ДНК в опасности. Почему раскрытие серийных убийств расстроило американцев

МОСКВА, 7 фев — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Метод анализа ДНК настолько широко применяется в современной криминалистике, что фактически полностью заменил биохимические и серологические исследования крови. С помощью ДНК-тестов раскрыли давние серийные убийства, подтвердили подлинность останков царской семьи, идентифицировали террористов-смертников. На днях прокуратура Свердловской области заявила о готовности эксгумировать останки погибших туристов группы Дятлова, если это потребуется. О возможностях ДНК-экспертизы — в материале РИА Новости.

Код преступника

Человеческая ДНК состоит из трех миллиардов нуклеотидов — органических соединений, последовательно связанных друг с другом. Всего их четыре вида, обозначаемых буквами А, Г, Ц, Т. Недаром геном сравнивают с текстом.

В 1985 году английский генетик Алек Джеффрис опубликовал в Nature серию статей с описанием метода, позволяющего различить людей по ДНК. Он обнаружил, что в разных частях хромосом многократно повторяется одна и та же короткая последовательность нуклеотидов (минисателлит), не связанная ни с одним из белков, — по сути, мусорная.

Джеффрис пометил этот "мусор" во всем геноме радионуклидами и сделал рентгенограмму. Оказалось, что рисунок, образуемый этими вставками-минисателлитами, у каждого человека уникален. Исключение составляют лишь однояйцевые близнецы. Так был открыт генетический аналог "отпечатка пальца".

Ученый использовал этот метод для распознания родства, установления отцовства и идентичности близнецов. Через год с помощью ДНК полиция установила личность человека, изнасиловавшего и убившего двух девушек в Лестершире. Для этого пришлось проверить ДНК у пяти с половиной тысяч местных мужчин.

© Science Museum

Рентгенограмма, на которой запечатлен первый генетический "отпечаток пальца", подготовленный Алеком Джеффрисом в Лестерском университете. 19 сентября 1984 года

Полезный "мусор"

С тех пор генетическая дактилоскопия используется в криминалистике повсеместно. Метод, которым пользовался Джеффрис, заменили продвинутые технологии, дающие более точный результат в кратчайшие сроки. Но в основе по-прежнему анализ несмысловых ("мусорных") участков ДНК — коротких тандемных повторов, или STR-маркеров.

В таком участке "слово", например, из трех нуклеотидов CAG может повторяться от трех до двадцати раз. Не нужно секвенировать полностью ДНК, достаточно проанализировать десять-пятнадцать участков в разных хромосомах и подсчитать повторы в каждом из них. Список длин STR-маркеров составляет уникальный генотип человека.

Собрав следы ДНК на месте преступления, криминалисты передают их в молекулярно-генетическую лабораторию. Результаты сравнивают с образцами, взятыми у подозреваемых.

Установить, что два образца ДНК — с места преступления и от подозреваемого — принадлежат одному человеку, удается с почти стопроцентной точностью (99 и десяток девяток после запятой).

Преимущество метода еще и в том, что материала требуется очень мало: буквально пара десятков клеток. Достаточно несколько капель крови, следов слюны на стакане или спермы на одежде. ДНК очень устойчивая молекула, сохраняющаяся в тканях и в виде следов десятки лет. А из погребенных костных останков ее удается извлечь спустя десятки тысяч лет, чем пользуются археологи при реконструкции дописьменной истории человечества.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / alexdrumcheg.gmail.com

Короткие тандемные повторы хромосомной ДНК (STR-маркеры) служат уникальными генетическими признаками каждого человека

Любительская генеалогия помогает ловить маньяков

С 2009 года действует закон № 242 "О государственной геномной регистрации в Российской Федерации", согласно которому эту процедуру обязательно проходят граждане, осужденные за тяжкие и особо тяжкие преступления, в том числе сексуальные. Их генотипы хранятся в базе данных МВД. Туда же помещаются данные ДНК неустановленных лиц, полученные следствием с места преступления.

Одновременно накапливается информация о генотипах частных лиц и популяций людей в научных институтах и фирмах, выполняющих анализ ДНК в исследовательских целях и на коммерческой основе. В прошлом году в США такие базы данных способствовали раскрытию трех давних серийных убийств.

Для установления личности "киллера из Золотого штата", на счету которого около пятидесяти изнасилований и двенадцать убийств, следователи провели поиск по публичной базе данных GEDmatch, куда обычные люди грузят свои генотипы, чтобы найти близких родственников или построить генеалогическое древо. Спустя сорок лет подозреваемый был задержан, им оказался Джозеф Джеймс Деанжело, бывший коп.

Несмотря на впечатляющий успех, эти и два других расследования, проведенные аналогичным способом, вызвали в американском обществе недовольство. Насколько законно полиция использовала публичные базы ДНК для поиска преступников, не является ли это вторжением в частную жизнь?

На днях Беннет Гринспен, основатель фирмы FamilyTreeDNA, выполняющей коммерческие заказы по анализу ДНК для клиентов со всего мира, задним числом признал, что предоставляет ФБР базу данных и был вынужден оправдываться через email-рассылку.

Экспертиза мирового уровня

В 1988 году молодой сотрудник Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта АН СССР Павел Иванов выполнил молекулярно-генетическую экспертизу, и это помогло поймать "ивановского маньяка" Сопова. Так зародилась отечественная ДНК-криминалистика.

В 1993-м под руководством Павла Иванова (сейчас он заместитель директора Государственного центра судебно-медицинской экспертизы Минздрава России) провели идентификацию останков Николая II и его семьи, расстрелянной в 1918 году в Екатеринбурге. Идентифицировали жертв природных и техногенных катастроф, терактов — после цунами в Таиланде в 2004 году, на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009-м, при крушении самолета "Сухой Суперджет" в мае 2012-го и взрыва авиалайнера из Шарм-эль-Шейха в 2015-м.

В 2012 году Павел Иванов с коллегами исследовали ДНК палестинского лидера Ясира Арафата, скончавшегося в 2004-м, и установили подлинность принадлежащих ему вещей, которые затем направили в лаборатории разных стран для установления причины смерти.

На перспективу

ДНК-анализ способен сработать, даже если круг подозреваемых изначально не определен. Так, в 2011 году были выявлены генетические признаки террориста-смертника, взорвавшего бомбу в аэропорту Домодедово, по которым ученые Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН установили этническую принадлежность преступника, ускорив идентификацию его личности.

Это стало возможно благодаря популяционно-генетическим базам данных, где представлены генетические профили населения. Набор и частота встречаемости маркеров в ДНК представителей некоторых народов различаются. Анализируют как длину STR-маркеров, так и замену отдельных букв-нуклеотидов внутри них (SNP-варианты).

До сих пор речь шла о ДНК, находящейся в ядре клетки в виде хромосом. Но там же, в клетке, есть еще один вид ДНК — внутри самостоятельных клеточных органоидов, митохондрий. В клетке их десятки и сотни. В них идут химические реакции с выделением энергии, необходимой для всего организма.

Собственная ДНК митохондрий представляет собой маленькую молекулу в виде кольца с небольшим по сравнению с хромосомной ДНК числом нуклеотидов. Ее тоже используют в криминалистике для идентификации. По ней восстанавливают родословную по материнской линии, потому что она наследуется только ребенком женского пола от матери.

Пока мечтой остается создание портрета подозреваемого по ДНК. За внешние признаки, такие как цвет глаз, волос, форма лба, носа, отвечают сразу несколько генов и их сочетаний. В исключительных случаях эти сведения могут быть полезными для поиска человека, но сейчас это направление находится на уровне научных исследований.

© Иллюстрация РИА Новости . Depositphotos / Jut_13

Однонуклеотидный полиморфизм, или SNP, — еще один признак, уникальный для каждого человека