کاربرد DNA در پزشکی قانونی

سه شنبه 21 شهريور 1396

نوشته شده توسط فرزانع طهماسبی در ساعت 1:9

بدن انسان بالغ بر ۱۰۰ تریلیون سلول دارد که نسخه های مشابهی شامل تمامی اطلاعات ژنتیکی فرد در تک تک آنها وجود دارد و با دانش ژنتیک, چنانچه تنها یک سلول در اختیار باشد از روی اطلاعات آن می توان هویت شخص را تشخیص داد
دانش ژنتیک در مسائل مربوط به باستان شناسی،تعیین جنسیت، مهندسی ژنتیک و اصلاح نژادی، مسائل حقوقی نظیر اثبات نسب و نیز ردیابی مجرمین بسیار پر کاربرد می باشد. نکته کلیدی در تشخیص هویت ژنتیک آن است که ژنهای هیچ دو فردی به هم شبیه نیست (بر این اصل که محتوای ژنتیک افراد شبیه هم نیست دو استثنا وجود دارد: استثنای اول مربوط به دوقلوهای همسان است که منشأ تک تخمی دارند.استثنای دوم که البته هنوز بر اساس اطلاعات رسمی وجود خارجی نیافته است لکن به لحاظ علمی و تئوری هیچ مانعی جهت عملی شدن آن وجود ندارد، مسأله همانند سازی انسان است. توضیح آنکه در همانند سازی با استفاده از یک سلول سوماتیک و انتقال آن به هسته یک سلول تخمک و باروری آن می توان افرادی کاملاً مشابه با فردی که هسته سلول از وی گرفته شده است، به وجود آورد . این آزمایش امروزه در جهان و از جمله در ایران بر روی حیوانات مختلف با موفقیت انجام شده است .).بنابراین اثر بیولوژیک هر فرد مختص اوست و چنانچه در صحنه جرم آثاری بر جای مانده باشد می توان از طریق پردازش آن به هویت صاحب آن پی برد. بدیهی است که در این زمینه تأسیس بانکی موسوم به بانک اطلاعات ژنی که حاوی اطلاعات و ژنتیک افراد باشد بسیار سودمند خواهد بود.
روش تشخیص هویت ژنتیک روش نوین و کارساز به عنوان جلوه ای از علوم زیست شناسی در حقوق، مورد توجه کشورهای پیشرفته قرار گرفته است. این روش در آئین دادرسی کیفری نقش دلیل اثبات دعوی را ایفا می کند که در زمره دلایل عینی به شمار می رود. نتایجی که از آزمونهای DNA در مراحل مختلف تحقیقات مقدماتی و دادرسی به قضات ارائه می گردد بسیار موثق است. به نحوی که در صورت تعارض نتایج آن با ادله سنتی می توان صحت ادله سنتی را رد یا مورد تردید جدی قرار داد.

ماهیت مولکولی DNA (مخفف دئوکسی ریبوز نوکئلیک اسید)
بدن انسان و دیگر موجودات زنده از واحد های بنام سلول ساخته شده است هر سلول خود از چندین بخش متفاوت تشکیل شده که هسته یکی از این بخشها ست و درون آن محتوای ژنتیک وجود دارد وقتی سلول در حال تقسیم نیست محتوای ژنتیک به صورت رشته های باریک و درهم تنیده ای دیده می شود و توده ای را تشکیل می دهند که کروماتین نام دارد وقتی سلول برای تقسیم آماده می شود هر کدام از رشته های کروماتین همانند سازی می کنند و کروموزوم مضاعف شده را تشکیل می دهند.
کروموزوم از رشته های باریک و بسیار بلندی به نام DNA از جنس نوکلئیک اسید و پروئتین بنام هیستون ساخته شده است. زیست شناسان عاملی را که باعث انتقال خصوصیات و ویژگی های یک نوع جاندار از نسلی به نسل دیگر می شوند ماده ژنتیک یا ژنوم می نامند در ماده ژنتیک اطلاعات و دستورالعمل هایی نهفته است که بسیاری از ویژگی های جاندار به آن بستگی دارد کشف ماهیت مولکول DNA و ساختار شکلی آنها نتیجه تلاشها دانشمندانی چون مشیر،گریفت، ایوری، چارگف، ویلکینز، فرانکلین، واتسون، کریک و دیگران است. در سال ۱۸۷۰ میشر از هسته سلول ماده ای استخراج کرد که خاصیت اسیدی داشت و بر همین اساس آن را نوکلئیک اسید( به معنای اسید هسته ای) نام گذاری کرد. نوکلئیک اسید ها پلی مر هستند و واحد های مونومری آنها نوکلئوتید نام دارد. هر نوکلئوتید از سه بخش تشکیل شده است :۱-قند دئوکسی ریبوز ۲-فسفات ۳-یک باز آلی نیتروژن دار.از اتصال نوکلئوتیدها با یک دیگر پلی مری خطی به وجود می آید که DNA هم از زمره ای این پلی مرها ست .
بعدها ویکلینز و فرانکلین تصاویری از بلورهای مولکول DNA تهیه کرده اند و کشف نمودند که DNA مولکول پلی مری و مارپیچی است که از ۲ رشته پلی مری ساخته شده است و سر انجام واتسون و کریک موفق به ارائه مدل مولکولی DNA در دهه۷۰ میلادی شدند که این الگو در حال حاضر مدل صحیح DNA می باشد. این مدل همان مدل مارپیچ دو حلقه ای است.
در ساختار هر یک از رشته های DNA فقط چهار نوع نوکلئوتید به کار رفته است که عبارتند از: آدنین(A)، تایمین(T)، سایتوزین(C) و گوانین (G) بنابر این می توان گفت که زبان مولکولی DNA به صورت یک الفبای چهار حرفی (A،T،C،G) است که هر حرف نشان دهنده یک نوکلئوتید است تحقیقات نشان داده است که اطلاعات وراثتی را ترتیب و تعداد بازها تشکیل می دهند و هیچ محدودیتی برای ترتیب و تعداد بازها در یک رشته وجود ندارد.
((مولکول DNA دارای ۲ رشته است که مانند میله های نردبانی کنار هم قرار گرفته اند. مولکول DNA دارای طول زیادی است . در مجموعه این مولکول نواحی خاصی وجود دارد
که توالیهای ویژه ای از اجزاء تشکیل دهنده مولکول DNAدر آنها وجود دارد.)) (Shepherd simpsone is forevsic medicive amold۲۰۰۳ p۱۵) در واقع همان ژنها هستند که برای ساخت پروئتین کاربر دارند. یک مولکول DNA هزاران ژن دارد که همانند واگن های قطار به دنبال یکدیگر قرار گرفته اند.
از دو رشته تشکیل دهنده DNA در هر فرد یک رشته از پدر و دیگری از مادر منشأ می گیرد هنگام انجام لقاح و تشکیل سلول تخم این دو رشته به هم پیوسته و مولکول DNA دو رشته ایجاد می شود.
ژنها در مولکول DNA هر فرد با نظم خاصی قرار گرفته اند که مختص همان فرد است. ترتیب توالی اجزاء تشکیل دهنده ژنها (نوکلئوتید ها) از فری به فرد دیگر متفاوت است
بنا براین در صورت شناسایی و مطالعه قسمت های خاصی از مولکول DNA و ژنهای موجود در آن و نظر به این که فرمول ژنتیکی و طرز قرار گرفتن اجزاء تشکیل دهنده ژنها در هر فرد از الگوی خاصی تبعیت می کنند. امکان شناخت هویت یک فرد با مطالعه ساختمان DNA او وجود خواهد داشت . همانگونه که اثر انگشت دست خاص هر فرد است. DNA هم خاص او خواهد بود.»
تاریخچه کاربرد DNA در کشف جرایم
"تجزیه و تحلیل مولکولی DNA در کشف جرم اولین بار توسط ژنتیک دانی انگلیسی به نام پروفسور آلک جفریز استاد زیست شناسی مورد استفاده قرار گرفت. دکتر جفریز در سال ۱۹۸۴ ضمن تحقیق نوعی بیماری ارثی دریافت که نواحی معینی از DNA تکرار پذیرند ولی میزان تکرار پذیری این نواحی در افراد گوناگون متغیر است و هر فرد تعداد تکرار های مختص به خود را دارد. او در سال ۱۹۸۷ به عنوان کارشناس ژنتیک برای بررسی پرونده جنایی پیچیده ای از سوی پلیس انگلستان انتخاب شد ماجرا از این قرار بود که در نوامبر سال ۱۹۸۳ در دهکده ای واقع در مرکز انگلستان دختر جوانی در نزدیکی یک آسایشگاه روانی مورد تجاوز جنسی (Rape) قرار گرفت و سپس به قتل رسید تحقیقات پلیس برای کشف عامل یا عاملین جنایت بی نتیجه ماند. در سال بعد این واقعه عیناً در نزدیکی محل جنایت قبلی تکرار گردید و دختر جوان دیگری با همان شیوه کشته شد. این بار پس از تحقیقات یک هفته ای پلیس ، مستخد م آشپزخانه آسایشگاه روانی به قتل دختر دوم اقرار کرد. پلیس درصدد بر آمد که معلوم سازد آیا قتل دختر اول نیز توسط فرد اخیر انجام گرفته است یا خیر. پروفسور جفریز از بررسی مقایسه ای DNA خون مستخدم مزبورو DNA موجود روی اسپرم اجساد مقتولین بهاین نتیجه رسید که قتل هر دو دختر فقط توسط یک مرد انجام گرفته است و اقرار مستخدم فاقد اعتبار حقوقی است. نتیجه تحقیقات به پلیس گزارش شد این بار پلیس برای شناسایی مجرم از پروفسور درخواست کرد که DNA خون ۵۵۰۰ مرد را که در حوالی دهکده های محل ارتکاب جرم زندگی می نمایند مورد بررسی قرار دهد. پروفسور مبادرت به این کار کرد و پس از هشت ماه از طریق آزمایش DNA قاتل اصلی به نام کولین فورک ۲۷ ساله شناسایی گردید. وی تا آن زمان تحت کیفری قرار نگرفته بود با مواجهه این روش علمی اطمینان آور به قتل هر دو نفر دختر اقرار کرد
انواع و مقایسه روشهای بررسی مولکولی
روشهای بررسی مولکولی بر اساس نوع، ماهیت و طبیعت نواحی متنوع قابل تقسیم است که در ذیل فقط به ۳ نمونه اشاره شده است.
ـ RFLP( Restoriction Fragment Leagth Polymorphis 1-
در این روش آنزیمهای محدود کننده را روی DNA اثر می دهند. آنزیمای محدود کننده DNA را می برند وان را قطعه قطعه می کنند .طول قطعات حاصل با هم تفاوت دارند . علاوه بر این طول قطعات از فردی به فردی دیگری نیز متفاوت است . بنابراین ، اگر آنها را به وسیله الکتروفورز در ژل جدا کنیم ، برای هرفرد الگویی از نوارهای DNA ایجاد می شود که منحصر به خود اوست وبا دیگران متفاوت است . این روش را گاه "انگشت نگاری از DNA"می نامند.
این روش داری هزینه بالا ، وقت گیر و پر زحمت می باشد . برای تعیین هویت قطعی یک فرد با این روش باید چندین محل از این نوع مورد بررسی قرار گیرند .
"بیشتر DNA انسان نقش و عملکرد مشخصی ندارد که DNAبدون کد یا (( زائد)) خوانده می شود. همین DNAبدون کد است که در تحلیل جرم شناسی ارزش دارد . این DNAحاوی تعدادی توالی تکرار است که از آن RFLP تهیه می شود
2- STR ها ( Short Tandnim Repeat ): بهترین گزینه در بررسی مولکولی DNAکه علاوه بر داشتن قدرت تفکیک بالا ، سریع نیز می باشد توالیها ی کوتاه تکرار شونده در DNAافراد(STR) است.تعداد تکرارها در افراد مختلف متنوع است . چندین محل STR را می توان به طور همزمان بررسی نمود. از طرفی تنوع بالای این نواحی در جمعیت ،قدرت شناسایی وتعیین هویت افراد دراین تکنیک بالا می باشد به طوری که با بررسی ۱۳ محل امکان اشتباه شدن یک فرد با فرد دیگر تقریباً معادل صفر خواهد بود. از طرفی STR های توالیهای کوتاهی بوده و امکان بررسی آنها در مواردی کهDNA شکسته گردیده و کیفیت مناسبی نداشته باشد با این روش قابل بررسی است.
3- VNTRها (Variable Nambr of Tandom Repeat): اینها تا حدی مشابه STR ها هستند چرا که اینها نیز توالیهای تکرار شونده می باشد ولی تکرارها در VNTR بزرگتر می باشد که خود معایب و مزایایی به دنبال خواهد داشت . به علت بزرگی این تکرارها تنها می توان آنها را در مواردی که امکان دسترسی به DNA با کیفیت وخرد نشده است ، بررسی نمود. از طرفی به علت همین بزرگی می توان آنها را ارزان تر از STR ها مورد برسی قرارداد.
به طور عمدهDNA برای اثبات مجرمیت یا عدم مجرمیت متهمان به کار می رود . این روش به سادگی امکان پذیر است زیرا DNA را می توان از مو ، بافت وهر عضو زیستی که شامل تعداد کافی سلول باشد استخراج کرد مثلاًدر مقدار اندکی خون خشک ، بزاق ، اسپرم ، قطعات بسیار ریزپوست ، ریشه مو و بسیاری موارد دیگر می توان یافت .عملاً تشخیص هویت ژنتیکی زمانی امکان پذیر است که متهم قبلاً در صحنه جرم حضور داشته و سلولهای وراثتی وی با سلولهای بدست آمده در صحنه جرم قابل تطبیق باشد در این صورت اگر هر دو یکسان باشد مجرمیت فرد مظنون محرز خواهدشد . با این حال زمانی که متهم در صحنه جرم نبوده یا اینکه وی در صحنه حضور داشته ولی ردی بیولوژیک از خود به جا نگذاشته نمی توان از تکنیک تشخیص هویت ژنتیک استفاده نمود
DNAیا دزاکسی ریبونوکلئیک اسید یکی از ماکرومولکولهای سلولی است که حامل اطلاعات وراثتی بوده و طی همانند سازی ژنتیکی از یک نسل به نسل بعد منتقل می‌شود. و در داخل سلول از روی آن RNA و پروتئین ساخته می‌شود. نمايگان DNA وسيله‌اي ارزشمند در دست كارآگاهان و پليس جنايي است كه به كمك آن، كشف جرم و مجرمان با سرعت، دقت و قطعيت بيشتري صورت مي‌گيرد. در فرآيند تهيه و كاربرد اين نمايگان از فن‌آوري رايانه و اطلا‌عات به خوبي استفاده شده است. در اين فرآيند با استفاده از سلول‌هاي بدن و پس از طي مراحل متوالي يك " باركد ژني " به هر نمونه اختصاص مي‌يابد و بدين ترتيب مقايسه نمونه‌ها ( مثلا‌ً مقايسه باركد بقاياي به جاي مانده در صحنه جنايت با باركد ژني افراد سابقه دار) به آساني انجام مي‌شود. مراحل تهيه باركد ژني و نمايگان DNAژن نگاري فرآيندي آزمايشگاهي_ رايانه‌اي است كه مشتمل بر مراحل متوالي زير مي‌باشد:1_ جمع آوري نمونه‌هاي به جاي مانده از مظنونان و قربانيان صحنه جنايت2_ استخراج و پالا‌يش DNA از اين نمونه‌ها3_ قطعه قطعه كردن DNA با استفاده از آنزيم‌هاي اختصاصي4_ تعيين توالي عناصر ژني در قطعات DNA5_ تحليل الگوهاي ژني توسط رايانه و ايجاد يك الگوي عددي و تبديل آن به باركد.گفتني است؛ هر يك از مراحل يادشده در مراكز تحقيقاتي و آزمايشگاهي مختلف به شيوه‌هاي گوناگوني انجام مي‌شود؛ ولي اصول كار ثابت است و استانداردهايي براي آن در نظر گرفته شده است؛ چرا كه فقط با اين تدبير امكان تبادل اطلا‌عات بين مراكز يا در سطح جهاني وجود دارد