Transcript PowerPointova predstavitev

Seminarska naloga pri informatiki
Avtor: Ana Hedl
Mentor oblike: Mirko Pešec
Mentor vsebine: Vesna Hojnik
Razred: 1.b
Maj 2011
II. gimnazija Maribor
1
KAZALO
Kaj je prstni odtis DNK?
 Kaj je forenzika.
 Postopek in analiza.
 Alec J. Jeffreys
 Uporaba.
 Sporna vprašanja.

Slika 3 (vir:sohu.com, 2011)
Slika 1 (vir: The Guiri Dispatches, 2011)
Slika 2 (vir: Osnovna šola Notranjski odred Cerknica, 2011)
2
UVOD




Drobcena molekula DNK je postala eno
najmočnejših orodij v boju proti zločinu.
»prstni odtis« DNK je postal odločilen pri obsodbi
ali oprostitvi osumljenca, pri identificiranju žrtev
kaznivih dejanj, prometnih ali naravnih nesreč ter
pri ugotavljanju sorodstvenih razmerij med ljudmi.
Metoda prstnih odtisov DNK je bila odkrita leta
1984 (Alec J. Jeffreys).
Prvič uporabljena v primeru umora leta 1988 v
Enderlyu.
3
Kaj je prstni odtis DNK?
(ang. DNA profiling/testing/typing, ali genetic
fingerprinting)
• Uporablja se v forenzični znanosti.
• Tehnika za:
o identificiranje posameznikov,
o ugotavljanje sorodstvenih vezi med njimi
na podlagi zaporedja njihove DNK.
4
Kaj je forenzika?




Skupno ime za znanje iz različnih strok, ki pomaga pri
reševanju kaznivih dejanj.
Forenzičen
lat. forum (prostor za razpravljanje).
Forenzika
lat. forensis (pred publiko).
Pri Rimljanih: sojenje je potekalo pred skupino ljudi oz.
publiko na glavnem trgu oz. forumu.
5
Postopek in analiza
Uporabijo se DNK iz lasi, krvi, kože …
 Pri tem so primerjane različne ponovitve baz odvečne
DNK.
 Metoda je običajno zelo zanesljiva za identifikacijo
ujemajoče se DNK.
 Identifikacija je otežena, če je vzorec ali prizorišče
zločina kontaminirano.

6


o
o
Forenzični genetski identifikacijski testi temeljijo
na preiskovanju nekodogenih področij DNK.
Pridobljeni podatki nam povedo:
nič o o videzu posameznika,
identiteto ali sorodstvene povezanosti z drugimi
posamezniki.
7
POSTOPEK






1) odvzem biološkega vzorca,
2) izolacija DNK iz biološkega vzorca,
3) pomnoževanje specifičnih odsekov DNK v
napravi PCR,
4) ločevanje pomnoženih produktov PCR s
kapilarno elektroforezo v avtomatskem
genetskem analizatorju,
5) pregled elektroferogramovposameznega vzorca,
6) določitev profila STR na dveh lokusih STR.
8
Slika 4 (profil DNK, vir: science photo library, 2011)
9
1) odvzem biološkega vzorca

o
o
o
o
o
Jemanje vzorcev DNA za analizo lahko izvira iz:
Posameznika neposredno (iz vzorca
ustne sluznice ali telesnih tekočin).
Ostankov, največkrat kosti.
Njihovih osebnih predmetov (zobne
krtačke, britvice, krtače za lase ...).
Shranjenega vzorca tkiv ali telesnih tekočin (npr. v
bolnici – kri).
Krvnega sorodnika.
10
2) izolacija DNK iz vzorca





DNK lahko izoliramo iz npr. iz krvi, sperme, lasu dlake,
sline, urina ali bruhanja, tkiva, kosti, zob.
Metode izolacije DNK se ločijo glede na vrsto biološke
sledi, podlage in ohranjenosti.
Prvi korak je razbijanje celične membrane.
Velikokrat treba je potrebno DNK očistiti primesi.
Izolacija DNK se po navadi zaključi s koncentriranjem
DNK.
11
ANALIZA
Postopki za pridobivanje fragmentov DNA so se
od posodobili,
 z njimi testirajo več različnih tipov DNA.

12
METODA VERIŽNE REAKCIJE S
POLIMERAZO (PCR)
Metoda verižne reakcije s polimerazo ali metoda PCR je
oblika in vitro pomnoževanja specifičnih odsekov DNK.
 Leta 1983 jo je odkril Karl Mullis.
 Metoda je poenostavila izvajanje forenzičnih genetskih
preiskav: v zelo kratkem času (treh urah) ogromno
število kopij točno določenega področja DNK.
 Metoda temelji na prileganju in podaljševanju dveh
začetnih oligonukleotidov.
 Za detekcijo pomnoženih odsekov DNK danes
uporabljamo fluorescentna barvila.
 Slabost: skupaj s tarčno DNK lahko pomnožimo tudi
drugo DNK (ki je kontaminirala vzorec).

13
RFLP





Polimorfizem dolžin restrikcijskih fragmentov
(ang. restriction fragment length polymorphism).
Minisatelitske regije DNA, kratki in zelo variabilni odseki
človekovega genoma.
Velikost fragmentov je odvisna od zaporedja baznih
parov
restrikcijski encim reže DNK le ob točno
določenem zaporedju.
Kombinacija nastalih fragmentov različnih dolžin je ob
uporabi zadostnega števila različnih restrikcijskih
encimov unikatna za vsakega posameznika.
Slabost: metoda zahteva veliko število DNK, z njo ni
mogoče ugotavljati sorodstvenih vezi.
14
STR
Verižna reakcija s polimerazo (PCR).
 Olajša analizo zelo majhnih in degradiranih vzorcev
DNA.
določeno zaporedje DNA se z uporabo
encima DNA-polimeraze pomnoži.
 Regije DNA s spremenljivim številom tandemskih
ponovitev (VNTR) oz. kratke tandemske ponovitve
(ang. short tandem repeats, STR) so kratka zaporedja
baznih parov, ki se večkrat ponovijo
število ponovitev pa se lahko razlikuje od
posameznika do posameznika.
 Ob kombinaciji dovolj velikega števila lokusov je moč
dokaza večja; verjetnost, da bosta imela dva človeka isto
kombinacijo pa zanemarljiva.

15
Y-kromosomi
Omogoča razločevanje moške in ženske DNA iz
pomešanih vzorcev.
 Y-kromosomi se dedujejo le od očeta na
njegove moške potomce
metoda je uporabna pri identifikaciji
sorodnikov po moški liniji.

16
Mitohondrijska DNK
Uporaba:
o majhni ali degradirani vzorca,
o ko ni več mogoče pomnožiti vseh standardnih lokusov
STR ter
o za ugotavljanje sorodnosti po ženski liniji
ker se deduje le po materini liniji.

17
KAPILARNA ELEKTROFOREZA
Razvoj je doživela analitska in programska oprema.
 Danes ločevanje produktov PCR poteka na osnovi
kapilarne elektroforeze.
 Značilna je visoka ločljivost in občutljivost.
 Je avtomatiziran postopek
vloga forenzičnega
strokovnjaka je nadzorovanje poteka in preverjanje
rezultatov.
 Temelji na principu elektrokinetike.
 Poteka v kapilari, medij je tekoč polimer.
 Z vzpostavitvijo električnega polja se negativno nabiti
produkti PCR injicirajo v kapilaro.

18


Računalniški program pretvori podatke iz analognega
signala v digitalno obliko.
Rezultati analiz so podani v obliki elektroferograma
(velikost alelov in njihovo relativno koncentracijo).
19
IDENTIFIKACIJA IN MOČ
DOKAZA







Primerjava profilov STR.
Profila STR se razlikujeta v enem ali več alelih biološka
sled ne pripada osumljencu.
Profila STR sta enaka
ista oseba.
Do ujemanja lahko pride po naključju
izračunajo pogostnost pojavljanja profila v populaciji.
Pogostnost profila STR je obratno sorazmerna z močjo
dokaza.
Večje št. preiskovanih lokusov STR večja redkost profila
STR v populaciji
manjša možnost naključnega ujemanja.
To ne velja pri analizi Y-STR in mtDNK (vsi sorodniki po
očetovi oz. materini liniji imajo enak haplotip).
20
HRANJENJE PODATKOV





V državah, kjer se zbirajo prstni odtisi DNA, se vzpostavijo
nacionalne baze DNA.
Prvo nacionalno bazo DNA so vzpostavili v Združenem
kraljestvu.
CODIS (Combined DNA Index System) v ZDA je danes
največja tovrstna baza podatkov, saj so v bazi podatkov vzorci
4,5 milijonov posameznikov.
V Sloveniji takšna baza obstaja od leta 1998 na Centru za
kriminalistično tehnične preiskave v okviru MNZ.
2007 - v veljavo stopi Prümska pogodba, ki omogoča
izmenjavo podatkov med nekaterimi evropskimi državami.
21
Alec J. Jeffreys
Rojen leta1950 v Londonu.
 Je britanski genetik.
 Odkril je prstni odtis DNK.
 Je profesor genetike na univerzi v
Leicestru.
 Naziv Sir mu je leta 1994 podarila
britanska kraljica Elezabeta II. zaradi zaslug
v znanosti in tehnologiji.

22
UPORABA
Identifikacijo žrtev naravnih nesreč,
 žrtev terorističnih dejanj ali
 posledic vojnega nasilja,
 razrešitev kaznivih dejanj,
 oprostitev nedolžnih,
 odgovor na različna zgodovinska
vprašanja.

23
PRIMER
Verjetno najbolj znan primer:
o temnopolti James Bain je bil pred 35 leti
obsojen na dosmrtno kazen zaradi posilstva
dečka,
o pri 54 letih je postal spet svoboden.
o Njegovo nedolžnost so dokazali z
analizo DNK.

24
SPORANA VPRAŠANJA

Uporaba identifikacijske tehnologije
predstavlja grožnje, ki se nanašajo na
zasebnost posameznika in osebno
svobodo le tega.
25
ZAKLJUČEK / MOJE MNENJE
Menim, da ta tehnologija prinaša
o več prednosti:
 identifikacija zločinca,
 sorodnih povezav,
 žrtev nesreč … kot pa
o slabosti oz. nevarnosti:
 kraja zasebnih podatkov …

26
Viri in literatura
Elektronski viri:
• DNK
• DNA
• DNA profiling
• Prstni odtisi DNK
• Spletna stran DNA
Knjige, leksikoni in revije:
 DNK: skrivnost življenja (James D. Watson, Andrew
Berry. Ljubljana: Modrijan, 2007)
 GENIalna prihodnost – Genetika, determinizem in
svoboda. Zavod RS za šolstvo. Ljubljana: 2007. Str. 152174.
27
Slike
Slika 1
 Slika 2
 Slika 3
 Slika 4
 V ozadju

28
Povezave
Na video
 Na album s fotografijami

29