Что такое генетический портрет человека и как он помогает ловить преступников?

Популярная механикаНаука

Молекулярно-генетическая экспертиза: как ловят маньяков

Олег Макаров

Когда в XIX веке было выяснено, что папиллярный узор на подушечках пальцев уникален для каждого индивида, дактилоскопия революционизировала криминалистику. Оставил отпечаток на месте преступления – не отвертишься. Преступники вооружились перчатками и салфетками для стирания «пальчиков». Но им стало гораздо сложнее, когда было сделано новое открытие: наш индивидуальный «паспорт» хранится в каждой из ста триллионов клеток человеческого тела.

Да, речь идет о ДНК и молекулярно-генетической экспертизе. Всё вроде бы просто: берется ДНК из клеток, оставленных преступником, и сравнивается с ДНК из клеток подозреваемого. На самом деле, конечно, простота тут кажущаяся. Если некоторые живые клетки можно разглядеть в слабенький школьный микроскоп, а то и невооруженным глазом (пример — яйцо), то ДНК — объект микромира, и так просто «взять» ее не получится. То же со «сравнением». ДНК человека составляют 3,1 млрд пар оснований. Прочтение (секвенирование) всего этого объема информации — задача крайне трудоемкая.

Сколько надо клеток?

О том, как составляется уникальный генетический портрет человека и какие технологии при этом применяются, мы поговорили с представителями компании Gordiz — единственного в России производителя реагентов для проведения генетических судебно-медицинских экспертиз. Для начала хотелось узнать, какой минимум биологического материала должен оставить преступник на месте преступления, чтобы молекулярно-генетический анализ стал возможен.

ad1bbf9c0c6fb3e2eeac5ffecf2366d1.jpg
Схема полимеразной цепной реакции показывает основные этапы многократного копирования интересующего участка ДНК (маркера). На этапе денатурации под воздействием нагрева цепочка ДНК распадается на две нити. На этапе отжига при охлаждении к отдельным нитям ДНК присоединяются метки-праймеры. На этапе элонгации фермент полимераза достраивает вторую нить исследуемому участку.

«Можно в принципе получить результат из одной клетки, — говорит специалист компании Сергей Леонов, врач-биохимик, несколько лет проработавший судмедэкспертом. — Есть, например, приборы — лазерные микродиссекторы, которые позволяют вырезать из исследуемых образцов единичные клетки. Однако работа с таким малым количеством генетического материала не относится к стандартным технологиям и процессам и не гарантирует высокую надежность. Для нормального процесса нужно как минимум 10−15 клеток, и на самом деле это очень маленькое количество. Одно прикосновение рукой к предмету оставляет на нем сотни клеток».

Да, человек щедро разбрасывается генетическим материалом, но уже на этапе поиска биологических следов преступника судмедэкспертов поджидает много проблем. Например, отличный материал для исследования — кровь, следы которой хорошо заметны и в них обычно много ДНК. Но в пятне крови могли смешаться кровь преступника и жертвы. Как отделить клетки друг от друга? Задача несколько упрощается, если преступник и жертва разнополы: тогда возможна предварительная сортировка по наличию или отсутствию Y-хромосомы. Вообще работа со смешанными объектами — это часто встречающаяся ситуация: как правило, предметы, к которым прикасался злоумышленник, трогал кто-то и до него, и там можно найти биоматериал, принадлежащий десяткам людей. Для выделения нужного материала порой используют количественный метод: след преступника самый свежий, а значит, если количество каких-то клеток на поверхности объекта хотя бы на порядок превышает число остальных, можно предположить, что это и есть искомый биоматериал.

6c6a8ffb062306ddae2e84ad702e9d31.jpg

Типичный случай: после изнасилования эпителиальные клетки жертвы смешаны со сперматозоидами преступника. Для этого случая создан специальный метод. Поскольку эпителий имеет меньшую структурную прочность по сравнению с мужскими половыми клетками, его можно разрушить специальными химикатами, оставив сперматозоиды невредимыми и получив чистую фракцию клеток насильника.

Таким образом, собственно молекулярно-генетическому исследованию предшествует поиск необходимого материала и выделение его из разных смесей. Существуют, например, химические методы поиска следов крови там, где эти следы пытались отмыть. Есть технологии поиска клеток, оставленных на бумаге и других материалах.

892b9307ffa708f5195ca316257be2b4.jpg

Отмывание ДНК

Другой вопрос — сохранность биоматериала. С одной стороны, прочитан геном неандертальца и мамонта, то есть ДНК может сохраняться десятки тысяч лет. А с другой — в пятне крови, оставленном преступником пару дней назад, ДНК может не оказаться вовсе. Как же так? «ДНК — это одна из самых устойчивых биомолекул, — объясняет Сергей Леонов. — Если есть условия для хранения, она может оставаться в целости почти неограниченное количество времени. Лучшие условия — это высушивание, например на бумаге. Лично мне приходилось участвовать в работах по идентификации останков солдат, погибших во время Великой Отечественной. ДНК, обнаруженные в останках, сравнивались с сохранившимися образцами ДНК с фронтовых писем, которые предоставляли родственники погибших в этих местах воинов».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться

Существует ли время?

Популярная механика
Идеально после праздников: 10-минутная йога для подтянутого живота Идеально после праздников: 10-минутная йога для подтянутого живота

Уделяем 10 минут в день йоге, и живот быстро подтянется!

Cosmopolitan
5 причин образования жира на животе 5 причин образования жира на животе

Привычки, которые способствуют образованию жира на животе и висцерального жира

ТехИнсайдер
Как эмоции влияют на зачатие, и почему у некоторых женщин бывает психологическое бесплодие? Как эмоции влияют на зачатие, и почему у некоторых женщин бывает психологическое бесплодие?

Успешное зачатие и вынашивание ребенка имеет и психологическую составляющую

9 месяцев
Летают ли авиалайнеры над Северным полюсом: да, и это стоит сделать хотя бы раз в жизни Летают ли авиалайнеры над Северным полюсом: да, и это стоит сделать хотя бы раз в жизни

Почему летать через Северный полюс до сих пор рискованно

ТехИнсайдер
Инки пожарили для ритуального пиршества батат и верблюжатину Инки пожарили для ритуального пиршества батат и верблюжатину

Основным источником мяса для ритуала инков оказались молодые самцы верблюдовых

N+1
Как различение звуков спаривания комаров поможет нам контролировать малярию? Как различение звуков спаривания комаров поможет нам контролировать малярию?

Как у комаров связаны спаривание и слух

Популярная механика
Праздничный зажор: почему мы так много едим на Новый год, – объясняет психолог Праздничный зажор: почему мы так много едим на Новый год, – объясняет психолог

А потом вы едите оливье и крабовый салат и почему-то не можете остановиться

Cosmopolitan
Принц без коня и короны: как узнать и не пропустить настоящую любовь Принц без коня и короны: как узнать и не пропустить настоящую любовь

Понять, твой ли это человек, можно по нескольким признакам

Cosmopolitan
Бюджетные правила: как грамотно экономить деньги Бюджетные правила: как грамотно экономить деньги

Правила экономии средств от инвестиционного советника

Forbes
У кого самый маленький член и где прячется ее оргазм: 35 удивительных фактов о половых органах У кого самый маленький член и где прячется ее оргазм: 35 удивительных фактов о половых органах

Размер имеет значение, но не только он

Playboy
Может ли физика опровергнуть существование Бога Может ли физика опровергнуть существование Бога

Почему мы не видели нарушения законов физики во Вселенной?

Популярная механика
Как правильно худеть женщинам старше 40 лет? 10 работающих советов Как правильно худеть женщинам старше 40 лет? 10 работающих советов

10 советов, которые точно работают в деле снижения веса для женщин старше 40 лет

Cosmopolitan
От Инстасамки до Давы: эти блогеры разбогатели благодаря пластическим операциям От Инстасамки до Давы: эти блогеры разбогатели благодаря пластическим операциям

После череды пластических операций, жизнь этих блогеров изменилась

Cosmopolitan
Дженнифер Лопес Дженнифер Лопес

Ее считают иконой женской и расовой борьбы за равенство и воплощением китча

Psychologies
«Мне, как мужчинам, — водки»: почему не сложились браки Екатерины Фурцевой «Мне, как мужчинам, — водки»: почему не сложились браки Екатерины Фурцевой

Почему не складывалась личная жизнь Екатерины Фурцевой

Cosmopolitan
Квантовое распределение ключей преодолело 830 километров оптического волокна Квантовое распределение ключей преодолело 830 километров оптического волокна

Физикам удалось собрать схему распределения квантового ключа

N+1
Ёлки, столы и другие опыты: как ищет точки роста цех, который строил стенды для выставок, а потом — столы для удалёнки Ёлки, столы и другие опыты: как ищет точки роста цех, который строил стенды для выставок, а потом — столы для удалёнки

Когда спрос на твои основные продукты резко падает, а материалы не дешевеют

VC.RU
Пизанская башня по-американски: история одной высотки, которая с каждым годом наклоняется все сильнее Пизанская башня по-американски: история одной высотки, которая с каждым годом наклоняется все сильнее

«Башня Тысячелетия» каждый год понемногу отклоняется от центральной оси

Популярная механика
В новом исследовании подсчитано количество чёрных дыр во Вселенной. И как же их много... В новом исследовании подсчитано количество чёрных дыр во Вселенной. И как же их много...

Можем ли мы точно подсчитать, сколько черных дыр во Вселенной?

Популярная механика
Безопасность в ноутбуках: как производители защищают устройства от несанкционированного доступа Безопасность в ноутбуках: как производители защищают устройства от несанкционированного доступа

Частота кибератак значительно возросла: взламывают и компьютеры, и ноутбуки

Популярная механика
Дикий мир Земли: самые большие тропические леса планеты Дикий мир Земли: самые большие тропические леса планеты

В тропических лесах проживает половина земных видов растений и животных

Популярная механика
Тасманийские дьяволы оказались разборчивыми падальщиками Тасманийские дьяволы оказались разборчивыми падальщиками

Большинство тасманийских дьяволов придерживаются довольно узкого рациона

N+1
Выиграли от пандемии: как стартап для обучения сотрудников привлек $60 млн Выиграли от пандемии: как стартап для обучения сотрудников привлек $60 млн

Spekit — проект, встраивающий обучающие инструменты прямо в рабочий софт

Forbes
Как скрыть свой номер в Телеграме с телефона и компьютера: пошаговые действия Как скрыть свой номер в Телеграме с телефона и компьютера: пошаговые действия

Разбираемся, как защитить свою приватность в телеграме

Playboy
Другой принц Уильям: история кузена Елизаветы II — плейбоя, погибшего в 30 лет Другой принц Уильям: история кузена Елизаветы II — плейбоя, погибшего в 30 лет

Другой принц Уильям — он собирался жениться по любви, но трагически погиб

Cosmopolitan
Диета голубых зон: 7 правил питания долгожителей, которые продлевают молодость Диета голубых зон: 7 правил питания долгожителей, которые продлевают молодость

Рассказываем о главных принципах диеты голубых зон

Cosmopolitan
7 обычных занятий, которые вредят мозгу 7 обычных занятий, которые вредят мозгу

Доступные способы стать глупее, которые многие из нас используют прямо сейчас

Maxim
Почему японцы живут дольше всех: 5 секретов долгожителей Почему японцы живут дольше всех: 5 секретов долгожителей

Чтобы жить долго и счастливо — бери пример с японцев

Playboy
Русского парня усыновили за границей: через 20 лет он вернулся к семье на родину Русского парня усыновили за границей: через 20 лет он вернулся к семье на родину

История Алекса, который искал своих биологических родителей в России

Cosmopolitan
Открыть в приложении