ДНК человека представляет собой генетический материал, присутствующий в каждой клетке, кроме эритроцитов. Следы ДНК можно обнаружить в жидкостях организма, включая слюну, кровь, сперму, вагинальный секрет, кости, зубы, волосы и пот. ДНК уникальна для каждого человека, и методологии ДНК-типирования постоянно подвергаются научной и юридической проверке. Большинство из этих методов типирования посвящены ядерной ДНК.

Учитывая особенности наследования, для генетической экспертизы большой интерес представляет анализ митохондриальной ДНК, как предпочтительной области исследования при установлении родства по материнской линии. В том числе целесообразен анализ мтДНК при установлении родства с давно умершим человеком.

В каких случаях необходим анализ митохондриальной ДНК

Митохондрии используются в качестве инструмента судебно-медицинской идентификации с 1993 г.. Митохондрии содержат от 2 до 10 копий мтДНК, а на соматическую клетку может приходиться до 1000 митохондрий.

мтДНК наследуется исключительно по материнской линии, а нуклеотиды мтДНК являются единицей наследования. Каждая мать передает свою мтДНК ребенку, в независимости от его пола. Однако только женщина способна поделиться такой наследственностью, мужчина не передает мтДНК своему потомству.

В связи с этим основные сферы применения генетической экспертизы по митохондриальной ДНК включают следующие:

Основное - установление родственных связей при наличии образцов по женской линии: мать, бабушка, сестра, тетя и т.д..

Установлена может быть родственная связь, как между двумя представительницами женского пола, так и между мужчиной и женщиной.

Работа с материалом для образцов большой давности (до нескольких тысячелетий).

Актуально при определении родственной связи между умершими людьми и между живущим и умершим человеком, даже если с момента смерти прошло много лет.

Отсутствие стандартного биоматериала для получения образцов ядерной ДНК. Например, определение родственных связей по одному волосу.

Актуально при невозможности получить биологический материал в полном объеме. Например, можно использовать волос человека с одежды при возможности идентификации происхождения данного волоса.

Проведение научных изысканий и этнических ДНК тестов относительно принадлежности человека к той или иной расовой группе, населявшей Землю за много тысячелетий до настоящего периода.
Выявление и анализ генетических митохондриальных болезней. В том числе, анализ мтДНК позволяет проследить время начала мутаций и выяснить первопричину возникновения патологии.

Что нужно для анализа ДНК по женской линии

Для проведения исследования на установление родства по женской линии с помощью мтДНК, необходимо предоставить биологический материал от участников теста. 1. Свяжитесь с сотрудником лаборатории, объясните ситуацию и с кем необходимо установить родственную связь. Возможно сотрудник найдет более легкую конфигурацию, где возможно применить тест ДНК на Универсальное родство. 2. Соберите образцы ДНК по инструкции. 3. Вызовите курьера через горячую линию Медикал Геномикс или направьте образцы ДНК самостоятельно почтой, предварительно уведомив сотрудника лаборатории.

Как проводится генетический тест по мтДНК в лаборатории

Макарова Татьяна Сергеевна

Судебный эксперт (эксперт-генетик)

Весь процесс можно условно разделить на три этапа.

Базовые приготовления

После того, как образцы получены судебно-медицинским экспертом, очистка является первой процедурой по уменьшению образцов экзогенной ДНК человека. Образцы крови и тканей хранятся до анализа при определенной температуре. Образцы костей и зубов шлифуют, чтобы удалить любые прикрепленные нежелательные материалы. Образец волос вымываю и очищают от пыли, микробов и любых других мелких частиц. С помощью щипцов и скальпеля отрезают участок волоса или стержня длиной 2-3 см. В это время фотографируют вырезку. Если волос также должен быть проверен на ядерную ДНК, срез митохондриальной ДНК должен производиться вдали от корня.

Экстракция мтДНК

Подготовленный образец экстрагируется реагентами, которые отделяют ДНК от других биологических материалов, таких как белки, кофакторы, ионы и т. д.. Затем ее центрифугируют, отстаивают и фильтруют для получения очищенного образца ДНК. Этот образец затем подвергают полимеразной цепной реакции с необходимыми праймерами, где образец амплифицируют, определяют количественно и секвенируют.

Секвенирование мтДНК

Для секвенирования мтДНК было принято несколько методов в зависимости от лабораторных условий. Прямое секвенирование обычно выполняется с использованием ABI 310/3130/3730/3730xl или секвенатора следующего поколения (NGS). Прямое секвенирование имеет несколько преимуществ; это быстрее и дает более дискретные результаты. Секвенирование можно проводить на тканях, на крови, на трупных тканях и на образцах волос. По сравнению с любым другим методом, испробованным в судебно-медицинской лаборатории, мультиплексное мини-секвенирование мтДНК обеспечило высокие показатели успеха.