FORENZIČKA DNK ANALIZA

Oliver Stojković, PhDForenzički genetičar

DNK laboratorija Instituta za sudsku medicinu, Medicinski fakultet

Forenzička genetika

Forenzička- za forum (sud)Genetika- nauka o nasleđivanju i raznolikosti

O čemu će biti reči na kursu

◼Osnove forenzičke genetike

◼Istorijat razvoja tehnologije

◼Tehnologija DNK analize:(State of the art)

◼Interpretacija rezultata

Iz sadržaja danjašnjeg predavanja

◼Definisanje predmeta proučavanja genetike

◼Istorijski pregled razvoja discipline

◼Najznačajnija dostignuća u molekularnoj genetici

◼Odnos molekularne genetike i drugih genetičkih disciplina (molekularne genetike, humane genetike, forenzičke genetike)

Forenzička primena DNK analiza

◼ Kriminalistika (ubistva, silovanja, pljačke)

◼ Sporni paternitet (Iv Montan, Keba)

◼ Istorijske dileme(Tomas Jefferson, carska porodica Romanov, Despot Stefan Lazarević)

◼ Nestala lica (ICMP)◼ Identifikacija žrtava masovnih

nesreća (RTS, Bliznakinje u Njujorku)

◼ Vojne ogrlice (“Dog Tags”)◼ DNK registri osuđenika (Zakon o

nacionalnom DNK registru)

Rođenje forenzičke genetike22. Nov. 1983. Lynda Mann pronađena mrtva

FSS: Napasnik ima A krvnu grupu (kao i 10 % populacije)

31. Jul 1986. Dawn Ashworth ubijena

FSS: Napasnik takođe ima A krvnu grupu

Richard Buckland uhapšen (i priznao)

Ali ima krvnu grupu 0!

Sir Alec Jeffreys sprovodi DNK analize

Buckland je bio NEVIN

Svi muškarci iz Leicestershire su tipizirani, ni jedan

profil se ne poklapa sa tragovima

Kafanske priče mogu biti opasne: Ian Kelly

priznao da je dao krv umesto Collina

Pitchforka

Sudbina Romanovih

Carska familija Romanov: Velika knjeginja Tatjana, Anastazija, Marija,

Olga, Car Nikolaj II, Carica Aleksandra, Princ Aleksej (1916)

„ Porodica Romanovih je pogubljena bez buržoaskih formalnosti, u skladu sa

našim novim demokratskim principima “ (“Moskovska vremena”, 1918).

Tela u grobnici

1. Demidova,

2. Dr. Botkin,

2. Olga,

4. Nikolai,

5. Maria,

6. Tatiana,

7, Alexandra,

8. Karitonov,

9. Trup

Ali: Aleksej i Anastasia

nedostaju

Bivši srpski predsednik Ivan Stambolić, pronađen mrtav u šumi na Fruškoj Gori

Nova nauka- nova terminologija

◼ Genetika (Wiliam Bateson 1902)– Biološka disciplina koja proučava nasleđivanje i

varijabilnost

◼ Gen (Johansen 1903)– Gen je funkcionalna jedinica nasleđivanja

smeštena na hromozomu

– Konceptualno: gen je jedinica za skladištenje informacija, sposobna da se umnožava, eksprimira i mutira

– Biohemijski: gen je dužni deo molekula DNK koji određuje neki produkt ili neku akciju

Biohemijska otkrića koja su prethodila otkriću molekularne prirode naslednog materijala

◼ 1868- F. Miecher: izolacija nukleinskih kiselina

◼ 1900- A. Kossel: Adenin, Timin, Guanin, Citozin

◼ 1920- Levene & Jones: RNA i DNA

◼ 1928: Feulgen: DNA je glavni sastojak hromozoma

◼ 1930- Nukleinske kiseline sadrže polinukleotide

◼ 1940- DNK su tetranukleotidi povezani u prsten

Nova otkrića u genetici

◼ 1906 Otkrivena dva nova genetička principa: – VEZANOST GENA

– EPISTATIČKE INTERAKCIJE GENA

◼ 1908 Uveden HARDY WEINBERGOV PRINCIP

◼ 1909 Archibald Garrod objavljuje UROĐENE GREŠKE METABOLIZMA

◼ 1910 Tomas Hunt Morgan (prvi Nobelovac-genetičar) započinje rad na Drosophili

Genetička istraživanja koja su usmerila pažnju na DNK

◼ 1928: Griffith

Zaključci iz Griffithovog exp.

– Virulentnost prelazi sa mrtvih na žive ćelije

– Transformacija nije prolazna

– Transformacija je nasledna

– Ergo: Virulentne ćelije poseduju “gen virulentnosti”

– Transformišući agens je sam gen virulentnosti.

1944: Avery, MacLeod i McCarty

◼ bezćelijski ekstrakt S forme

◼ različita prečišćavanja (nukleinske kiseline, proteini)

◼ transformišući princip je DNK!

◼ Dodatni dokazi: tratman proteinazom i DNazom

Fiziko hemijski dokaz u prilog DNK

◼Ultracentrifugiranje: ima visoku molekulsku masu (kao DNK)

◼Elektroforeza: brzo se kreće zbog visokog odnosa naelektrisanja i mase (kao DNK)

◼Spektrofotometrija: absorpcioni pik na 260 nm (kao DNK)

◼Hemijska analiza: Bogata sa P i N (kao DNK)

Enigma 3D strukture DNK

◼ 1950- Chargaffovo pravilo◼ GC sastav kao jedinstveni parametar◼ X ray kristalografija

– Astbury (koplanarni raspored šećera i baza)– Wilkins & Rosalind Franklin: dobri snimci

◼ Watson Crickove dedukcije:– DNA je savršeni heliks: 1 okret =10 nukleotida=34 A– Dvolančana zavojnica prečnika 20 A– Komplementarnost naspramnih lanaca– Polarnost DNA molekula– Sugestija načina replikacije

DNK je sastavljena od nukleotida

DNK je dvolančani molekul

◼ lanci su “polarni” : imaju 3’ i 5’ kraj

◼ naspram 3’ kraja jednoglanca je 5’ kraj drugog

◼ lanci sadrže “komplementarne” nukleotide: – naspram A je T

– naspram G je C

Dve vrste hemijskih veza u DNK

◼Fosfodiesterke veze – između susednih nukleotida

◼Vodonične veze– između naspramnih

(komplementarnih) nukleotida

Pod dejstvom temperature DNK se “topi”- DENATURACIJA

◼dolazi do raskidanja veza između naspramnih nukleotida

◼nastaju jednolančani molekuli

Raskidanje fosfodiestarskih veza

U jednom lancu: nema veze

U oba lanca: FRAGMENTACIJA

Na više mesta: DEGRADACIJA

DNK je negativno naelektrisana

ravnomerno, duž čitave dužine oba lanca