Отождествление по генетическим признакам

Генетика все активнее раскрывает тонкие и сложные механизмы передачи наследственной информации, расширяя в том числе арсенал криминалистических методов отождествления личности.

Чтобы лучше понять, что собой представляют характеристические участки генов и как они могут быть использованы в целях отождествления, необходимо рассмотреть некоторые важные сведения о генотипе человека и структуре молекулы ДНК.

Согласно последним данным, генотип человека состоит из сорока тысяч генов, семидесяти их ассоциаций и семи основных блоков. Каждый ген (а их насчитывается от 30 до 100 тысяч), располагается в хромосомных парах. Одна их половина переходит от отца, другая – от матери, и обе передают потомку соответствующие наследственные характеристики. Генное наследование идет как бы по принципу калейдоскопа: в какую «картинку» сложатся многочисленные составляющие, несущие наследственные черты. Вариантов – бесчисленное множество, причем важно не только качество участвующих ассоциаций и блоков, но и уровень их совместимости: какие и как между собой соединятся.

Геном индивида – это совокупность генов, полный набор «инструкций» по формированию человеческого существа. Зашифрованные в геноме «инструкции» предопределяют как внешние признаки человека (рост, комплекция, форма лица, разрез глаз, цвет волос и т.д.), так и интеллект, восприимчивость к болезням, продолжительность жизни. Генетический «паспорт» человека состоит из 3 миллиардов знаков, а каждый отдельный ген содержит от 10 до 150 тысяч кодовых «букв».

ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) – огромная молекула, находящаяся в ядрах человеческих клеток в форме 46 отдельных нитей, каждая из которых свернута в клубок, называемый хромосомой. ДНК сложена в двойную спираль, похожую на скрученную веревочную лестницу, боковые стороны которой состоят из сахаров и фосфатов. Их плотно соединяют «перекладины», которые называются парами оснований, поскольку состоят из двух химических соединений азотистых оснований.

Каждое из оснований представляет букву в генетическом коде. Трехбуквенные «слова», которые нуклеотиды образуют последовательно вдоль каждой стороны «лестницы», – это инструкции для клетки о том, как собирать аминокислоты в белки, необходимые для жизнедеятельности организма. Каждое полное «предложение» в ДНК – это ген, обособленный сегмент ее нити, который ответствен за организацию синтеза специфичного белка, например для зрачка, мышцы, кости.

Вдоль молекулы ДНК располагаются последовательности оснований, которые повторяются несколько раз. Эти последовательности расположены в так называемых нитронах – частях генов, не несущих полезной информации. Состоят они из нуклеотидов, повторяющихся от 3 до 30 раз и распределенных по всей длине ДНК. У человека можно найти одинаковую последовательность нуклеотидов, повторенную 5 раз в одном месте, потом 15 раз в другом, потом 25 раз в третьем. У другого субъекта эти последовательности будут состоять из другого числа нуклеотидов и займут другие участки ДНК.

Создатель генотипоскопической экспертизы, английский ученый-биолог А. Джеффрис в 1983 г. выявил наличие в молекулах ДНК этих участков, характерных для каждого индивидуума, и разработал пути практического использования данного феномена в криминалистике. Он доказал, что у всех людей разное число таких участков, именуемых мини-сателлитами ДНК. Различно и отношение их длин: у некоторых много длинных и мало коротких, у других много средних и мало длинных. Наконец, внутри каждой последовательности имеется разное число нуклеотидов. Поэтому набирается более чем достаточное количество генетических элементов для создания метода идентификации человека по строению его ДНК.

Мини-сателлит ДНК представляет ее мутацию (отклонение от нормы). В отличие от большинства других мутаций, встречающихся сравнительно редко, мини-сателлит оказался присущим геномам всех живых существ. В каждом человеческом геноме в среднем до двух десятков таких мутаций, расположенных на разных хромосомах. В совокупности они образуют набор мини-сателлитов ДНК, различающихся по длине и месту локализации. Вероятность того, чтобы два субъекта имели одинаковое число мини-сателлитов, идентичное распределение их длин и абсолютно одинаковую их последовательность, равна практически нулю. Исключение составляют однояйцевые близнецы, которые генетически идентичны друг другу.

Методика генноидентификационного исследования состоит в следующем. Молекулы ДНК, выделенные из каких-либо клеток человека (кровь, сперма, волосы, кусочки кожи и т.п.), распределяют в четыре пробирки. В каждую пробирку добавляют так называемый рестрикционный фермент. Он разрушает одно из четырех азотистых оснований, разрывая цепь ДНК там, где это основание находится. В результате ДНК расщепляется на фрагменты, заключающие целые мини-сателлиты.

Затем осуществляется вторая операция – сортировка получившихся фрагментов по их размерам. ДНК, обработанная ферментом, переносится из каждой пробирки на пластинку, покрытую гелем. Для перемещения фрагментов ДНК через это желеобразное вещество применяется электрофорез – метод, основанный на различии в подвижности частиц под воздействием электрического поля. Маленькие фрагменты перемещаются быстрее, чем крупные. Мини-сателлиты выделяются с помощью специальных «зондов» – сочетаний десяти нуклеотидов. «Зонды» радиоактивны, а потому засвечивают светочувствительную пластинку и образуют на ней темные, разные по толщине и положению полосы в соответствии с числом мини-сателлитов, фиксированных в том или ином месте. Расположение этих полосок – электрофореграмма – соответствует порядку, в котором расположены основания в первоначальной цепи ДНК. Общее число различающихся полос на электрофореграмме у двух неродственных между собой людей – не менее 10.

Метод высокочувствителен. Анализ можно произвести на очень малом количестве биологического материала – достаточно капельки крови или стержня одного волоса. Если имеющееся в распоряжении эксперта количество ДНК слишком незначительно, чтобы сразу произвести исследование, (например, всего одна волосяная «луковица»), то применяется множительный «аппарат» в виде специальных ферментов, которые «репродуцируют» или амплифицируют (накапливают) ДНК. После амплификации и клонирования становится возможным проведение необходимых генотипоскопических анализов.

У одного и того же человека во всех клетках любых его органов – сердца, легких, печени, крови, мозга, кожи и др. – мини-сателлитные участки ДНК абсолютно одинаковы. Более того, человек со временем стареет; возраст, болезни, жизненные невзгоды могут до неузнаваемости изменить его лицо, фигуру. Однако каждая клетка его организма, начиная с периода внутриутробного развития и даже после смерти, будет сохранять свой неизменный вид индивидуальных компонентов ДНК.

В некоторых случаях электрофореграммы ДНК могут оказаться единственным средством, позволяющим идентифицировать личность. Наследственную информацию в клетках организма ни стереть, ни изменить невозможно.

Однако биологические ткани, находящиеся вне организма, подвержены изменениям, а ДНК – деградации вследствие гнилостных процессов. Поэтому обеспечение правильного хранения биологических объектов имеет для генотипоскопической экспертизы очень важное значение. Такие объекты подлежат консервации в виде сухих пятен, сохраняемых при комнатной температуре. Еще лучше поместить их хотя бы в обычный морозильник, обеспечивающий температуру до -10°С. Здесь биологические объекты могут храниться весьма продолжительное время.

Первое генотипоскопическое исследование было проведено в России в 1988 г. по делу об убийстве. Позднее генотипоскопический анализ проводился для установления личности военнослужащих, погибших во время боевых действий в Чеченской республике, для идентификации останков членов царской семьи, обнаруженных под Екатеринбургом, и в ряде других случаев.

Наиболее часто отождествление по генетическим признакам используется для установления отцовства и материнства по делам о кражах и подмене детей. Наследуя особенности генофондов отца и матери, ребенок может быть внешне на них совершенно не похожим. Однако электрофореграмма всегда выявит генетические заимствования, ибо представляет комбинацию генетических «портретов» родителей. На сегодняшний день это самый надежный способ определения кровного родства (рис. 3).

Разработка основ генотипоскопической экспертизы британскими учеными предопределила ее наиболее быстрое развитие именно в Англии. По отношению же к другим государствам это обстоятельство стало сдерживающим фактором из-за монопольного владения Великобританией «пробой Джеффриса» – веществом, играющим ключевую роль в процессе выделения гипервариабельных мини-сателлитов ДНК. В начале 90-х гг. ситуация изменилась к лучшему. Группы российских и бельгийских ученых, параллельно и независимо друг от друга, вышли на новую технологию генотипоскопического анализа. Она основана на применении к ДНК бактериофага М-13 – препарата, давно используемого генетиками и имеющегося в любой специализированной лаборатории.

Рис. 3. Результаты генотипоскопического анализа семьи. ДНК отца и матери (1 и 4) сильно различаются, как и должно быть у неродственных индивидуумов, а у двух сыновей (2 и 3) число совпадающих фрагментов достаточно велико. Хорошо заметно, какие фрагменты наследуются от отца, а какие – от матери.

И тем не менее генотипоскопический анализ остается довольно редко применяемым отечественными следственными органами ввиду высокой стоимости и отсутствия на местах необходимых реактивов и оборудования. В этой связи заслуживают более широкого распространения судебно-биологические экспертизы, проводимые по методу изоферментных исследований сывороточных белков человека. Позволяя определить фенотип белков, содержащихся в крови, сперме и некоторых других органических выделениях, метод устанавливает происхождение исследуемого объекта и в тех случаях, когда группа крови потерпевшего и подозреваемого совпадают. Эта экспертиза позволяет решать во многом те же задачи, что и генотипоскопическая, при стоимости исследований в 5–6 раз меньшей.

Английские криминалисты уже использовали кровяные пятна четырехлетней давности, а по пятнам двухлетней давности производится уверенное отождествление преступников. Скотленд-Ярд генетически регистрирует всех освобождающихся из тюрем, а ФБР ставит вопрос о всеобщей генетической регистрации населения США. В отношении военных и государственных служащих такая работа уже проводится. В запоминающие устройства американских компьютеров, действующих на лазерных дисках и обслуживающих органы полиции, заложены электрофореграммы, позволяющие безошибочно отождествить личность по генетическим признакам. В Российской Федерации по всем делам об умышленных убийствах при обнаружении хорошо сохранившихся пятен крови и спермы рекомендовано безотлагательно направлять их образцы в лаборатории г. Москвы для создания банка данных ДНК и последующего сравнения с биологическими выделениями лиц, заподозренных в совершении этих преступлений.

Такой подход необходим, поскольку генотипоскопический анализ открывает новые возможности в отождествлении лиц, подозреваемых в совершении изнасилований, убийств, связанных с расчленением и сокрытием трупа, краже детей в целях вымогательства, торговле внутренними человеческими органами и др. Когда затруднительно установить принадлежность обнаруженных частей к одному трупу и при расследовании так называемых «убийств без трупа» можно взять для анализа ДНК у близких родственников потерпевшего. Высокая чувствительность метода позволяет использовать его и для определения источника происхождения микрообъектов биологической природы (в частности, диатомовых водорослей, микрофлоры полости рта, влагалища и др.).