Цвет волос, глаз и этногеографическое происхождение по ДНК: в НАН разрабатывают инновационные технологии для криминалистики и медицины

Следства вядуць гены

Шматлiкiя асаблiвасцi знешнасцi чалавека прадвызначае ДНК. У прыватнасцi, вучоныя Iнстытута генетыкi i цыталогii НАН вывучаюць, як асобныя гены ўплываюць на колер вачэй, валасоў i скуры, вяснушчатасць, аблысенне, форму твару, рост, вагу i многае iншае. Паралельна вучоныя працуюць над методыкай выяўлення генетычнай схiльнасцi да некаторых захворванняў i вызначэннем псiхаэмацыянальнага статусу чалавека па ДНК, асаблiва для тых прафесiй, дзе стрэс з'яўляецца часткай жыцця. Карэспандэнт «Р» даведалася аб падрабязнасцях.

Геаграфiя па ДНК

У метадаў ДНК-iдэнтыфiкацыi ёсць адно ключавое патрабаванне: каб вызначыць прыналежнасць узору, трэба супаставiць яго з базай даных цi профiлем падазронага. Дапусцiм, профiль у крымiналiстычных базах адсутнiчае. У гэтым выпадку аналiз ДНК можа значна звузiць кола пошуку, вызначыўшы па ўзоры верагоднае этнагеаграфiчнае паходжанне, знешнасць i ўзрост падазронага. Аказваецца, правiль-на прымянiўшы параметры параўнання, у асобных выпадках можна знайсцi генетычнае падабенства i адрозненне нават у жыхароў суседнiх вёсак.

Кiраўнiк лабараторыi генетыкi чалавека Iнстытута генетыкi i цыталогii НАН Павел Марозiк — пра прымяненне метадаў ДНК-фенатыпавання ў крымiналiстыцы:

Павел МАРОЗIК: «Атрыманыя вынiкi ўжо часткова апрабаваны, у тым лiку ў крымiналiстычных лабараторыях».

— Як правiла, гаворка iдзе аб вызначэннi верагоднай знешнасцi, але магчыма таксама вызначэнне верагоднага этнагеаграфiчнага паходжання, папуляцыйнай прыналежнасцi i ўзросту. Нягледзячы на ​​некаторую ўнiверсальнасць iснуючай сiстэмы генетычнага фенатыпавання, для кожнай этнiчнай групы iснуюць уласцiвыя толькi ёй спецыфiчныя генетычныя асаблiвасцi.

Ад Паўла Марозiка даведалася, што генетычнае фенатыпаванне пачыналася з вывучэння такой на першы погляд простай прыкметы чалавека, як колер вачэй. У 2011 годзе распрацавана першая мадэль. Яна дазволiла з высокай дакладнасцю прадказваць блакiтны i кары колер вачэй для рада еўрапейскiх папуляцый. З часам мадэль трансфармавалася ў сiстэму, якая дазваляе па бiялагiчных слядах прадказаць асаблiвасцi пiгментацыi вачэй, скуры i валасоў чалавека. Яе паспяхова выкарыстоўвалi таксама для iдэнтыфiкацыi астанкаў ахвяр Другой сусветнай вайны, рэканструкцыi знеш-насцi караля Рычарда III, у палеаантрапалагiчных даследаваннях.

Iснуючая замежная сiстэма для нашага рэгiёна не дае патрэбнай дакладнасцi. Праграма Саюзнай дзяржавы «ДНК-iдэнтыфiкацыя» стала стартам для распрацоўкi i развiцця ўласных даследаванняў у гэтай галiне.

— У праграме прынялi ўдзел больш за 1200 добраахвотнiкаў, жыхароў Беларусi, — рэзюмуе Павел Марозiк. — У ходзе даследаванняў пад кiраўнiцтвам акадэмiка Аляксандра Кiльчэўскага сабраны шырокi навуковы матэрыял, апрацавана iнфармацыя па шырокiм спектры прыкмет знешнасцi — колеры вачэй, валасоў, броваў, барады, асаблiвасцях пiгментацыi скуры, структуры валасоў... Для кожнага ўдзельнiка былi атрыманы лiчбавыя макрамалюнкi вачэй i валасоў, якiя падвергнулi матэматычнай апрацоўцы.

Атрыманыя на дадзены момант звесткi паказваюць досыць высокую эфектыўнасць мадэлi. Самыя дакладныя вынiкi ў вызначэннi блакiтнага i карага колеру вачэй — 92 працэнты. Для валасоў гэты паказчык вагаецца ад 74 да 98 працэнтаў, у залежнасцi ад тыпу пiгментацыi. З гэтым узроўнем дакладнасцi атрыманыя даныя ўжо могуць быць карысныя для сiстэмы правасуддзя.

— Шэраг злачынстваў звязаны з фальсiфiкацыяй мяса, рыбы, iкры, несанкцыянаванай вырубкай лесу. Гэта таксама пытаннi генетыкi, — дадаў вучоны. — Напрыклад, па мясе можна вызначыць, належыць яно свойскай жывёле цi дзiкай. Елка, ссечаная ў Гродзенскай вобласцi, можа генетычна адрознiвацца ад вырашчанай у Сiбiры.

Генетычныя гарызонты

Заходзiм у лабараторыю гене-тыкi, дзе праводзяцца тыя самыя даследаваннi, якiя ў будучым значна спросцяць працу крымiналiстаў. Увесь працэс максiмальна аўтаматызаваны, бо вучоным даводзiцца працаваць з вялiкiмi масiвамi даных. Мяркуйце самi: толькi ў адной клетцы чалавека змяшчаецца больш за тры мiльярды нуклеатыдаў! Расшыфроўваць гэты геном — задача не з лёгкiх.

— Працэс падрыхтоўкi ўзораў для секвенiравання ДНК уручную займае паўтара тыдня, робат спраўляецца з гэтым за паўтара дня. Да таго ж выключаецца чалавечы фактар, — кiраўнiк лабараторыi спыняецца ля станцыi аўтаматычнай пробапад-рыхтоўкi. — Тут з бiялагiчнага матэрыялу выдзяляем ДНК. За адзiн цыкл апарат можа апрацаваць да 200 узораў.

Размова заходзiць пра яшчэ адзiн кiрунак даследаванняў — вызначэнне верагоднага ўзросту чалавека па яго ДНК. Справа ў тым, што па меры сталення адбываюцца пэўныя прыжыццёвыя змены ДНК, i на падставе гэтага можна ацанiць магчымы ўзрост. На дадзены момант дакладнасць прадказання ўзросту пры даследаваннi ўзораў ДНК крывi па шасцi маркерах — 3,8 года. Вучоныя працягваюць шукаць такiя бiялагiчныя маркеры, якiя дазволяць iм павысiць дакладнасць вынiкаў. Дарэчы, вызначыўшы па ДНК прыкладны ўзрост чалавека, можна больш дакладна вызначыць i яго верагодную знешнасць, бо з узростам яна таксама мяняецца.

Прадказанне знешнасцi чалавека важна i для археалагiчных даследаванняў, калi гаворка iдзе пра гiстарычныя астанкi i патрабуюцца факты пацвярджэння гiпотэз. Распрацаваную методыку ўжо паспяхова прымянiлi для вызначэння верагоднай знешнасцi астанкаў чалавека, знойдзеных падчас археалагiчных раскопак на тэрыторыi касцёла Божага Цела ў Нясвiжы. Методыка мае вялiкае значэнне i для iдэнтыфiкацыi астанкаў, якiя адносяцца да перыяду Вялiкай Айчыннай вайны.

Асобны блок даследаванняў, якiя выконваюцца супрацоўнiкамi Навукова-практычнага цэнтра Дзяржаўнага камiтэта судовых экспертыз, прысвечаны жыхарам Мiнска. I тут таксама шмат цiкавага. Напрыклад, найбольшы ўзровень этнiчнай разнастайнасцi — у Першамайскiм, Савецкiм i Цэнтральным раёнах горада. Там пражывае максiмальная колькасць рускiх, украiнцаў, палякаў, яўрэяў, татараў, армян. Найменшы — у Заводскiм раёне, дзе пражываюць галоўным чынам беларусы.

Паралельна вучоныя працуюць над методыкай выяўлення генетычнай схiльнасцi да такiх захворванняў, як астэапароз, дыябет, сардэчна-сасудзiстая паталогiя, анкалогiя, рэўматоiдны артрыт. Гэта дапаможа палепшыць дыягностыку i лячэнне захворванняў.

Малодшы навуковы супрацоўнiк Алег Шыбека праводзiць даследаваннi.

Па ДНК можна нават вызначыць псiхаэмацыянальны статус чалавека, асаблiвасцi яго нервовай сiстэмы, iнстынктаў, тэмпераменту.

— Гены адыгрываюць значную ролю ў фармiраваннi псiхалагiчных уласцiвасцей чалавека.

Пры гэтым унаследаванне псiхаэмацыянальных асаблiвасцей складае прыкладна 50 пра-цэнтаў. Такi ж працэнт уносяць, да прыкладу, выхаванне, навучанне, — працягвае спецыялiст. — Такая iнфармацыя ўяўляе несумненную цiкавасць для крымiналiстыкi. Заўсёды важна ведаць псiхалагiчны партрэт злачынцы, цi ёсць у яго схiльнасць да агрэсii. Гэтыя звесткi можна атрымаць, аналiзуючы ДНК, выдзеленую з пакiнутых на месцы злачынства бiялагiчных слядоў.

У цэнтры ўвагi даследчыкаў гены стрэсаўстойлiвасцi. Яна асаблiва важная для прадстаўнiкоў такiх прафесiй, як пiлоты, авiя-дыспетчары, касманаўты, ваенныя, ратавальнiкi. Вучоныя правялi малекулярна-генетычнае i псiхалагiчнае тэсцiраванне 1500 прадстаўнiкоў беларускай папуляцыi. Мужчыны аказалiся больш стрэсаўстойлiвымi, чым жанчыны. Як у мужчын, так i ў жанчын узровень стрэсаўстойлiвасцi карэлiруе з узроўнем адукацыi — чым больш адукаваны чалавек, тым больш ён эмацыянальна стабiльны.

Напрыканцы Павел Марозiк дадаў:

— У ходзе сумеснай працы з нашымi расiйскiмi калегамi на аснове атрыманых геномных даных ствараюцца наборы рэагентаў для ДНК-iдэнтыфiкацыi. Прычым яны могуць эфектыўна прымяняцца нават для часткова разбуранай ДНК, бо крымiналiсты часам працуюць з вельмi малымi колькасцямi матэрыялу. Атрыманыя вынiкi ўжо часткова апрабаваны, у тым лiку ў крымiналiстычных лабараторыях.

Таксама створана эталонная база даных аб разнастайнасцi народанасельнiцтва нашай краiны. Яна дапаможа крымiналiстам вызначаць найбольш верагоднае этнагеаграфiчнае цi папуляцыйнае паходжанне невядомага па яго ДНК. Тэхналогii ацэнкi схiльнасцi да некаторых сацыяльна значных захворванняў плануецца ўкаранiць у медустановах з наступнага года.

gorbatenko@sb.by
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter