U N I « U 3 V niverzita třetího věku Využití DNA při identifikaci člověka RNDr. Pavel Lízal, Ph.D. Přírodovědecká fakulta MU Ústav experimentální biologie Odděleni genetiky a molekulárni biologie lizal@sci.muni.cz Využití DNA při identifikace člověka Překvapivě nové možnosti identifikace člověka pomocí DNA Příklady využití genetické rozmanitosti při studi historických osobností % a/n Genetika příjmení aneb lze předpovědět příjmení na základě DNA? Sm 1 thKelly,M^Xlarke wrigh^:" ■i." B^ntřky\AEdwardsWllsOn ThomponRy /hite"s^Sí^hcíSte^WiMmg Richa III M |\| T Nakladatelství lul U lil í Masarykovy univerzity PRESS Studijní materiál Domů Aktuálně ■ Knihy Časopisy Nakladatelství Slavnostně jsme pokřtili nový svazek edice Munice: DNA jako občanský průl DNA jako občanský průkaz. Lekce z genetiky Rok vydání: 2019 Počet stran: 113 Rozměry: 14,5 * 18,5 cm Vazba: brožovaná Obor: biologie, genetika ISBN: 978-80-210-9381-2 KOUPIT KNIHU PAVEL LÍZAL Čtvrtý svazek se soustředí na identifikační potenciál kyseliny deoxyribonukleové, nositelky dědičné informace. Jak nám analýza DNA pomáhá při hledání pachatelů trestných činů, obětí katastrof, ztracených příbuzných či dávných předků? Ukázka z knihy UUNI PRESS Celý případ začíná v Anglii v listopadu roku 1983. kdy e nalezena znás lnini a zavraídéná patnáctiletá Linda Mannová. Na místí ímu je zajiíténo sperma a Scotland Yard rozbíhá standardní pátráni po pachateli, které vsak není úspěšné. V roce 1996 je blízko místu první vrařfly nalezena dalíi znásilněná a zavražděná dívka, patnáctiletá 0a*n Ashworthová. Vie nasvědčuje tomu. íe se |edná o téfioí pachatele. Po nějakě oobě se přichází k vraždě Da«n Asti normové doznat sedmnáctiletý mladík, který «{ak současné popírá předchozí vraídu Lindy Mannové. Policistům se z nékolika důvodů |eví ieho výpovědjako nepřesvědčivá. Nemohou níak li plat nit v ié dobé standardně používanou idemilikaci pachatele pomocí kreyních skupin, protože krev pachatele nebyla na místě tmu nalezena, pouze ieho spífma. yyíeťovaieié se víak dozvídají o metodé genetika Aleca leffreyse z Leicesterské novou identifikační metodu pouíít v tomto prípade. Tak se I stalo a Jefřreys nasel nezpochybnitelnou shodu v profilu DNA ze spermatu z obou případů, tím} potvrdil. íe oba (my spáchal tentýž páchate.. Když vsak srovnal získanou DNA s DNA podezrelého mladíka, shodu nenasel. V posledních letech se téio výhody ceLkem intenzivně vyuiivá pd otevíraní uzavřených případů zejména v USA, kde se tak na svobodu dostalo yl nemálo neprávem odsouzených osob. Osvobozením podezřelého se víak vyšetřovatelé britského případu dostávají opít na zatStek Rozhodnou se proto k re-volutnímu kroku, který metoda profilování ONA umožňuje. Provedou odbfr DNA 1500 mužů z vesnic kolem místa nálezu dive* a porovnají jejich profily DNAs profilem DNA z mísí tmu. Dnes tomuto přístupu Tikáme hromadný odDfr nebo hromadní profilování DNA. Timto způsobem je možně v relativní krátké dobí prověřit velké mnoísrvi osob; v souíasnosti jii známe dokonce případy, ve kterých se hromadnímu odběru podrobilo více nez 16 tisíc lidi. To může vyšetřování znační urychlit. Bohužel, při prvním nasazeni této metody vyšetřovatelé úspěch neslavili, protože shodu se nepodařilo najít. Q. El H Zobrazit na celou obrazovku Využití DNA při identifikaci člověka iDNES.cz I Praha a střední Cechy Středa 1 Před iDNEScz Zprávy Kraje Sport Kultura Ekonomika Bydlení Technet Ona Revue Auto Praha a Středočeský kraj v Zprávy Sport Jizdni řády MHD Práce Reality Žena po letech hlídala malého syna, s pěti promile skončila v nemocnici VIDEO: Prchajícího zdrogovaného řidiče poslal k zemi policista civilu Násilníka, který u metra mlátil lidi prknem z lavičky, usvědčila DNA 22 července 2015 15:43 iDNES.cz I Zprávy iDNEScz Zprávy Domáci Zahraniční Kraje Sport Kultura Ekonomika Bydlení | Tec Kultura Názory Uprchlická kríze Zpátky d Na hranicích Chorvatska jsou miny, uprchlíci mezi ně mohou zabloudit Špatné podrr | ponižování se Česka boj| aktivisté i. DNA: U Kmetiněvsi vraždil školák 10. září 2004 13:32 I ] S 0 deník.c z VYBRAT MESTO v ZPRÁVY" SPORT" ZPRÁVY SHOWBYZNYS CERNA KRONIKA ŽENY KULTURA Z REGIONU PODNIKÁ m Lupiče usvědčila DNA stopa až po čtyřech letech Na obviněného z vraždy ukázal vzorek číslo 1002. DNA dal muž dobrovolně 28. ledna 2015 15:16 f] Q 58 0 Muže obviněného z červnové vraždy sedmadvacetileté ženy u rybníka v Rumburku usvědčil vzorek DNA. Policisté v Rumburku a okolí odebrali sliny patnácti stovkám mužů do 35 let, pachatelův vzorek měl číslo 1 002. Že se shoduje s DNA nalezenou na těle zavražděné, potvrdila laboratoř před několik dny. Identifikace pachatele trestného otisky prstu krevní skupiny pravděpodobnost shody dvou lidí např. v ABO je však vysoká = 34 % = asi každý třetí člověk má stejnou krevní skupinu v systému ABO = shoda v krevní skupině u více podezřelých = shoda v krevní skupině pachatele a oběti r Identifikace pomocí DNA - DNA profilování podobně jako se lidé liší otisky prstů, existuje odlišnost také na úrovni DNA • nezanechat DNA je obtížnější (krev, sperma, vlasy, kůže, pot, sliny) • má tvar dvojité šroubovice lze si ji představit jako vlákno tvořené ze 4 druhů písmenek - A, T, C, G jejich pořadí představuje genetickou informaci (sekvenci) - nekódující a kódující sekvence (geny) DNA se nalézá v jádře buňky [CA AT A TATTACATGTCG TAATCATGCAACCTAA lze ji zviditelnit jako barvitelné útvary - chromozomy člověk má takových chromozomů 46 - od každého z rodičů dostáváme 23 párů z nich jsou dva tzv. pohlavní chromozomy - X a Y n i .1 10 11 12 19 Identifikace pomocí DNA - DNA profilování podobně jako se lidé liší otisky prstů, existuje odlišnost také na úrovni DNA • nezanechat DNA je obtížnější (krev, sperma, vlasy, kůže, pot, sliny) v DNA se analyzují tzv krátká tandemová opakování (STR) TCCCAAGCTCTTCCTCTTCCCTAGATCAATACAGACAGAAGACAGGTG GATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATATCATTGAAAÍ AG AG ATG G ATG ATAG ATACATG CTTACAG ATG CACAC _^ 7 repeats........ ^_ _^ 8 repeats........ ^_ _^ 9 repeats , , , , , , , , ^_ _^ 10 repeats........ ^_ 11 repeats........ 1 1 1 I 12 repeats........ 1 1 1 1 1 13 rpnpats i—i—i—i—i—i—i—i- Tato opakování mají jednoduchou mendelistickou dědičnost: matka x otec 8/8 7/7 potomek 8/7 testy otcovství identifikace obětí hromadných neštěstí a katastrof Identifikace pomocí DNA - DNA profilování • dnes se využívá 15 takových sekvencí I y D8S1179 H U D7S820 CSF1PO m - o o y h 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AMEL D13S317 = I É p B D16S539 k D18S51 □ O O O ŕ S 3 1 D21S11 H =4 U U 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X AMEL U Y d3s1358 15/17 th01 7/9 d21s11 29/31 d18s51 17/18 Penta E 5/13 d5s818 12/13 d13s317 8/11 |d7S820 9/10 |d16S539 12/12 |csf1p0 11/12 i Penta d 12/13 AME - pohlaví XY |vWA 17/18 |d8S1179 12/14 |tpox 8/9 |fga 19/24 Identifikace pomocí DNA - DNA profilování • dnes se využívá 15 takových sekvencí - 111 • každá je zastoupena až několika desítkami různých alel (opakování) • zastoupení každé varianty je v populaci relativně malé = kombinace 16 sekvencí = stejná sestava alel u jiné osoby je velmi málo pravděpodobná P shodv je: 1,189 x 10™ (1 z 8,41 X1Q17) • dnes žije na zemi asi 7,0 miliard lidí •tedy 7,0x 109, • v ČR žije zhruba 1 x 107 lidí Velmi spolehlivá metoda pro identifikaci osob AI lei e D2S1338 D3S1358 D5S818 N: 282 |N: 1411 N: 1410 — — — r5 — — — r6 - 0.0004 "7 — — 0.0025 % — — 0.005 — — 0.0468 9.3 — — — Ě — — 0.0621 — — — — 0.0021 0.3255 fit — 0.0007 0.3858 13 0.0028 0.1571 [Í3^2 — — r£ — 0.1247 Fuľ2 — — — 15 - 0.2364 0.0025 d3s1358 15/17 th01 7/9 d21s11 29/31 d18s51 17/18 Penta E 5/13 d5s818 12/13 d13s317 8/11 |d7S820 9/10 |d16S539 12/12 |csf1p0 11/12 i Penta D 12/13 AME - pohlaví XY |vWA 17/18 |d8S1179 12/14 |tpox 8/9 |fga 19/24 Identifikace pomocí DNA - DNA profilování DNA profil konkrétního jedince ju LA 1 A . i . Současná metoda analýzy a zobrazení DNA 1986 první aplikace v kriminalistice • Scotland Yard pátrá po pachateli dvojnásobné vraždy • 21.11.1983 - znásilněna a zavražděna 15-letá Linda Mannová • zajištěno sperma pachatele, pachatel nedopaden • 1986 - blízko místa předchozího zločinu znásilněna a zavražděna 15-letá Dawn Ashworthová • k činu se doznal 17letý mladík, vraždu Lindy Mannové však popíral • Alec Jeffreys srovnal DNA ze spermatu s DNA podezřelého mladíka • sperma v obou případech znásilnění patřilo stejnému pachateli • avšak neshodovalo se s DNA podezřelého • 1987 - jsou odebrány vzorky mužů z okolních vesnic (přes 4 500 mužů) • shoda opět nalezena nebyla • o sedm měsíců později - policie zjišťuje, že pekař Colin Pitchfork přemluvil kamaráda, aby se místo něj zúčastnil odběru DNA • dodatečný odběr prokázal shodu - odsouzen k doživotnímu vězení Fantom Německa 27.6.1990 kolem 7:30 byla na dámském WC PedF MU zavražděna 19letá studentka Jana Krkošková zajištěn zvláštní druh krevní stopy - kapky na jedné kachličce druhý den zadržen 26letý Milan Lubas - kdysi bydlel blízko místa zločinu a byl již dvakrát trestán mimo jiné i za znásilnění, po amnestii v roce 1990 propuštěn měl obvázanou dlaň pravé ruky, odjel bos (nedokázal vysvětlit, proč nemá boty) účast na vraždě popřel zranění nejdříve vysvětloval úrazem na stavbě, později obrana při přepadení odebrána krev a porovnána s krví z kachličky, zajištěna také krev z riflí podezřelého bohužel podezřelý měl stejnou krevní skupinu jako oběť policisté požádali doc. Feráka (UK v Bratislavě) o provedení identifikace novou metodu pomocí DNA 24.10.1990 - znalecký posudek potvrdil, že krev na dámském záchodě patřila podezřelému a krev na ponožkách a riflích byla krví zavražděné Lubas byl odsouzen na 23 let do vězení, 4.2.1993 spáchal ve vězení sebevraždu Identifikace pomocí DNA - DNA profilování Vvhodv umožňuje osvobodit nesprávně obviněného/odsouzeného • lze relativně rychle otestovat velké množství jedinců Při prvním nasazení ve VB (1986) testováno 4 500 mužů dokáže najít konkrétního pachatele Kmetíněves, 1. leden 2004 vražda 13-leté dívky DNA pachatele za nehty zavražděné testováno 700 vzorků (pozitivní č. 632) • vražda 27leté ženy z Rumburku (2014) • testováno 1 500 mužů • pozitivní vzorek č. 1 002 Identifikace pomocí DNA - DNA profilování Dnes se tato metoda používá zcela standardně, jako důkaz u soudu má velkou váhu v iDNES.cz I Praha a střední Cechy iDNEScz Zprávy Kraje | Praha a Středočeský kraj v Sport Kultura Ekonomika Bydlení Technet Ona Revue Auto Zprávy Sport Jizdni řády MHD Práce Reality Zena po letech hlídala malého syna, s pěti promile skončila v nemocnici VIDEO: Prchajícího zdrogovaného řidiče poslal k zemi policista v civilu Násilníka, který u metra mlátil lidi prknem z lavičky, usvědčila DNA 22 července 2015 15:43 f) □ 0 Ideník.cz ZPRÁVY SHOWBYZNYS ŽENY I VYBRAT MĚSTO" ZPRÁVY" SPORT" ČERNÁ KRONIKA KULTURA Z REGIONU PODNIKÁr Lupiče usvědčila DNA stopa až po čtyřech letech iDNES.cz I Zprávy iDNEScz Zprávy Domáci Zahraniční Kraje Sport Kultura Ekonomika Bydlení | TecI Kultura Názory Uprchlická krize Zpátky d Na hranicích j Chorvatska jsou miny, ťt| uprchlíci mezi ně mohou zabloudit Špatné podrrl ponižování ll se Česka boj| aktivisté DNA: U Kmetiněvsi vraždil školák 10 září 2004 13:32 H □ ?5 0 = několik desítek tisíc profilů především odsouzených osob za zvláště závažné trestné činy Národní databáze DNA v ČR (Kriminalistická databáze), profily DNA osob - které byly odsouzeny pro spáchání zvláště závažných trestných činů - proti nimž bylo pro tyto trestné činy vedeno trestní stíhání* - obviněných* ze spáchání trestného činu - po kterých bylo vyhlášeno pátrání (slouží k identifikaci jedince) - profily DNA mrtvol, kosterních nálezů a zbytků lidských těl neznámé totožnosti - profily DNA získané z míst dosud neobjasněných trestných činů obsahuje několik desítek tisíc profilů (pouze profily DNA v 16 sekvencích) Srovnání s databází ve VB: • 2001- plněna DNA osob obviněných ze spáchání trestného činu, přestože mohly být později osvobozeny (v ČR zákon přímo neřeší, policie dle vyjádření profily osob podezřelých a obviněných, kteří byli osvobozeni, v databázi neuchovává) zvýšila se úspěšnost britské policie při odhalování trestných činů z 24 % na 43 % • 2004 - odběr DNA a uložení profilu do databáze již v souvislosti se zatčením (mimo nejmenší přestupky) • DNA těchto osob již v databázi zůstává (přestože nebylo nakonec vzneseno ani obvinění) policie ve VB může odebírat vzorky DNA komukoliv, stačí se pohybovat na místě činu (v ČR může být DNA analyzována i svědkovi, ale profil nesmí být uložen do databáze) profilovány jsou i děti již od věku 10 let DNA profilování - nevýhody, problémy K identifikaci pachatele je potřeba: • vzorek z místa činu • profil DNA v databázi • srovnávací vzorek podezřelého • srovnávací vzorek z hromadného odběru ČR, 2002 - Národní databáze DNA (Kriminalistická databáze) = několik desítek tisíc profilů především odsouzených osob za zvláště závažné trestné činy Pokud se pachatel hromadnému odběru vyhne (např. nemá v místě činu bydliště) = nemusí být odhalen • usvědčení pomocí chromozomu Y na základě příbuznosti - poměrně málo známá možnost • chromozom Y se dědí výhradně v otcovské linii, tedy z otce na syna • všichni muži v rodině sdílejí tentýž chromozom Y • příbuzní pachatele se obvykle nemají důvod odběrům vyhnout Identifikace pomocí chromozomu Y Pokud se pachatel hromadnému odběru vyhne (např. nemá v místě činu bydliště) = nemusí být odhalen • usvědčení pomocí chromozomu Y na základě příbuznosti - poměrně málo známá možnost • chromozom Y se dědí výhradně v otcovské linii, tedy z otce na syna • všichni muži v rodině sdílejí tentýž chromozom Y • příbuzní pachatele se obvykle nemají důvod odběrům vyhnout • 1.5.1999 je v Holandsku znásilněna a zavražděna 16-letá Marianne Vaatstra • standardní profilování vraha nenalezlo • 29.9.2012 (o 13 let později) - policie provede hromadný odběr DNA u asi 8 000 mužů z okruhu 5 km od místa vraždy • provedena je analýza chromozomu Y za účelem nalezení příbuzenské shody • 19.11.2012 je jako pachatel označen 45-letý JasperS., který žil 2,5 km od místa nálezu zavražděné •Milí*] [•lil [•XX*] • podobný postup se osvědčil v roce 2018 při objasňování případu vraždy Hletého Nickyho Verstappena z roku 1998 • po hromadném dobrovolném odběru 14 000 mužů byla nalezena příbuzenská shoda s DNA zajištěné na • jako pachatel byl označen dříve podezřelý 55letý Jos Brech • po vyhlášeném pátrání byl zatčen ve Španělsku, kde se ukrýval lidé dobrovolně vkládají svoji DNA do genealogických databází 23andme.com. ancestry.com. aedmatch.com aj SIGN IN REGISTER KIT HELP ' HOW IT WORKS v REPORTS STORIES SHOP Live in the know Discover what 90+ personalized reports have to say about your ancestry, health, wellness and more. CILANTRO TASTE AVERSION III Využití genealogických databází mohou pak vést k odhalení pachatele takto byl v roce 2018 dopaden i Joseph James DeAngelo (72 let, bývalý policista) byl usvědčen jako tzv "Golden State Killer" - v 70. a 80. letech zavraždil 12 lidí a znásilnil 45 žen ^--—^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^p- ^-^-^—^^^B vzorky pachatele z místa činu vykázaly příbuzenskou shodu s DNA v genealogické databázi getmach než 650 000 profilů) GED match J Tools for DNA and Genealogy Research GEDmatch provides DNA and genealogical analysis tools for amateur and professional researchers and genealogists. Most tools are free, but we do provide some premium tools for users who wish to help support us with contributions. You will need to upload DNA and / or genealogical (GEDCOM) data to make use of the tools here. Registration requires your name, email and a password of your choice. Click HERE to register. Log In Email Address: Password: ( Login ) jseph James DeAngelo. Photograph amento county sheriff's office při identifikaci obětí teroristických činů (New York, 11.9.2001; klub Bataclan, 13. listopad 2015) K identifikaci se používá DNA oběti a DNA žijícího příbuzného listopad 20151 I Vyšetřovatel é našli DNA útočníka z Bruselu u IIpařížského klubu Bataclan II O aktualizováno Před 1 hodinou Belgická policie zadržela během razie na bruselském předměstí Schaarbeek jednoho muže. Pyrotechnici během zásahu provedli tři řízené exploze. Akce údajně souvisí se čtvrtečním zatčením muže ve Francii, který je podezřelý z plánování dalšího atentátu v Paříži i s úterními útoky v Bruselu. Během pátku zadržela belgická policie také muže zachyceného bezpečnostními kamerami vedle Khalida El Bakraouiho, sebevražedného atentátníka z metra. Belgická prokuratura potvrdila, že útoku na letišti se účastnil i Najim Laachraoui. Jeho DNA vi'r"*"ř——■■ pařížského hudebního klubu Bataclan po loňských útočil PíOkuíátura pOlVľdlIa dřivéjii IflfOfmaCe médii, 2é □tok na letišti kromé Brahima El Bakraouiho spáchal i Najím Laachraoui. Jeho DNA byla nalezena také na sebevražedné vestě objevené u pařížského hudebního klubu Bataclan, kde teroristé zabili 90 lidi. Stopy Laachraouiho DNA byly i na bombě, která ^plodovala u stadionu Stade de France. při identifikaci obětí teroristických činů (New York, 11.9.2001; klub Bataclan, 13. listopad 2015) při identifikaci obětí přírodních katastrof (tsunami, Asie, prosinec 2004) při identifikaci obětí hromadných neštěstí (požár lanovky, Kaprun, 11.11. 2000) identifikace ostatků Usámy bin Ládina (na základě DNA jeho sestry - zemřela na mozkový nádor v nemocnici v Massachusetts - uskladněn vzorek mozkové tkáně) při identifikaci nebo popisu ostatků historických osobností (např. dynastie Romanovců, Mikoláš Koperník, Ôtzi apod.) vzorek DNA - pouze jeden z mozaiky důkazu chiméry 1 20.10.2010 pachatelé jsou připraveni - ochranné pomůcky, nepozornost, otisky pomůže i nehumánni DNA Min U3\ T Univerzita i -i- třetího / věku Vvužití identifikace/předpovědi: • nekódující DNA (profilování) využívá se • chromozom Y (příbuzenské vazby) využívá se