کمک تجزیه و تحلیل پروتئین به کشف صحنه جرم

تجزیه و تحلیل پروتئین به کمک می‌آید.

کد خبر: ۸۲۹۳۴۰

تاریخ: ۰۱ دی ۱۴۰۴ - ۱۱:۳۵

به گزارش ایران اکونومیست؛ هیچ مدرک دی‌ان‌ای(DNA) در صحنه جرم وجود ندارد؟ تجزیه و تحلیل پروتئین به کمک می‌آید.

توالی‌یابی پروتئین‌های مو به عنوان یک گزینه قوی در زمانی که استفاده از تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای برای شناسایی مجرمان امکان‌پذیر نیست، در حال ظهور است.

به نقل از ان‌ای، پادکست جنایی مورد علاقه بعدی شما ممکن است اصطلاحات پزشکی قانونی جدیدی در خود داشته باشد، چرا که محققان در استرالیا روش جدیدی برای شناسایی انسان‌ها (مشابه با کاری که ما با دی‌ان‌ای و سوابق دندانپزشکی انجام می‌دهیم) ایجاد کرده‌اند که می‌تواند در تحقیقات جنایی مفید باشد.

یک زوج دانشجوی دکترا در دانشگاه «ادیت کوان»( Edith Cowan) در استرالیای غربی روشی را ابداع کرده‌اند که پروتئین‌های موجود در یک رشته مو را تجزیه و تحلیل می‌کند تا یک نمایه منحصر به فرد برای هر فرد ایجاد کند، چیزی که شبیه به اثر انگشت است.

ربکا تیدی(Rebecca Tidy) که یک شیمیدان است، توضیح داد: این تکنیک جدید به عنوان «ژنوتیپ پروتئوم» شناخته می‌شود و بر تشخیص پپتیدهای متنوع ژنتیکی در رشته‌های مو برای استنباط اطلاعات ژنتیکی متکی است که سپس می‌تواند برای شناسایی فردی استفاده شود.

وی آن را به عنوان یک گردش کار پزشکی قانونی جدید برای شناسایی افراد با استفاده از موهای بازیابی شده از صحنه‌های جرم توصیف کرد.

تیدی مقاله‌ای در مورد این روش نوشت که به تازگی در مجله Forensic Science International منتشر شده است.

به شکل مشخص، این رویکرد از پروتئوم ساقه مو برای شناسایی استفاده می‌کند و به ویژه زمانی مفید است که تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای که یک روش استاندارد، مشخص و قابل اعتماد است، به دلیل عدم دسترسی یا تخریب دی‌ان‌ای امکان‌پذیر نباشد.

دکتر جوئل گامر(Joel Gummer) که رهبری ایم تیم تحقیقاتی را بر عهده داشت، می‌گوید: پروتئین‌ها توالی دارند و آن توالی ارتباط نزدیکی با ژنوم یک فرد دارد.

در واقع، دی‌ان‌ای به دست آمده از شواهد صحنه جرم می‌تواند تخریب یا آلوده شود. علاوه بر این، برخلاف آنچه اکثر برنامه‌های تلویزیونی و فیلم‌ها به شما القا می‌کنند، موهایی که در طول تحقیقات پیدا می‌شوند، فوراً به شناسایی مظنون کمک نمی‌کنند.

برای شناسایی کسی از روی موهایش، به موهایی با ریشه (فولیکول) نیاز دارید که حاوی دی‌ان‌ای هسته است و می‌تواند به شناسایی دقیق فرد کمک کند و صحنه‌های جرم معمولاً فقط موهای ریخته شده دارند که از سلول‌های کراتینیزه مرده ساخته شده‌اند که حاوی دی‌ان‌ای هسته نیستند.

اگر هیچ ماده فولیکولی وجود نداشته باشد، می‌توانید دی‌ان‌ای میتوکندریایی مو را تجزیه و تحلیل کنید که یک فرد را شناسایی نمی‌کند، بلکه یک دودمان مادری و یک گروه جمعیتی محدود را شناسایی می‌کند.

به این فناوری جدید برگردیم. مکانیسم اصلی آن به تغییرات ژنتیکی طبیعی موجود در پروتئین‌ها، عمدتاً به شکل پلی‌مورفیسم‌های تک اسید آمینه(SAP) که بلوک‌های سازنده اسید آمینه هستند که پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهند، وابسته است. این SAPها به دلیل تغییر در کد برگردیم یک فرد، به ویژه یک پلی‌مورفیسم تک‌نوکلئوتیدی غیر مترادف رخ می‌دهند که یک اسید آمینه را در زنجیره پروتئین تغییر می‌دهد.

وقتی یک پروتئین به قطعات کوچک (پپتیدها) خرد می‌شود، قطعه‌ای که این تفاوت اسید آمینه ویژه را حمل می‌کند، پپتید متغیر ژنتیکی(GVP) نامیده می‌شود.

دانشمندان از دستگاه‌هایی مانند طیف‌سنج‌های جرمی برای تجزیه و تحلیل این قطعات پروتئینی و تعیین توالی دقیق اسیدهای آمینه استفاده می‌کنند که به نوبه خود کد ژنتیکی اساسی فرد را به آنها می‌گوید. دانشمندان با بررسی گروهی از این GVPها می‌توانند احتمال تطابق تصادفی آماری(RMP) را محاسبه کنند که احتمال تعلق شواهد پروتئینی به آن فرد خاص را نشان می‌دهد.

احتمال تطابق تصادفی آماری(RMP) در واقع می‌گوید احتمال اینکه این موی کاملاً تصادفی متعلق به شخص دیگری باشد، چقدر است؟ به این صورت فکر کنید که اگر RMP یک در ۱۰۰ باشد، یعنی اگر ۱۰۰ نفر را به طور تصادفی آزمایش کنید، انتظار دارید یک نفر را پیدا کنید که مشخصات پروتئینی او به طور تصادفی با آن مطابقت داشته باشد. هرچه این عدد بالاتر باشد، می‌توانید مطمئن‌تر باشید که واقعاً از مظنون شماست.

این تکنیک از مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۶ توسعه یافته است، زمانی که RMP احتمال ۱ در ۱۲۵۰۰ را ارائه می‌داد که مانند انتخاب یک فرد در یک شهر کوچک است. این روش از آن زمان تاکنون بسیار بهینه شده است و بهترین RMP که به دست آمده ۱ در ۳۱۰ تریلیون است. به این ترتیب بسیار بیشتر از تعداد افرادی است که تاکنون روی زمین وجود داشته‌اند.

آزمایش دی‌ان‌ای سنتی معمولاً احتمالاتی بهتر از یک در تریلیون را به دست می‌آورد، بنابراین هنوز استاندارد طلایی است، اما این روش پروتئینی به سرعت در حال پیشرفت است و زمانی که دی‌ان‌ای بیش از حد تجزیه شده و قابل استفاده نیست، کار می‌کند که یک مزیت بزرگ برای صحنه‌های جرم قدیمی یا شواهد آسیب‌دیده است.

«ژنوتیپ‌ پروتئوم» همچنین می‌تواند به حل پرونده‌های حل نشده‌ای که سال‌هاست حل نشده‌اند، کمک کند.

رومی کین(Romy Keane) از محققان این مطالعه توضیح می‌دهد: پروتئین‌های ساختاری در محیط‌های چالش‌برانگیز بسیار بیشتر از دی‌ان‌ای دوام می‌آورند و مدت‌ها پس از اینکه دی‌ان‌ای برای تجزیه و تحلیل بیش از حد تکه‌تکه شد، در بافت‌ها قابل تشخیص باقی می‌مانند.

وی افزود: مو همیشه از صحنه جرم بازیابی می‌شود، زیرا بسیار رایج است، اما از نظر تاریخی به دلیل محدودیت‌های تکنیک‌های میکروسکوپی کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین می‌تواند به شناسایی قربانیان بلایای طبیعی، یعنی جایی که بازیابی دی‌ان‌ای ممکن است دشوار باشد، کمک کند.

محققان این مطالعه همچنین شیمیدان‌هایی در یک مرکز علوم شیمیایی در غرب استرالیا موسوم به «ChemCentre» هستند. این مرکز در این زمینه با «PathWest» که تنها آزمایشگاه پزشکی قانونی در آن ایالت را اداره می‌کند، همکاری می‌کند.

قبل از اینکه این تکنیک در تحقیقات جنایی به کار گرفته شود، آزمایش‌ها و اعتبارسنجی‌های بیشتری لازم است و به احتمال زیاد به این زودی‌ها جایگزین تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای نخواهد شد، اما می‌تواند در یافته‌های پزشکی قانونی ارائه شده در دادگاه‌ها در سال‌های آینده و متعاقباً در نمایش‌ها و پادکست‌های جنایی جذاب به خوبی ظاهر شود.