Коротко


Подробно

4

Фото: Родион Китаев

Российско-белорусская ДНК- дактилоскопия поможет в борьбе с преступностью

прикладная генетика

текст Светлана Боринская доктор биологических наук, Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
иллюстрация Родион Китаев
фото Юрий Строков


Стартует российско-белорусская программа "ДНК — идентификация", запущенная по инициативе Следственного комитета РФ. За пять лет на основе изучения генофондов регионов Союзного государства будут разработаны инновационные геногеографические и геномные технологии идентификации личности и индивидуальных особенностей человека; на генетической карте населения России не останется белых пятен [рис. 01 ]. Новые технологии выведут ДНК-дактилоскопию за рамки обычной идентификации человека: по наследственному материалу можно будет судить о его внешности и возрасте.

Новосибирское дело


В Новосибирске на протяжении нескольких лет действовал маньяк-педофил. Полиции не удавалось выйти на след преступника, хотя в ее распоряжении имелся словесный портрет и образцы его ДНК.

Как ведут розыск, когда известны приметы, все представляют. Но по словесному портрету в большом городе найти человека нелегко. Для розыска по ДНК тоже сравнивают особые приметы, только здесь это не внешние признаки, а признаки ДНК, которые называют "генетический профиль" [рис. 03]. Если преступник уже попадал в поле зрения следствия и его ДНК-профиль хранится в криминалистических базах данных, можно быстро установить личность. Однако в этом случае базы данных не помогли — в них он отсутствовал.

Правоохранительные органы обратились за помощью к генетикам: можно ли тут что-нибудь сделать, дать полиции хоть какую-нибудь зацепку? Оказалось, что по ДНК человека можно сказать, откуда родом его предки. Маньяк был не коренным новосибирцем, он происходил из Забайкалья, причем генетики определили его малую родину вплоть до района. Подсказка сузила круг поиска, через две недели преступника задержали. Его генетический профиль полностью совпал с тем, что был получен по оставленным им следам.

Как определить по ДНК цвет глаз и волос


Гены контролируют синтез пигментов, которые определяют цвет глаз и цвет волос человека. Сейчас известно около дюжины генов, участвующих в таком контроле, но закономерности их взаимодействия пока не вполне ясны. Кроме того, у разных народов встречаются разные варианты этих генов. Для того чтобы получить применимый на практике метод определения внешности по ДНК, все это придется изучить.

База данных впрок


Криминалисты разных стран стали собирать описания ДНК менее 20 лет назад. Их хранят в специальных компьютерных базах данных. Есть такие базы данных и в России. Туда вносят генетические профили тех, кто совершил тяжкие и особо тяжкие преступления. Это помогает находить рецидивистов. Хранят также описания ДНК неопознанных тел и со следов, оставленных на месте преступления. ДНК-профиль любого человека, как и классическая дактилоскопия по отпечаткам пальцев, обеспечивает однозначную идентификацию, если есть с чем сравнивать. Анализ ДНК также дает возможность установить близкое родство, поэтому, например, его используют в гражданских делах по установлению отцовства. Но здесь всегда есть что и с чем сравнивать: ДНК-профили возможного отца и ребенка.

Параллельно с криминалистами генетики создавали свои базы ДНК- но собирали данные не преступников, а обычных людей, живущих в разных концах страны. В отличие от криминалистических баз данных, информация в научных базах хранится обезличенная, анонимная. Долгое время она интересовала только специалистов по популяционной генетике человека, которые изучали, чем генетически отличается население одних регионов от других.

Домодедовский след


Пришло время, когда эта информация стала востребована для совершенно конкретных, сугубо практических задач.

В 2011 году в аэропорту Домодедово произошел теракт. От террориста-смертника мало что осталось, но его ДНК криминалисты получили — и генетики смогли определить регион происхождения предков террориста. Это помогло быстро раскрыть преступление: уже через неделю после взрыва следователи установили личность исполнителя теракта, а затем вышли и на его сообщников.

Примеры с Новосибирском и Домодедово лишний раз иллюстрируют истину: рано или поздно даже самые, на первый взгляд, оторванные от повседневной жизни научные исследования приносят практическую пользу.

Как определить по ДНК возраст


Свои гены человек получает от родителей. Их сочетание определяется в момент зачатия и далее не меняется. Но при развитии организма в разных клетках включаются и выключаются разные группы генов. При этом на ДНК появляются специальные химические "метки". С годами в определенных участках ДНК такие метки накапливаются. Анализ прижизненной модификации ДНК одновременно по нескольким таким участкам позволяет установить возраст человека. Этим методом можно определить возраст с точностью до 3-4 лет. Правда, не всегда: в отдельных случаях разброс оценок составляет 20 лет и более. Например, при некоторых болезнях биологический возраст отдельных тканей значительно превышает паспортный. Чтобы сделать метод более точным, нужно найти те участки ДНК, в которых накопление "меток" точнее всего совпадает с количеством прожитых лет.

Белые пятна на карте России


ДНК может многое рассказать о человеке. Помимо родства и места происхождения, можно определить цвет глаз, цвет волос и даже примерный возраст. Но во многих случаях полезной информации получить не удается. Ведь чтобы установить, откуда родом человек, нужно найти регион, население которого ему наиболее близко генетически. А далеко не все российские регионы уже изучены, на генетической карте страны еще много белых пятен. Да и составление "словесного портрета" по ДНК далеко от совершенства. Чтобы метод заработал полноценно, нужны масштабные исследования. Проводить их предполагается в рамках российско-белорусской программы "Разработка инновационных геногеографических и геномных технологий идентификации личности и индивидуальных особенностей человека на основе изучения генофондов регионов Союзного государства".

Инициатор этой программы — Следственный комитет России. С российской стороны госзаказчиком-координатором программы выступает Федеральное агентство научных организаций, поддержавшее инициативу СК РФ. Научно-техническую программу разрабатывают специалисты из Института общей генетики РАН вместе с коллегами из Института генетики и цитологии Национальной академии наук Беларусии.

Создание ДНК-навигации


Задачи программы масштабны: генетическая карта должна покрыть не только всю Россию, но и Беларуссия. Обе наши страны тесно связаны исторически, границы открыты, гены свободно "перетекают" из одной страны в другую, составляя единую систему. Кроме того, сейчас метод ДНК-дактилоскопии могут применять лишь высококвалифицированные специалисты-генетики, а нужно, чтобы он стал доступен сотрудникам рядовой криминалистической лаборатории, стал своего рода генетическим "Глонассом", который поведет по следам преступника.

Сейчас завершается согласование концепции проекта. Кроме "компьютерного результата" — баз генетических данных и поисковых программ к ним, — планируется разработать наборы реагентов, необходимых для анализа ДНК. Пятилетняя программа потребует финансирования в размере 3 миллиардов рублей.

За рубежом тоже идут аналогичные исследования. Но население России никто за нас не изучит. Российские и белорусские генетики сейчас работают, что называется, "на опережение" — создают метод, который еще не введен в практику нигде в мире.

Рис. 01 Россия на ДНК-карте


Карта распространения мужских генетических линий в Европе. Для каждой генетической линии область распространения показана отдельным цветом. В ходе российско-белорусского проекта "ДНК — идентификация" подобная карта будет составлена для всей территории России, причем на ней для каждой генетической линии будут выявлены варианты, позволяющие разбить обширные области на более мелкие регионы. Автор карты — доктор биологических наук Олег Балановский, заведующий лабораторией геномной географии ИОГен РАН.

Карта распространения мужских генетических линий в Европе. Для каждой генетической линии область распространения показана отдельным цветом. В ходе российско-белорусского проекта "ДНК — идентификация" подобная карта будет составлена для всей территории России, причем на ней для каждой генетической линии будут выявлены варианты, позволяющие разбить обширные области на более мелкие регионы. Автор карты — доктор биологических наук Олег Балановский, заведующий лабораторией геномной географии ИОГен РАН.

Рис. 02 ДНК-алфавит


ДНК можно представить как текст, записанный молекулярными "буквами". Особенности генетического текста человека, отличающие его от других, называют генетическим профилем. Последовательность букв в этом тексте определяют с помощью специальных приборов — генетических анализаторов. На рисунке отображен результат чтения ДНК на приборе. Цветные пики отражают особенности определенных участков генетического текста человека. Сочетание таких особенностей для каждого человека уникально и служит для ДНК-идентификации.

ДНК можно представить как текст, записанный молекулярными "буквами". Особенности генетического текста человека, отличающие его от других, называют генетическим профилем. Последовательность букв в этом тексте определяют с помощью специальных приборов — генетических анализаторов. На рисунке отображен результат чтения ДНК на приборе. Цветные пики отражают особенности определенных участков генетического текста человека. Сочетание таких особенностей для каждого человека уникально и служит для ДНК-идентификации.

Рис. 03 Что такое ДНК-профиль


Процесс чтения ДНК на мониторе прибора. Столбики цветных полосок — ДНК-профили разных людей.

Процесс чтения ДНК на мониторе прибора. Столбики цветных полосок — ДНК-профили разных людей.

Журнал "Коммерсантъ Наука" №6 от 19.10.2015, стр. 16

Наглядно

все спецпроекты

актуальные темы

все темы
все проекты

обсуждение