Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Адамды ДНК ерекшеліктері арқылы анықтауға қолданылатын техника. Мұрагерлік ауруларды анықтау үшін ДНК-тестілеу.
Technique used to identify individuals via DNA characteristics
DNA testing for inherited diseases
ДНК-профильдеу (ДНК саусақ іздері және генетикалық саусақ іздері деп те аталады) – бұл жеке адамның дезоксирибонуклеин қышқылының (ДНК) ерекшеліктерін анықтау процесі. Жеке тұлғаны емес, түрді анықтауға бағытталған ДНК талдауы ДНК штрих-кодына алу деп аталады. ДНК-профильдеу – қылмыстық тергеуде қолданылатын сот-криминалистикалық техника, ол қылмысқа қатысы бар-жоқ екенін бағалау үшін күдіктілердің ДНК-профильдерін қылмыстық дәлелдермен салыстыруға мүмкіндік береді. Ол сондай-ақ әкелікті анықтау, иммиграцияға қабілеттілікті тексеру, сондай-ақ генеалогиялық және медициналық зерттеулерде де қолданылады. ДНК-профильдеу зоология, ботаника және ауыл шаруашылығы салаларында жануарлар мен өсімдіктер популяцияларын зерттеуде де пайдаланылады.
DNA profiling (also called DNA fingerprinting and genetic fingerprinting) is the process of determining an individual's deoxyribonucleic acid (DNA) characteristics. DNA analysis intended to identify a species, rather than an individual, is called DNA barcoding. DNA profiling is a forensic technique in criminal investigations, comparing criminal suspects' profiles to DNA evidence so as to assess the likelihood of their involvement in the crime. It is also used in paternity testing, to establish immigration eligibility, and in genealogical and medical research. DNA profiling has also been used in the study of animal and plant populations in the fields of zoology, botany, and agriculture.
Өмірбаян
[[Файл:Алек Джеффрис 2008. jpg|thumb|Сэр Алек Джеффрис, ДНК-профильдеудің пионері. Оның бұл ашылуы 1988 жылы Колин Пичфорктың сотталуына әкелді.) 1983 жылы Джеффри Глассберг 1981 жылы АҚШ-тағы Рокфеллер университетінде жүргізген жұмысына негізделген. Британдық генетик сэр Алек Джеффрис 1985 жылы Лестер университетінің генетика кафедрасында жұмыс істеп жүргенде ДНК-профильдеу процесін тәуелсіз түрде әзірледі. Джеффрис ДНК-ны зерттеушінің белгісіз ДНК-ның үлгілерін анықтай алатынын анықтады. Бұл үлгілер туыстық байланысты талдау саласын дамытуға пайдаланылатын мұрагерлік қасиеттердің бір бөлігі болды. Бұл жаңалықтар қылмыстық істе ДНК-профильдеудің алғашқы қолданылуына әкелді. Джеффрис Соттық сараптама қызметінің (FSS) Питер Гилл мен Дейв Верреттпен бірлесіп әзірлеген бұл процесс алғаш рет 1983 және 1986 жылдары Лестерширдегі Нарборо қаласында зорлап, өлтірілген екі жасөспірімнің ісін шешуде қолданылды. Детектив Дэвид Бейкер басқарған қылмыстық тергеуде Лестершир полициясына тергеуге көмектескен шамамен 5000 жергілікті ер адамнан ерікті түрде алынған қан үлгілеріндегі ДНК, алғашқы күдікті Ричард Баклендтің ақталуына және Колин Пичфорктың 1988 жылдың 2 қаңтарында айыпталуына әкелді. Питчфорк, жергілікті нан пісіруші, қан үлгісін беру кезінде әріптесі Иан Келлиді өзінің орнына қоюға мәжбүр етті – Келли содан кейін жалған паспортты пайдаланып Питчфорк ретінде танысты. Басқа бір әріптесі полицияға бұл афера туралы хабарлады. Питчфорк тұтқындалды және оның қаны Джеффрис зертханасына өңдеуге және профильдеуге жіберілді. Питчфорктың профилі қылмыскер қалдырған ДНК-мен сәйкес келді, бұл Питчфорктың екі қылмыс орнында болғанын растады; ол екі кісі өлтіруге де кінәлі екенін мойындады. Бірнеше жылдан кейін Imperial Chemical Industries (ICI) атты химиялық компания әлемге алғашқы коммерциялық жиынтықты ұсынды. Бұл сала салыстырмалы түрде жаңа болғанымен, қылмыстық сот жүйесіне де, қоғамға да елеулі әсер етті. Адам ДНК-сының 99,9% әр адамда бірдей болғанымен, бір адамды екіншісінен ажыратуға жеткілікті мөлшерде айырмашылық бар, егер олар монозиготалық (біржұпты) егіздер болмаса. ДНК-профильдеу өте өзгермелі қайталанатын тізбектерді пайдаланады.
[[File:Alec Jeffreys 2008. jpg|thumb|Sir Alec Jeffreys, pioneer of DNA profiling. His discovery led to the conviction of Colin Pitchfork in 1988.) was filed by Jeffrey Glassberg in 1983, based upon work he had done while at Rockefeller University in the United States in 1981. British geneticist Sir Alec Jeffreys independently developed a process for DNA profiling in 1985 while working in the Department of Genetics at the University of Leicester. Jeffreys discovered that a DNA examiner could establish patterns in unknown DNA. These patterns were a part of inherited traits that could be used to advance the field of relationship analysis. These discoveries lead to the first use of DNA profiling in a criminal case. The process, developed by Jeffreys in conjunction with Peter Gill and Dave Werrett of the Forensic Science Service (FSS), was first used forensically in the solving of the murder of two teenagers who had been raped and murdered in Narborough, Leicestershire in 1983 and 1986. In the murder inquiry, led by Detective David Baker, the DNA contained within blood samples obtained voluntarily from around 5,000 local men who willingly assisted Leicestershire Constabulary with the investigation, resulted in the exoneration of Richard Buckland, an initial suspect who had confessed to one of the crimes, and the subsequent conviction of Colin Pitchfork on January 2, 1988. Pitchfork, a local bakery employee, had coerced his coworker Ian Kelly to stand in for him when providing a blood sample—Kelly then used a forged passport to impersonate Pitchfork. Another coworker reported the deception to the police. Pitchfork was arrested, and his blood was sent to Jeffreys' lab for processing and profile development. Pitchfork's profile matched that of DNA left by the murderer which confirmed Pitchfork's presence at both crime scenes; he pleaded guilty to both murders. After some years, a chemical company named Imperial Chemical Industries (ICI) introduced the first ever commercially available kit to the world. Despite being a relatively recent field, it had a significant global influence on both criminal justice system and society. Although 99.9% of human DNA sequences are the same in every person, enough of the DNA is different that it is possible to distinguish one individual from another, unless they are monozygotic (identical) twins. DNA profiling uses repetitive sequences that are highly variable,
1980 және 1990 жылдары АҚШ-та сотта ДНК-дәлелдерінің қабылдануы күмәнді болды, бірақ содан бері жақсартылған техникалардың арқасында бұл мәселе шешілді және кеңінен қабылданды.
The admissibility of DNA evidence in courts was disputed in the United States in the 1980s and 1990s, but has since become more universally accepted due to improved techniques.
ДНҚ алу
Қан немесе сілекей сияқты үлгі алынғанда, ДНК үлгінің құрамындағы шағын бөлігі ғана болады. ДНК-ны талдауға кіріспес бұрын, оны жасушалардан бөліп алып, тазарту қажет. Мұны іске асырудың көптеген тәсілдері бар, бірақ барлық әдістер бірдей негізгі қадамдардан өтеді. ДНК ерітіндіде бос түсуі үшін жасуша және ядролық мембраналар бұзылуы керек. ДНК босағаннан кейін, оны басқа жасушалық құраушылардан бөліп алуға болады. ДНК ерітіндіде бөлінген соң, қалған жасушалық қалдықтарды ерітіндіден алып тастап, тек ДНК-ны қалдыруға болады. ДНК-ны бөліп алудың ең көп қолданылатын әдістері – органикалық бөліп алу (фенол-хлороформдық бөліп алу деп те аталады), Челекс бөліп алу және қатты фазалық бөліп алу. Дифференциалдық бөліп алу – бұл бөліп алудің өзгертілген түрі, онда екі түрлі жасушаның ДНК-сы ерітіндіде тазарту алдында бір-бірінен ажыратылады. Бөліп алудың әрбір әдісі зертханада тиімді, бірақ сарапшылар әдетте таңдаған әдісін құн, уақыт, алынған ДНК мөлшері және алынған ДНК сапасы сияқты факторларға сүйене отырып таңдайды.
When a sample such as blood or saliva is obtained, the DNA is only a small part of what is present in the sample. Before the DNA can be analyzed, it must be extracted from the cells and purified. There are many ways this can be accomplished, but all methods follow the same basic procedure. The cell and nuclear membranes need to be broken up to allow the DNA to be free in solution. Once the DNA is free, it can be separated from all other cellular components. After the DNA has been separated in solution, the remaining cellular debris can then be removed from the solution and discarded, leaving only DNA. The most common methods of DNA extraction include organic extraction (also called phenol chloroform extraction), Chelex extraction, and solid phase extraction. Differential extraction is a modified version of extraction in which DNA from two different types of cells can be separated from each other before being purified from the solution. Each method of extraction works well in the laboratory, but analysts typically select their preferred method based on factors such as the cost, the time involved, the quantity of DNA yielded, and the quality of DNA yielded.
РФЛП-ны талдау
Рестрикциондық фрагмент ұзындығы полиморфизмі (RFLP) – рестрикциондық фрагмент ұзындығы полиморфизмі дегенді білдіреді және ДНК талдауы тұрғысынан, үлгінің бойындағы қысқа және нақты тізбектерде ДНК-ны "кесу" үшін рестрикциондық ферменттерді пайдаланатын ДНК сынау әдісін сипаттайды. Зертханада өңдеуді бастау үшін, алдымен үлгі үлгі түріне немесе зертхананың стандартты жұмыс тәртібіне (СОП) байланысты өзгеруі мүмкін экстракция протоколынан өтуі керек. ДНК үлгідегі жасушалардан "сығылып алынып", бөтен жасушалық материалдардан және ДНК-ны ыдыратуға қабілетті кез келген нуклеазалардан бөлінгеннен кейін, үлгіні қажетті рестрикциондық ферменттерге енгізіп, анықталатын фрагменттерге кесіп тастауға болады. Ферменттік қорытудан кейін Оңтүстік блот жүргізіледі. Оңтүстік блоттар – бұл мөлшерге негізделген бөлу әдісі, олар радиоактивті немесе химилюминесцентті зондтармен гельде орындалады. RFLP бір локусты немесе көп локусты зондтармен (ДНК-ның бір немесе бірнеше орнын бағыттайтын зондтар) жүргізілуі мүмкін. Көп локусты зондтарды пайдалану талдау үшін жоғары ажыратымдылықты қамтамасыз етті, алайда бұл процестің аяқталуы бір үлгі үшін бірнеше күннен бір аптаға дейін созылуы мүмкін, себебі зондтарды визуализациялау үшін қажетті әрбір қадамға көп уақыт кетіп, процестің ұзақтығы артады.
thumb|upright=1.5|Restriction Fragment Length PolymorphismRFLP stands for restriction fragment length polymorphism and, in terms of DNA analysis, describes a DNA testing method which utilizes restriction enzymes to "cut" the DNA at short and specific sequences throughout the sample. To start off processing in the laboratory, the sample has to first go through an extraction protocol, which may vary depending on the sample type or laboratory SOPs (Standard Operating Procedures). Once the DNA has been "extracted" from the cells within the sample and separated away from extraneous cellular materials and any nucleases that would degrade the DNA, the sample can then be introduced to the desired restriction enzymes to be cut up into discernable fragments. Following the enzyme digestion, a Southern Blot is performed. Southern Blots are a size based separation method that are performed on a gel with either radioactive or chemiluminescent probes. RFLP could be conducted with single locus or multi locus probes (probes which target either one location on the DNA or multiple locations on the DNA). Incorporating the multi locus probes allowed for higher discrimination power for the analysis, however completion of this process could take several days to a week for one sample due to the extreme amount of time required by each step required for visualization of the probes.
STR талдау
thumb|300px|Қысқа тандемді қайталау (STR) талдауы жеңілдетілген модельде: Біріншіден, ДНК үлгісі белгілі бір STR-лерді (адамдар мен олардың аллельдері арасындағы ұзындығы әртүрлі болатын) бағыттайтын праймерлермен полимераза тізбектік реакциясына (ПТР) түседі. Нәтижесінде алынған фрагменттер мөлшері бойынша бөлінеді (мысалы, электрофорез арқылы). Бүгінде қолданылатын ДНК-профильдеу жүйесі полимераза тізбектік реакцияға (ПТР) негізделген және қарапайым тізбектерді пайдаланады. Негізгі локустар көбінесе барлыққа ортақ, ал Ұлыбританияда 17 ДНК локусы жүйесі қолданылады, Австралияда 18 негізгі маркерлер қолданылады. STR талдауының нағыз күші – оның статистикалық айырмалау қабілетінде. CODIS жүйесінде дискриминация үшін қазіргі уақытта қолданылатын 20 локус тәуелсіз түрде бөлінеді (бір локустағы қайталау санының болуы екінші локустағы қайталау санының болу ықтималдығын өзгертпейді), сондықтан ықтималдықтарды көбейту ережесін қолдануға болады. Яғни, егер біреудің ДНК түрі АВС болса, ал үш локус тәуелсіз болса, онда осы адамның ДНК түріне ие болу ықтималдығы А түріне ие болу ықтималдығының, В түріне ие болу ықтималдығының және С түріне ие болу ықтималдығының көбейтіндісіне тең болады. Бұл 1 квинтиллионға (1x1018) немесе одан да көп сәйкестік ықтималдығын анықтауға мүмкіндік береді. Дегенмен, ДНК дерекқорындағы іздеулер күтілгеннен гөрі әлдеқайда жиі жалған ДНК профильдерін көрсетті.
thumb|300px|Short Tandem Repeat (STR) analysis on a simplified model: First, a DNA sample undergoes polymerase chain reaction with primers targeting certain STRs (which vary in lengths between individuals and their alleles). The resultant fragments are separated by size (such as electrophoresis). The system of DNA profiling used today is based on polymerase chain reaction (PCR) and uses simple sequences. core loci are almost universal, whereas in the United Kingdom the DNA 17 loci system is in use, and Australia uses 18 core markers. The true power of STR analysis is in its statistical power of discrimination. Because the 20 loci that are currently used for discrimination in CODIS are independently assorted (having a certain number of repeats at one locus does not change the likelihood of having any number of repeats at any other locus), the product rule for probabilities can be applied. This means that, if someone has the DNA type of ABC, where the three loci were independent, then the probability of that individual having that DNA type is the probability of having type A times the probability of having type B times the probability of having type C. This has resulted in the ability to generate match probabilities of 1 in a quintillion (1x1018) or more. However, DNA database searches showed much more frequent than expected false DNA profile matches.
Y-хромосомалық талдау
Атадан балаға берілетін тұқым қуалаудың нәтижесінде, Y гаплотиптері еркек популяциясының генетикалық тегі туралы мәліметтер береді. Осы популяция тарихын зерттеу және қылмыстық істерде гаплотиптердің жиілігін анықтау мақсатында 2000 жылы "Y гаплотиптік анықтамалық дерекқоры (YHRD)" онлайн ресурс ретінде құрылды. Қазіргі таңда әлемдік халықтардан алынған 300 000-нан астам минималды (8 локус) гаплотиптерді қамтиды.
Due to the paternal inheritance, Y haplotypes provide information about the genetic ancestry of the male population. To investigate this population history, and to provide estimates for haplotype frequencies in criminal casework, the "Y haplotype reference database (YHRD)" has been created in 2000 as an online resource. It currently comprises more than 300,000 minimal (8 locus) haplotypes from world wide populations.
Митохондриялық талдау
mtДНК шаш өскіндерінен, ескі сүйектерден/тістерден алуға болады. Деректермен өзара әрекеттесу нүктесіне негізделген бақылау механизмі. Бұл үлгіде құралдардың орналасуы арқылы анықталады.
mtDNA can be obtained from such material as hair shafts and old bones/teeth. Control mechanism based on interaction point with data. This can be determined by tooled placement in sample.
Сот-медициналық ДНК үлгілерімен байланысты мәселелер
Адамдар ДНК талдау туралы ойлағанда, көбінесе NCIS немесе CSI сияқты телешоуларды еске алады, онда ДНК үлгілері зертханаға түседі де бірден талданып, бірнеше минут ішінде күдіктінің суреті табылады. Бірақ шындық мүлдем басқаша, және қылмыс орнынан әрқашан таза ДНК үлгілерін алу мүмкін болмайды. Қылмыс құрбандары көбінесе табылғанға дейін ауыр жағдайларға ұшырайды, ал қылмысты жасау үшін қолданылған заттарды бірнеше адам қолданған болуы мүмкін. ДНК үлгілерін талдау кезінде криминалистер ең көп кездесетін екі мәселе – бұзылған үлгілер және ДНК қоспалары.
When people think of DNA analysis, they often think about television shows like NCIS or CSI, which portray DNA samples coming into a lab and being instantly analyzed, followed by the pulling up of a picture of the suspect within minutes. However, the reality is quite different, and perfect DNA samples are often not collected from the scene of a crime. Homicide victims are frequently left exposed to harsh conditions before they are found, and objects that are used to commit crimes have often been handled by more than one person. The two most prevalent issues that forensic scientists encounter when analyzing DNA samples are degraded samples and DNA mixtures.
Азықсыздандырылған ДНК
Қазіргі заманғы ПТР әдістері пайда болғанға дейін, ДНК-ның бүлінген үлгілерін талдау дерлік мүмкін емес еді. Сот медицинасында ДНК талдауы үшін алғаш қолданылған шектеу фрагментінің ұзындығы полиморфизмі (RFLP) сияқты әдістерге, сенімді деректер алу үшін үлгіде жоғары молекулалық салмақты ДНК қажет болатын. Бірақ, бүлінген үлгілерде жоғары молекулалық салмақты ДНК жетіспейді, себебі ДНК тым көп бөлшектелгендіктен RFLP-ны дәл жүргізуге болмайды. ПТР әдістері ойлап табылғаннан кейін ғана бүлінген ДНК үлгілерін талдауға, полимераза тізбекті реакция арқылы қол жеткізуге мүмкіндік болды. Әсіресе, мультиплексті ПТР бүлінген үлгілерде қалған ДНК-ның кішкентай бөлшектерін бөліп алып, күшейте білді. Мултиплексті ПТР әдістерін RFLP сияқты бұрынғы әдістермен салыстырғанда, айқын айырмашылықты көруге болады. Мултиплексті ПТР теориялық тұрғыдан 1 нг-ден аз ДНК-ны күшейте алады, ал RFLP талдау жүргізу үшін кем дегенде 100 нг ДНК талап етеді.
Before modern PCR methods existed, it was almost impossible to analyze degraded DNA samples. Methods like restriction fragment length polymorphism or RFLP Restriction fragment length polymorphism, which was the first technique used for DNA analysis in forensic science, required high molecular weight DNA in the sample in order to get reliable data. High molecular weight DNA, however, is lacking in degraded samples, as the DNA is too fragmented to carry out RFLP accurately. It was only when PCR techniques were invented that analysis of degraded DNA samples were able to be carried out Polymerase chain reaction. Multiplex PCR in particular made it possible to isolate and to amplify the small fragments of DNA that are still left in degraded samples. When multiplex PCR methods are compared to the older methods like RFLP, a vast difference can be seen. Multiplex PCR can theoretically amplify less than 1 ng of DNA, but RFLP had to have a least 100 ng of DNA in order to carry out an analysis.
Төмен үлгідегі ДНК
Төмен үлгідегі ДНК, егер үлгіде 0,1 нг-дан аз ДНК болса, пайда болуы мүмкін. Бұл ДНК профилінің интерпретациясын өзгерте алатын, құлдырау немесе аллельдік құлдырау сияқты, көбірек стохастикалық әсерлерге (кездейсоқ оқиғаларға) әкелуі мүмкін. Бұл стохастикалық әсерлер гетерозиготалық жеке тұлғадан келген 2 аллельдің тең емес күшеюіне алып келуі мүмкін. Бірлескен ДНК үлгісімен жұмыс іскенде төмен үлгідегі ДНК-ны ескеру өте маңызды. Себебі, қоспаның бірі (немесе бірнешесі) ПТР реакциясының дұрыс жұмыс істеуі үшін қажетті ДНК мөлшерінен кем болуы мүмкін. Сондықтан ДНК профилін интерпретациялау үшін стохастикалық шектер әзірленеді. Стохастикалық шек – электрферограммада байқалатын ең төменгі шың биіктігі (RFU мәні), онда құлдырау орын алады. Егер шың биіктігінің мәні осы шектен жоғары болса, онда аллельдік құлдырау болмаған деп санауға болады. Мысалы, егер электроферограммадағы белгілі бір локуста тек 1 шың байқалса, бірақ оның шың биіктігі стохастикалық шектен жоғары болса, онда бұл адамның гомозигота екенін және гетерозиготалық серіктес аллелін жоғалтпағанын болжауға болады, әйтпесе төмен үлгідегі ДНК болғандықтан ол құлдырап кеткен болар еді. Аллельдік құлдырау төмен үлгідегі ДНК болғанда туындауы мүмкін, себебі бастапқыда ДНК өте аз болады, сондықтан осы локуста ДНК үлгісіне (немесе қоспаға) үлес қосушы адам шынайы гетерозигота болып табылады, бірақ екінші аллель күшейтілмейді және осылайша жоғалады. Аллельдік құлдырау төмен үлгідегі ДНК болғанда да болуы мүмкін, себебі кейде кекеш шыңы күшейеді. Кекеш – ПТР-дің артефакті. ПТР реакциясы кезінде ДНК полимераза кіріп, праймерге нуклеотидтерді қосады, бірақ бұл процесс өте динамикалық, яғни ДНК полимераза үнемі байланысып, ажырасып, содан кейін қайта байланысады. Сондықтан, кейде ДНК полимераза алдындағы қысқа тандемді қайталауда қайта қосылады, нәтижесінде шаблоннан 1 қайталауы аз қысқа тандемді қайталау пайда болады. Егер ДНК полимераза ПТР кезінде кекештің бір локусына байланып, оны көбейтіп, көптеген көшірмелер жасаса, онда бұл кекештік өнім электроферограммада кездейсоқ түрде пайда болады, нәтижесінде аллельдік құлдырауға әкеледі.
Low template DNA can happen when there is less than 0.1 ng of DNA in a sample. This can lead to more stochastic effects (random events) such as allelic dropout or allelic drop in which can alter the interpretation of a DNA profile. These stochastic effects can lead to the unequal amplification of the 2 alleles that come from a heterozygous individual. It is especially important to take low template DNA into account when dealing with a mixture DNA sample. This is because for one (or more) of the contributors in the mixture, they are more likely to have less than the optimal amount of DNA for the PCR reaction to work properly. Therefore, stochastic thresholds are developed for DNA profile interpretation. The stochastic threshold is the minimum peak height (RFU value), seen in an electropherogram where dropout occurs. If the peak height value is above this threshold, then it is reasonable to assume that allelic dropout has not occurred. For example, if only 1 peak is seen for a particular locus in the electropherogram but its peak height is above the stochastic threshold, then we can reasonably assume that this individual is homozygous and is not missing its heterozygous partner allele that otherwise would have dropped out due to having low template DNA. Allelic dropout can occur when there is low template DNA because there is such little DNA to start with that at this locus the contributor to the DNA sample (or mixture) is a true heterozygote but the other allele is not amplified and so it would be lost. Allelic drop in can also occur when there is low template DNA because sometimes the stutter peak can be amplified. The stutter is an artifact of PCR. During the PCR reaction, DNA Polymerase will come in and add nucleotides off of the primer, but this whole process is very dynamic, meaning that the DNA Polymerase is constantly binding, popping off and then rebinding. Therefore, sometimes DNA Polymerase will rejoin at the short tandem repeat ahead of it, leading to a short tandem repeat that is 1 repeat less than the template. During PCR, if DNA Polymerase happens to bind to a locus in stutter and starts to amplify it to make lots of copies, then this stutter product will appear randomly in the electropherogram, leading to allelic drop in.
MiniSTR талдау
ДНҚ үлгілері зақымданған жағдайларда, мысалы, қатты өрт болғанда немесе тек сүйек қалдықтары ғана қалғанда, стандартты STR тестілеуі жеткіліксіз болуы мүмкін. Стандартты STR тестілеуі жоғары деградацияланған үлгілерде жүргізілген кезде, үлкен STR локустары көбінесе жоғалып, тек толық емес ДНК профильдері алынады. ДНК-ның толық емес профильдері тиімді құрал болуы мүмкін, бірақ кездейсоқ сәйкестік ықтималдығы толық профиль алынған жағдайдағыдан жоғары болады. Зақымдалған ДНК үлгілерін талдау үшін miniSTR технологиясы әзірленді. Жаңа тәсілде праймерлер STR аймағына жақын байланысу үшін арнайы жасалған. Қалыпты STR тестілеуінде праймерлер STR аймағын қамтитын ұзын тізбектерге байланысады. Дегенмен, miniSTR анализі тек STR орнын ғана анықтайды, нәтижесінде ДНК өнімі әлдеқайда кішкентай болады.
In instances in which DNA samples are degraded, like if there are intense fires or all that remains are bone fragments, standard STR testing on those samples can be inadequate. When standard STR testing is done on highly degraded samples, the larger STR loci often drop out, and only partial DNA profiles are obtained. Partial DNA profiles can be a powerful tool, but the probability of a random match is larger than if a full profile was obtained. One method that has been developed to analyse degraded DNA samples is to use miniSTR technology. In the new approach, primers are specially designed to bind closer to the STR region. In normal STR testing, the primers bind to longer sequences that contain the STR region within the segment. MiniSTR analysis, however, targets only the STR location, which results in a DNA product that is much smaller.
ДНҚ дәлелдемелерін бағалауда ескерілетін мәселелер
RFLP қолданғанда, кездейсоқ сәйкестіктің теориялық тәуекелі 100 миллиардқа (100,000,000,000) бірге тең, бірақ практикалық тәуекел шын мәнінде 1 мыңға бірге жуық, себебі монозиготалық егіздер адам халқының 0,2% құрайды. Сонымен қатар, зертханалық қателік деңгейі одан да жоғары болуы мүмкін, ал нақты зертханалық процедуралар көбінесе кездейсоқтық ықтималдығы есептелген теорияға сәйкес келмейді. Мысалы, кездейсоқтық ықтималдығы екі сынамадағы маркерлердің дәл бірдей орнында жолақтары болу ықтималдығына негізделіп есептелуі мүмкін, бірақ зертхана қызметкері ұқсас, бірақ толыққанды бірдей емес жолақ үлгілерінің агароза геліндегі кейбір кемшіліктерге байланысты бірдей генетикалық сынамалардан туындағандығын қорытындылай алады. Дегенмен, мұндай жағдайда зертхана қызметкері сәйкестік деп санау критерийлерін кеңейту арқылы кездейсоқтық тәуекелін арттырады. 2000 жылдары жүргізілген зерттеулерде салыстырмалы түрде жоғары қателік деңгейлері тіркелді, бұл алаңдаушылық тудыруы мүмкін. Генетикалық саусақ іздерін алудың бастапқы кезеңдерінде сәйкестік ықтималдығын дәл есептеу үшін қажетті популяциялық деректер кейде қол жетімді болмады. 1992-1996 жылдар аралығында RFLP талдауында қолданылатын сәйкестік ықтималдығына теориялық есептелген жоғары мәндердің орнына, даулы түрде төмен шектер белгіленді.
When using RFLP, the theoretical risk of a coincidental match is 1 in 100 billion (100,000,000,000) although the practical risk is actually 1 in 1,000 because monozygotic twins are 0.2% of the human population. Moreover, the rate of laboratory error is almost certainly higher than that and actual laboratory procedures often do not reflect the theory under which the coincidence probabilities were computed. For example, coincidence probabilities may be calculated based on the probabilities that markers in two samples have bands in precisely the same location, but a laboratory worker may conclude that similar but not precisely identical band patterns result from identical genetic samples with some imperfection in the agarose gel. However, in that case, the laboratory worker increases the coincidence risk by expanding the criteria for declaring a match. Studies conducted in the 2000s quoted relatively high error rates, which may be cause for concern. In the early days of genetic fingerprinting, the necessary population data to compute a match probability accurately was sometimes unavailable. Between 1992 and 1996, arbitrary low ceilings were controversially put on match probabilities used in RFLP analysis, rather than the higher theoretically computed ones.
Генетикалық туыстықтың дәлелі
ДНҚ профилін генетикалық туыстықтың дәлелі ретінде пайдалану мүмкін, бірақ мұндай дәлелдердің күші әлсізден аныққа дейін ауытқуы мүмкін. Ешқандай туыстық еместігін көрсететін тест толыққанды сенімді болады. Бұған қоса, дерлік барлық адамдарда бірегей гендер жиынтығы болса, "химералар" деп аталатын өте сирек кездесетін адамдарда кем дегенде екі түрлі гендер жиынтығы болады. ДНҚ профильдеудің екі жағдайы ана мен баласының туыс еместігін қате көрсеткен.
It is possible to use DNA profiling as evidence of genetic relationship although such evidence varies in strength from weak to positive. Testing that shows no relationship is absolutely certain. Further, while almost all individuals have a single and distinct set of genes, ultra rare individuals, known as "chimeras", have at least two different sets of genes. There have been two cases of DNA profiling that falsely suggested that a mother was unrelated to her children.
Жарамсыз ДНК дәлелдемелері
Гендер мен олардың кодтау реттіліктерінің (ашық оқу фреймдері [ORFs]) функционалдық талдауы көбінесе әр ORF-ті экспрессиялауды, кодталған белокты тазартуды, антиденелерді өндіруді, фенотиптерді зерттеуді, жасуша ішіндегі орналасуын анықтауды және басқа белоктармен өзара әрекеттесуін қажет етеді. Nucleix компаниясы жүргізген және Forensic Science International журналында жарияланған зерттеуде ғалымдар, кез келген қалаған генетикалық профильге сәйкес ДНК-ның in vitro синтезделген үлгісін, сол адамнан нақты тінді алмай, стандартты молекулалық биология әдістерін қолдана отырып құрастыруға болатынын анықтады.
The functional analysis of genes and their coding sequences (open reading frames [ORFs]) typically requires that each ORF be expressed, the encoded protein purified, antibodies produced, phenotypes examined, intracellular localization determined, and interactions with other proteins sought. In a study conducted by the life science company Nucleix and published in the journal Forensic Science International, scientists found that an in vitro synthesized sample of DNA matching any desired genetic profile can be constructed using standard molecular biology techniques without obtaining any actual tissue from that person.
Отбасылық ДНК іздеу
Отбасылық ДНҚ іздеу (кейде "отбасылық ДНҚ" немесе "отбасылық ДНҚ деректер қорын іздеу" деп аталады) – қылмыс орнында табылған ДНҚ дәлелдемелерінің (криминалистикалық профиль) мемлекеттік ДНҚ деректер қорындағы ДНҚ профиліне (қылмыскер профиліне) ұқсас келіп, бірақ толық сәйкес келмейтін жағдайларда жаңа тергеу бағыттарын табу амалы. Барлық басқа да мүмкіндіктер таусылғаннан кейін тергеушілер арнайы бағдарламалық құралдарды пайдаланып, криминалистикалық профильді мемлекеттік ДНҚ деректер қорындағы барлық профильдермен салыстырып, қылмыскерлердің тізімін жасауға болады. Олардың ДНҚ-сы криминалистикалық профильдегі ДНҚ-мен туыс болуы мүмкін. Отбасылық ДНҚ деректер қорын іздеу алғаш рет Ұлыбританияда 2003 жылдың 4 шілдесінде Джеффри Гафурды Линнетт Уайтты өлтіргені үшін айыптауға әкелген тергеуде қолданылды. ДНҚ дәлелі Гафурдың жүйке інісіне сәйкес келді, ол 1988 жылы қылмыс жасалған кезде 14 жаста болған. 2004 жылы бұл әдіс автокөліктен кірпіш лақтырып, жүк көлігінің жүргізушісін қаза тапқан адамды табу үшін қайта қолданылды. Кірпіштен табылған ДНҚ сол күні ұрланған көліктен табылған ДНҚ-мен сәйкес келді, бірақ ұлттық ДНҚ деректер қорында толық сәйкес келетін нәтижелер болған жоқ. Көлемді іздеу барысында бір адамның аты-жөні анықталды. Сұраққа жауап бергенде ол бауыры Крейг Харманның қылмыс орнына жақын жерде тұратынын айтты. Харман өз еркімен ДНҚ үлгісін тапсырды және кірпіштен алынған үлгімен сәйкес келгенде кінәсін мойындады. 2011 жылдан бастап АҚШ-та отбасылық ДНҚ деректер қорын іздеу ұлттық деңгейде жүргізілмейді, штаттар мұндай іздеуді қалай және қашан жүргізуді өздері анықтайды. АҚШ-та алғашқы отбасылық ДНҚ іздеуі 2008 жылы Денверде, Колорадо штатында Денвер округінің прокуроры Митч Моррисси мен Денвер полиция департаментінің криминалистикалық зертханасының директоры Грег ЛаБердж басшылығымен жасалған бағдарламалық құралды пайдалана отырып жүргізілді. Калифорния штаты сол кездегі бас прокурор, кейіннен губернатор болған Джерри Браун басшылығымен отбасылық іздеу саясатын енгізген алғашқы штат болды. Калифорния Әділет министрлігінің Отбасылық іздеу жұмыс тобының консультанты ретінде бұрынғы Аламеда округінің прокуроры Рок Хармон Калифорнияда отбасылық іздеу технологиясын қабылдауға ықпал еткен адам деп есептеледі. Бұл әдіс 2010 жылы "Қорқынышты ұйықтаушы" деп белгілі Лос-Анджелестегі сериялық кісі өлтірушіні ұстауға қолданылды. "Қорқынышты ұйықтаушы" сериялық кісі өлтірушінің кім екенін құқық қорғау органдарына куәгерлер немесе хабар берушілер емес, күдіктінің өзінің ұлынан алынған ДНҚ анықтады. Күдіктінің ұлы бір жыл бұрын қару-жарақпен айналысқандығы үшін тұтқындалып, ДНҚ-сынаудан өткен. Оның ДНҚ-сы сотталған қылмыскерлердің дерекқорына енгізілгенде, детективтер "Қорқынышты ұйықтаушы" қылмысы орындарында табылған дәлелдермен ішінара сәйкес келетінін анықтады. Дэвид Франклин кіші, сондай-ақ "Қорқынышты ұйықтаушы" деп те аталады, он адамды өлтіргені және бір адамды өлтіруге талпынғандығы үшін айыпталды. Соңғы кезде отбасылық ДНҚ 21 жасар Элвис Гарсияны 2008 жылы Санта-Круста әйелді зорлағаны және жалған түрмеге қамағаны үшін тұтқындауға әкелді. 2011 жылдың наурызында Вирджиния штатының губернаторы Боб МакДоннелл Вирджиния штаты отбасылық ДНҚ іздеуін бастайтынын мәлімдеді. 2011 жылдың 7 наурызында Вирджинияда өткен баспасөз конференциясында Шығыс жағалауындағы зорлаушы туралы Принс-Уильям округінің прокуроры Пол Эберт және Фэрфакс округінің полиция детективы Джон Келли Вирджиния штаты отбасылық ДНҚ іздеуін қолданғанда бұл іс жылдар бұрын шешілген болар еді деді. Шығыс жағалауындағы зорлаушы деп күдіктелген Аарон Томас Вирджиниядан Род-Айлендке дейінгі 17 әйелді зорлаумен байланысты тұтқындалды, бірақ бұл істе отбасылық ДНҚ қолданылмады. Отбасылық ДНҚ деректер қорын іздеуді сынға алғандар бұл әдіс жеке адамның 4-ші түзету құқығын бұзу болып табылады деп санайды. Жеке өмірге қатысты құқықтарды қорғаушылар ДНҚ дерекқорына шектеулер енгізу үшін петиция жазып, қылмыскерлердің немесе тұтқындалғандардың туыстарына ДНҚ сәйкестігін іздеудің жалғыз әділ жолы – бүкіл халыққа арналған ДНҚ дерекқоры құру екенін мәлімдеді. Көптеген сарапшылар бұл практика конституциялық екеніне келіседі. АҚШ-тағы Тоғызыншы апелляциялық сот (Пулға қарсы) (іс мән-жайынан туындағандықтан тоқтатылды) бұл практика куәгердің бір адамның суретіне қарап, ол қылмыскерге ұқсайтынын айтуға ұқсас екенін атап өтті, бұл құқық қорғау органдарын сол сияқты көрінетін адамдардың суреттерін көрсетуге итермелейді, соның бірі қылмыскер ретінде танылады. Сыншылар отбасылық ДНҚ тестілеуі нәтижесінде нәсілдік дискриминацияға жол берілуі мүмкін екенін де айтады. АҚШ-та нәсілдік азшылықтардың сотталу көрсеткіші жалпы халықтан жоғары. Бұл полиция қызметкерлері мен соттар тарапынан жасалған кемсіту салдарынан ма, әлде нәсілдік азшылықтардың қылмыс жасау деңгейі жоғары ма, әзірге белгісіз. Көптеген АҚШ штаттарында қолданылатын тұтқындалғандардың дерекқоры нәсілдік дискриминация деңгейін одан да жоғарылатады. Тұтқындау, сотталудан гөрі, полицияның қалауынша жүзеге асырылады. Ішінара сәйкес келу ішінара іздеу бағдарламаларын пайдаланбайды, мысалы, Ұлыбритания мен АҚШ-та қолданылатын бағдарламалар, сондай-ақ қосымша Y-STR талдауын жүргізбейді, сондықтан көбінесе туысқандық қатынастарды анықтау мүмкін болмайды. Ішінара сәйкес келу әдісі екі елде де бірнеше істе күдіктілерді анықтау үшін қолданылды және әділ сотталмағандарды ақтау үшін де пайдаланылды. Дэррил Хант 1984 жылы Солтүстік Каролина штатында жас әйелді зорлап өлтіргені үшін теріс айыпталып сотталған.
Familial DNA searching (sometimes referred to as "familial DNA" or "familial DNA database searching") is the practice of creating new investigative leads in cases where DNA evidence found at the scene of a crime (forensic profile) strongly resembles that of an existing DNA profile (offender profile) in a state DNA database but there is not an exact match. After all other leads have been exhausted, investigators may use specially developed software to compare the forensic profile to all profiles taken from a state's DNA database to generate a list of those offenders already in the database who are most likely to be a very close relative of the individual whose DNA is in the forensic profile. Familial DNA database searching was first used in an investigation leading to the conviction of Jeffrey Gafoor of the murder of Lynette White in the United Kingdom on 4 July 2003. DNA evidence was matched to Gafoor's nephew, who at 14 years old had not been born at the time of the murder in 1988. It was used again in 2004 to find a man who threw a brick from a motorway bridge and hit a lorry driver, killing him. DNA found on the brick matched that found at the scene of a car theft earlier in the day, but there were no good matches on the national DNA database. A wider search found a partial match to an individual; on being questioned, this man revealed he had a brother, Craig Harman, who lived very close to the original crime scene. Harman voluntarily submitted a DNA sample, and confessed when it matched the sample from the brick. As of 2011, familial DNA database searching is not conducted on a national level in the United States, where states determine how and when to conduct familial searches. The first familial DNA search with a subsequent conviction in the United States was conducted in Denver, Colorado, in 2008, using software developed under the leadership of Denver District Attorney Mitch Morrissey and Denver Police Department Crime Lab Director Gregg LaBerge. California was the first state to implement a policy for familial searching under then Attorney General Jerry Brown, who later became Governor. In his role as consultant to the Familial Search Working Group of the California Department of Justice, former Alameda County Prosecutor Rock Harmon is widely considered to have been the catalyst in the adoption of familial search technology in California. The technique was used to catch the Los Angeles serial killer known as the "Grim Sleeper" in 2010. It was not a witness or informant that tipped off law enforcement to the identity of the "Grim Sleeper" serial killer, who had eluded police for more than two decades, but DNA from the suspect's own son. The suspect's son had been arrested and convicted in a felony weapons charge and swabbed for DNA the year before. When his DNA was entered into the database of convicted felons, detectives were alerted to a partial match to evidence found at the "Grim Sleeper" crime scenes. David Franklin Jr., also known as the Grim Sleeper, was charged with ten counts of murder and one count of attempted murder. More recently, familial DNA led to the arrest of 21 year old Elvis Garcia on charges of sexual assault and false imprisonment of a woman in Santa Cruz in 2008. In March 2011 Virginia Governor Bob McDonnell announced that Virginia would begin using familial DNA searches. At a press conference in Virginia on 7 March 2011, regarding the East Coast Rapist, Prince William County prosecutor Paul Ebert and Fairfax County Police Detective John Kelly said the case would have been solved years ago if Virginia had used familial DNA searching. Aaron Thomas, the suspected East Coast Rapist, was arrested in connection with the rape of 17 women from Virginia to Rhode Island, but familial DNA was not used in the case. Critics of familial DNA database searches argue that the technique is an invasion of an individual's 4th Amendment rights. Privacy advocates are petitioning for DNA database restrictions, arguing that the only fair way to search for possible DNA matches to relatives of offenders or arrestees would be to have a population wide DNA database. and most have concluded that the practice is constitutional. The Ninth Circuit Court of Appeals in United States v. Pool (vacated as moot) suggested that this practice is somewhat analogous to a witness looking at a photograph of one person and stating that it looked like the perpetrator, which leads law enforcement to show the witness photos of similar looking individuals, one of whom is identified as the perpetrator. Critics also state that racial profiling could occur on account of familial DNA testing. In the United States, the conviction rates of racial minorities are much higher than that of the overall population. It is unclear whether this is due to discrimination from police officers and the courts, as opposed to a simple higher rate of offence among minorities. Arrest based databases, which are found in the majority of the United States, lead to an even greater level of racial discrimination. An arrest, as opposed to conviction, relies much more heavily on police discretion. Partial matching does not involve the use of familial search software, such as those used in the United Kingdom and the United States, or additional Y STR analysis and therefore often misses sibling relationships. Partial matching has been used to identify suspects in several cases in both countries and has also been used as a tool to exonerate the falsely accused. Darryl Hunt was wrongly convicted in connection with the rape and the murder of a young woman in 1984 in North Carolina.
Ұялы түрде ДНК жинау
Полиция күдіктінің білмеуімен ДНК үлгілерін жинап, оны дәлел ретінде пайдалана алады. Австралияда осы практиканың заңдылығы күмәнді. Құрама Штаттарда, мұндай практика қабылданған жағдайларда, соттар көбінесе жеке өмірге құқықтың жоқтығын айтады және Калифорния – Гринвуд ісін (1988) мысалға келтіреді, онда Жоғарғы Сот Төртінші түзетуге сәйкес, үйдің аумағынан тысқары қоқыстың ордерсіз ізделіп тәркіленуіне тыйым салынбайды деп шешім шығарды. Осы практиканы сынға алатындар бұл мысалдың дұрыс еместігін, "көптеген адамдар қолданылған кофе кесесін тастамау сияқты қарапайым әрекеттері арқылы өздерінің генетикалық ақпаратын полицияға беру қаупі бар екенін білмейді. Сонымен қатар, олар осы қауіпті түсінген жағдайда да, қоғамда ДНК-ны қалдырмаудың жолы жоқ" деп көрсетеді. АҚШ Жоғарғы Соты Мэриленд – Кинг ісінде (2013) ауыр қылмыстарға қатысты ұсталғандардың ДНК үлгілерін алу конституциялық екенін мәлімдеді. Ұлыбританияда 2004 жылғы "Адам тіндері туралы" заңы жеке тұлғаларға биологиялық материалдарды (шаш, тырнақтар және т.б.) жасырын түрде жинауға тыйым салады, бірақ медициналық және қылмыстық тергеулерге осы тыйым қолданылмайды.
Police forces may collect DNA samples without a suspect's knowledge, and use it as evidence. The legality of the practice has been questioned in Australia. In the United States, where it has been accepted, courts often rule that there is no expectation of privacy and cite California v. Greenwood (1988), in which the Supreme Court held that the Fourth Amendment does not prohibit the warrantless search and seizure of garbage left for collection outside the curtilage of a home. Critics of this practice underline that this analogy ignores that "most people have no idea that they risk surrendering their genetic identity to the police by, for instance, failing to destroy a used coffee cup. Moreover, even if they do realize it, there is no way to avoid abandoning one's DNA in public." The United States Supreme Court ruled in Maryland v. King (2013) that DNA sampling of prisoners arrested for serious crimes is constitutional. In the United Kingdom, the Human Tissue Act 2004 prohibits private individuals from covertly collecting biological samples (hair, fingernails, etc.) for DNA analysis but exempts medical and criminal investigations from the prohibition.
Англия мен Уэльс
ДНК үлгілерін салыстырған сарапшының көрсетуі үлгілердің алынған жерлері және ДНК профильдерін алу тәсілдері туралы мәліметтермен бірге ұсынылуы керек. Төреші қазылар алқасы ДНК сәйкестіктері мен сәйкессіздіктерінің маңыздылығын түсінуін қамтамасыз етуі тиіс. Сондай-ақ, төреші қазылар алқасының сәйкестік ықтималдығын (кездейсоқ таңдалған адамның қылмыс орнынан алынған үлгіге сәйкес ДНК профиліне ие болу ықтималдығы) ДНК-сы сәйкес келетін адамның қылмыс жасауы ықтималдығымен шатастырмауын қадағалауы керек. 1996 жылы R v. Doheny ісінде көрсетілгендей, қазылар алқасы математикалық формулаларды қолданбай, өздерінің қарапайым логикасын пайдаланып, қайшы және растайтын дәлелдерді бағалауы керек, осылайша "шатасу, түсініспеушілік және дұрыс емес бағалауды" болдырмау үшін.
Evidence from an expert who has compared DNA samples must be accompanied by evidence as to the sources of the samples and the procedures for obtaining the DNA profiles. The judge must ensure that the jury must understand the significance of DNA matches and mismatches in the profiles. The judge must also ensure that the jury does not confuse the match probability (the probability that a person that is chosen at random has a matching DNA profile to the sample from the scene) with the probability that a person with matching DNA committed the crime. In 1996 R v. Doheny
Juries should weigh up conflicting and corroborative evidence, using their own common sense and not by using mathematical formulae, such as Bayes' theorem, so as to avoid "confusion, misunderstanding and misjudgment".
АҚШ-тағы ДНК тестілеуі
thumbnailCBP химияшысы тауардың қайдан келгенін анықтау үшін ДНК профилін оқиды. АҚШ-тың 50 штатының барлығында ДНК профильдеуге қатысты заңдар бар. Әр штаттың дерекқорлар туралы заңдары туралы толық ақпаратты Мемлекеттік заң шығарушылардың ұлттық конференциясының веб-сайтында табуға болады.
thumb|CBP chemist reads a DNA profile to determine the origin of a commodity. There are state laws on DNA profiling in all 50 states of the United States. Detailed information on database laws in each state can be found at the National Conference of State Legislatures website.