao kratke horizontalne crtice koje se pomoću tehnike zvane Southern Blot prebace sa želatina na najlon membranu. Ovaj DNK uzorak se zatim tretira sa DNK uzorkom koji je obeležen radioaktivnim materijalom i koji se veže na unapred utvrđenu DNK sekvencu. Suvišan radioaktivno obelenžen DNK molekul se spere. Rendgenski film se stavi ispod najlon membrane i na taj način se snimi celokupni uzorak i ono što je najbitnije jasno je vidljiv onaj deo DNK-a molekula koji je bio obeležen radioaktivnim DNK molekulom. Krajnji produkt je film sa jasno vidljivim horizontalnim crticama koje nazivamo DNK profilom.

Želatin od agaroze na kojem se vide fragmenti DNK molekula tokom elektroforeze. Na vrhu slike je anoda, a na dnu katoda, i DNK molekul se kreće od negativno naelektrisane anode, ka pozitivno naelektrisanoj katodi, pri čemu se DNK fragmenti razdvajaju pri dnu gela.

Odnedavno nova tehnika za genetičku identifikaciju je počela da se primenjuje AFLP (amplified fragment length polymorphism). Ova nova tehnika je slična RFLP analizi, ali novina je da ima dva dodatna procesa amplifikacije, pri čemu se povećava broj dobijenih DNK fragmenata, uz upotrebu posebno napravljenih prajmera. AFLP analiza je trenutno krajnje mehanički proces i omogućava lak način za dobijanje genetičkog stabla pomoću kojeg se vrši poređenje uzoraka jedne osobe sa drugom. Jedan od najmodernijih i najčešće upotrebljivan način za dobijanje DNK profila u sudskim procesima je lančana reakcija polimeraze (PCR). Lančanom reakcijom polimeraze se umnožavaju unapred određeni regioni molekula DNK, to jest unapred određenih DNK sekvenci za koje se zna da imaju visok stepen varijacija između ljudi. Ovaj proces amplifikacije omogućava naučnicima da započnu istraživanje sa veoma skromnim uzorcima, i krajnjim produktom koji garantuje uspostavljanja veze imeđu datih uzoraka u odnosu od 1 prema milijardi. Lančana reakcija polimeraze je do sada najkorišćeniji metod za prezentiranje DNK dokaza u sudskom veštačenju.

Obazriva upotreba DNK dokaza

Tokom prvih godina upotrebe DNK kao dokaza u sudskim procesima, porotnicima je često bila predstavljena kompleksna ili netačna slika dokaza od strane branioca, kao na primer: data je mogućnost da određeni uzorak, to jest sekvenca ima šansu 1 prema 5 miliona da se nađe kod neke druge osobe. Branilac bi onda naveo primer da u zemlji od recimo 60 miliona ljudi, u toj zemlji bi se našlo 12 osoba koja bi imale istu sekvencu. To bi dalje značilo da od 12 osoba jedna je kriva. Ovakva manipulacija dokaza je lažna jer se polazi od toga da se osoba od DNK interesa nasumice bira iz populacije od 60 miliona. Međutim, porotnici moraju da shvate da pored genetičkog profila, osumnjičeni ima i neke druge fizičke veze sa žrtvom (otisak prstiju, oružje kojim je ubistvo urađeno, nepostojanje alibija, itd.). Lažna ideja ili igranje dokaza da upostavljanje veze od 1 prema 5 miliona automatski znači nevinost od 1 prema 5 miliona je poznata kao advokatska laž (prosecutor’s fallacy).

Da bi se izbegle razne teorijske slučajnosti u utvrđivanju veza između uzoraka danas se vrši veliki broj ponovnih testiranja koji statistički gledano imaju grešku u rejonu od 1 prema milijardu (100,000,000,000). Međutim, stepen grešaka u laboratorijskim procedurama može da bude mnogo viši od ovoga, i često laboratorijske procedure ne podržavaju teoriju pri kojima su se ove statističke broje izračunale. Na primer, slučajne mogućnosti mogu biti izračunate na osnovu mogućnosti da markeri iz dva uzorka imaju horizontalne crtice na istoj lokaciji, ali tehničar u laboratoriji može da zaključi na osnovu ovoga da slični, ali ne identični, atributi horizontalnih crtica mogu da budu rezultat grešaka u želatinu od agaroze. Međutim u ovom slučaju laboratorijski tehničar povećava mogućnost slučajnosti tako što proširuje kriterijume za nalaženje istovetne DNKa sekvence u oba uzorka. Nedavne studije su pronašle visok stepen grešaka što može biti od velike brige i dileme kad je reč o genetičkom materijalu kao glavnom dokazu u sudskom procesu [1]. Pažljivi porotnik neće svoju odluku doneti samo na osnovu genetičkog dokaza, već na osnovu drugih faktora koji mogu da mu pomognu u donošenju prave odluke. Kimerija je samo jedan od primera gde nepostojanje genetičke veze dva uzorka mogu da proglase krivog nevinim.

Kad se DNK dokaz uzima u obzir sledeća pitanja se moraju postaviti:

• Može li uspostavljena veza biti slučajnost?
• Ako ne, da li je moguće da je DNK dokaz namerno postavljen na mestu zločina?
• Ako ne, da li je osumnjičeni imao prilike da ostavi svoj genetički materijal na mestu zločina u skorašnjoj prošlosti?
• Ako da, da li to znači da je osumnjičeni kriv?

Lažni DNK dokazi

Vrednost DNK dokaza je nedavno uzdrmana kad su uzeti za primer nedavni slučajevi kriminalaca koji bi doturili na mesto zločina lažan genetički materijal. U jednom od gorih slučajeva krivci su stavljali tuđi genetički materijal čak i u svoje telo. Doktor Šniberger iz Kanade je silovao jednu od svojih pacijentkinja 1992. koja je prethodno bila pod jakim sedativima te se nije ničega sećala, ali je u njenom donjem vešu nađena njegova sperma. Doktor je dobrovoljno testiran tri različita puta i nikad nije uspostavljena veza između DNK sekvenci njegove sperme pronađene u donjem vešu i DNK sekvence doktora Šnibergera. Na kraju se ispostavilo da je on hirurški sebi ugradio gumeni jastučić napunjen tuđom krvlju i antikoagulantima u svoju ruku.

Sudski procesi

• 1988. Britanski pekar Kolin Pičfork je prva osoba koja je osuđena na osnovu DNK dokaza.
• 1989. seksualni nasilnik na Floridi Tomi Li Endruz je prvi Amerikanac koji je osuđen na osnovu DNK za zločin koji je počinio 1987.
• 1991. Alan Legere je prvi Kanađanin koji je osuđen na osnovu DNK dokaza za 4 ubistava koje je počinio dok je bio u bekstvu 1989. Tokom njegovog suđenja branioci su tvrdili kako veoma mala varijacija u genetičkom rejonu iz koga je osumnjičeni može dovesto to lažnog rezultata.
• 1992. DNK dokaz je korišćen kako bi se dokazalo da je doktor Jozef Mengele iz Nacističke Nemačke, sahranjen u Brazilu kao Volfgang Gerhard.
• Ova nauka je postala super poznata u medijima u SAD kada je 1994. tužilac koristio, uz pomoć eksperata i puno objašnjena šta je DNK, DNK dokaze koji su povezivali O Džej Simpsona sa dvostrukim ubistvom.
• U junu 2003. usled novih DNK dokaza, Denis Halsted, Džon Kogut i Džon Restivo su dobili pnovno suđenje. Trojica muškaraca su već odslužili 18 godina od njihove prvobitno 30+ godišnje kazne.
• Sudski proces Roberta Piktona je poznat po tome da je DNK dokaz korišćen isključivo kako bi se identifikovale žrtve i u mnogim slučajevima dokazalo njihovo postojanje.
• Marta 2003. Džosaja Suton je pušten iz zatvora nakon odsluženja 4 godine od svoje dvanaestogodišnje kazne za seksualni napad. Sumnjivi Sutonovi DNK uzorci su ponovno testirani nakon što se otkrilo da je došlo do teškog kršenja pravila pri testiranju DNK uzoraka u policijskoj laboratoriji u Hjustonu, Teksas, SAD.

Vidi još

• RFLP (restriction fragment length polymorphism)
• test za utvrđivanje očinstva
• genealoški DNK test

Literatura

• Kaye, David H. (2010). The Double Helix and the Law of Evidence. Cambridge, MA: Harvard University Press. ISBN 9780674035881. OCLC 318876881. 
• Koerner, Brendan I. (13. 10. 2015). „Family Ties: Your Relatives' DNA Could Turn You Into a Suspect” (paper). Wired: 35—38. ISSN 1059-1028. Pristupljeno 6. 6. 2019. 

Spoljašnje veze

• Discussion of concerns with DNA fingerprinting Архивирано на сајту Wayback Machine (27. мај 2004)
• How DNA Evidence Works
• How to make a DNA (genetic) Fingerprint and applications of DNA Fingerprinting
• The Wellcome Trust: History of DNA fingerprinting
• eQMS::DNA - Forensic DNA Fingerprint Database
• McKie, Robin (24. 5. 2009). „Eureka moment that led to the discovery of DNA fingerprinting”. The Observer. London. 
• Forensic Science, Statistics, and the Law – Blog that tracks scientific and legal developments pertinent to forensic DNA profiling
• Create a DNA Fingerprint – PBS.org
• In silico simulation of Molecular Biology Techniques – A place to learn typing techniques by simulating them
• National DNA Databases in the EU Архивирано на сајту Wayback Machine (28. март 2012)
• The Innocence Record Архивирано на сајту Wayback Machine (13. септембар 2019), Winston & Strawn LLP/The Innocence Project
• Making Sense of DNA Backlogs, 2012: Myths vs. Reality United States Department of Justice
• France Tries Mass DNA Test in Hunt for School Rapist