PREDIKCE ETNICKÉHO PŮVODU A FYZICKÝCH ZNAKŮ OSOBY FORENZNÍ ANALÝZOU DNA

míra investigativní informace diskriminační hodnota FORENZNÍ ANALÝZA DNA míra investigativní informace diskriminační hodnota nekódující STR fyzické znaky pohlaví etnikum

znaky s vysokou dědivostí znaky s nízkou dědivostí Fyzické znaky jsou determinovány interakcí genetické informace a prostředí znaky s vysokou dědivostí znaky s nízkou dědivostí pozor na epigenetickou dědičnost!

znaky podmíněné relativně málo geny znaky podmíněné mnoha geny Silně geneticky determinované fyzické znaky jsou podmíněny málo geny (geny velkého účinku) nebo mnoha geny (geny malého účinku) znaky podmíněné relativně málo geny znaky podmíněné mnoha geny

PIGMENTAČNÍ CHARAKTERISTIKY Zajímají nás ty znaky, které nám mohou osobu dobře charakterizovat a jsou geneticky silně determinovány… PIGMENTAČNÍ CHARAKTERISTIKY

BARVA KŮŽE stanovení znaku

BARVA KŮŽE histologická báze znaku množství a způsob uspořádání pigmentu v melanocytech a melanozómech Euro Asia Afro kůže vlasy

BARVA KŮŽE buněčná báze znaku kůže vlasy

BARVA KŮŽE variabilita selekční tlaky více pigmentu = menší množství UV = menší míra mutací v DNA = výrazně nižší riziko kancerogeneze méně pigmentu = větší množství UV = vyšší produkce vitaminu D = lepší vstřebávání Ca = lepší stavba kostí atd.

BARVA KŮŽE genetický podklad Hledání genů odpovědných za pigmentaci kůže šlo cestou sledování nefunkčních verzí těchto genů = okulokutánní albinismus – dnes známy 4 typy

příklad poruchy pigmentace okulokutánní albinismus typ 2 BARVA KŮŽE příklad poruchy pigmentace okulokutánní albinismus typ 2 kůže vlasy

hlavní identifikované geny BARVA KŮŽE hlavní identifikované geny P pink-eyed dilution OCA2 MATP membrane associated transport protein, dříve AIM1 OCA4 MC1R melanocortin-1 receptor rusé vlasy ASIP agouti signaling protein studie University of Arizona

eumelanin / pheomelanin ratio celkové množství melaninu BARVA VLASŮ stanovení znaku kvantitativní analýza celkového množství melaninu +semikvantitativní analýza poměru eu/pheo eumelanin / pheomelanin ratio celkové množství melaninu kůže

biochemie tvorby pigmentu BARVA VLASŮ biochemie tvorby pigmentu

BARVA VLASŮ variabilita „veze“ se s variabilitou kůže výběr partnera

Melanocortin-1 receptor BARVA VLASŮ genetický podklad naplňuje se předpoklad, že se jedná ve velké míře o tytéž geny které determinují barvu kůže; opět lze jít cestou odchylek = výrazně jiných fenotypů Melanocortin-1 receptor rusé vlasy světlounká pleť kůže vlasy

hlavní identifikované geny BARVA VLASŮ hlavní identifikované geny P pink-eyed dilution OCA2 MATP membrane associated transport protein, dříve AIM1 OCA4 MC1R melanocortin-1 receptor rusé vlasy ASIP agouti signaling protein studie University of Arizona

srovnání zodpovědných genů BARVA KŮŽE A VLASŮ srovnání zodpovědných genů P1 10,7% 17,5% P2 3,5% 14,3% MATP 32,1% 57,8% MC1R  0 10% ASIP 15,6% 1,9% DCT 2,8% 12,6%

…do roku 2010 budou mít array na pigmentaci kůže a vlasů BARVA KŮŽE A VLASŮ CO FORENZNÍ ZKOUMÁNÍ ? dosud ne, ale… www.dnaprint.com …do roku 2010 budou mít array na pigmentaci kůže a vlasů

histologická báze znaku BARVA OČÍ histologická báze znaku

BARVA OČÍ variabilita ve skutečnosti nejsou tři základní barvy, ale celá škála (některé geny mají vysoký účinek, jiné jen modifikující)

účinek genů se ověřuje pomocí SNPs v kandidátních genech BARVA OČÍ genetická báze znaku účinek genů se ověřuje pomocí SNPs v kandidátních genech Sequences Associated With Human Iris Pigmentation Tony Frudakis, Matthew Thomas, Zach Gaskin et al. Genetics. 2003 Dec;165(4):2071-83.

BARVA OČÍ forenzní zkoumání? ANO!!! RETINOME™ assay www.dnaprint.com forenzní SNPs assay pro stanovení barvy očí ze stopy kombinuje pigmentaci / etnicitu uváděná spolehlivost predikce je 92%!!!

ale na něco ani forenzní genetika nestačí…

ETNICKÝ PŮVOD CO JE RASA? JAK TEDY DEFINOVAT ZJEVNÉ ROZDÍLY? teoretická báze CO JE RASA? „rasa“ je sociální kostrukt, nikoli biologický koncept nelze-li definovat biologicky rasu, nelze ji ani identifikovat JAK TEDY DEFINOVAT ZJEVNÉ ROZDÍLY? BGA = BioGeographical Ancestry příslušníci všech populací mají stejné geny a stejné alelické škály jednotlivé populace se liší frekvencemi alel variabilita uvnitř populace je menší než variabilita mezi populacemi každého jedince lze umístit na multidimenzionální kontinuum původu

ETNICKÝ PŮVOD Y-STR mtDNA dosavadní možnosti krátké tandemové repetice na Y chrz Y-STR mitochondriální DNA – zejména D-loop mtDNA mají výhradně paternální respektive maternální dědičnost, tím vzniká silná geograficko-etnická souvislost haplotypů tato souvislost je rozmělňována silnou migrací vůbec nijak nepodchycuje etnické míšení ALE!

ETNICKÝ PŮVOD mtDNA / Y-STR

AIMs = Ancestry Informative Markers ETNICKÝ PŮVOD teoretická báze Single Nucleotide Polymorphisms SNPs malá část SNPs jeví silnou korelaci s etnickými skupinami AIMs = Ancestry Informative Markers SNP #1670 G nebo A skupina frekvence G I. fG = 0,7 II. fG = 0,5 III. fG = 0,3 IV.

ETNICKÝ PŮVOD AIMs plně podchycují etnické míšení migrace osob nemá vliv

ETNICKÝ PŮVOD AIMs European Native Americian East Asian stanoví se tzv. MLE = Maximum Likelyhood Estimate = nejpravděpodobnější percentuální poměr složek European Native Americian East Asian Sub-Saharan African lze ho zanést do trojúhelníkového diagramu

ETNICKÝ PŮVOD AIMs

ETNICKÝ PŮVOD AIMs E EA NA SSA E+EA E+EA+NA E+EA+NA+SSA E EA NA SSA E

ETNICKÝ PŮVOD AIMs E EA NA SSA

ETNICKÝ PŮVOD AIMs E EA NA SSA

ETNICKÝ PŮVOD AIMs E EA NA SSA

ETNICKÝ PŮVOD forenzní zkoumání? ANO!!! DNAWitness™ assay

ETNICKÝ PŮVOD DNAWitness™ assay - validace

ETNICKÝ PŮVOD DNAWitness™ assay – geopolitické skupiny

ETNICKÝ PŮVOD DNAWitness™ assay - uplatnění s velkou spolehlivostí lze predikovat: BGA původce stopy BGA neznámé mrtvoly

ETNICKÝ PŮVOD DNAWitness™ assay - uplatnění rodokmenové studie