Přírodovědecká fakulta UK

FORENZNÍ GENETIKA A BIOLOGIE

ANOTACE

Jaderná a mitochondriální DNA, krátké tandemové repetice (STR), jednonukleotidové polymorfizmy (SNP), sekvenční polymorfizmy, populační genetika, statistické vyhodnocení výsledků forenzní analýzy DNA, izolace nukleových kyselin z forenzních vzorků, vnější vlivy ovlivňující stabilitu nukleových kyselin ve forenzních vzorcích, archeogenetika, genetická genealogie, kontaminace, legislativa, znalecké posudky, identifikační hodnota autozomálních a gonozomálních markerů, mitochondriální DNA, kvalita práce, ISO 17025, akreditace laboratoří, kazuistika, DNA databáze, legislativa

CÍL PŘEDMĚTU

Cílem předmětu je seznámit studenty s vědním oborem forenzní genetiky a souvisejících specializací. V rámci studijního předmětu jsou pokryty všechny oblasti procesu identifikace biologického materiálu, a to jak z pohledu použitých metodik a postupů, tak z pohledu zajištění kvality práce a právního rámce. Kromě kauzuistiky jsou prakticky demonstrovány některé postupy související se vzorkováním, průkazy tělních tekutin a práci s DNA databázemi.

SYLABUS

1. týden: Vymezení základních pojmů, úvod do problematiky aplikace molekulární biologie ve forenzní genetice, historické metody (RFLP, VNTR, dot-blot), charakterizace DNA ve vztahu oboru forenzní genetiky (kvantita, kvalita, specifické vlastnosti), sérologie vs. genetika, multidisciplinární povaha forenzní genetiky, forenzní disciplíny vs. kriminalistika, odborné společnosti pro oblast forenzní genetiky (ISFG, DAB, AAFS, SWGDAM,..) WHO is WHO ve forenzní genetice a biologii

2. týden: Typy biologických stopy a způsob jejich uchování a zpracování, ohledání místa činu, metody vyhledávání a zajišťování biologických stop, speciální prostředky pro vzorkování a jejich certifikace, kontaminace a protikontaminační opatření, orientační a specifické průkazy tělních tekutin (ŤT), biochemická a genetická podstata průkazů ŤT lidského původu, morfologické hodnocení trichologického materiálu, mikroskopická analýza forenzních vzorků, fluorescenční metody (FACS, FISH, …)

3. týden: Metody izolace nukleových kyselin z referenčních a forenzních vzorků, diferenciální izolace DNA z postkoitálních vaginálních výtěrů, laserová mikrodisekce, automatizace procesů ve forenzní genetice, specifické a nespecifické metody kvantifikace izolované DNA, množství DNA v jednotlivých typech tkání, stanovení stupně degradace, způsoby uchování vzorků DNA, odstranění inhibitorů, WGA (Whole Genome Amplification) a další metody zlepšování kvality izolované DNA

4. týden: Polymorfní oblasti a repetitivní sekvence na autozómech, mutace, metodické postupy pro analýzu, přístrojová technika používaná při forenzní analýze DNA, krátké tandemové repetice (STR), jednonukleotidové polymorfizmy (SNP), sekvenční polymorfizmy, identifikační a diskriminativní potenciál jednotlivých metod, smíšené biologické stopy, možnosti detekce minoritních složek ve směsném biologickém materiálu, chimérizmus vrozený a získaný, polymorfizmy na X-chromozómu a jejich využití v identifikační genetice, problematika stanovení DNA profilu z podlimitního množství degradovaného biologického materiálu, pozitivní a negativní kontrola identifikačních procesů, technické artefakty generované přístrojovou technikou

5. týden: Liniové markery na Y-chromozómu (SNP, STR,..), mitochondriální DNA (hypervariabilní oblast D-smyčky, kódující sekvence, heteroplasmie), haploskupiny a haplotypy, mutační rychlost liniových markerů, určení geografického původu předků, liniové markery a evoluce, Y-chromozóm a příjmení, aplikace analýzy liniových markerů ve forenzní genetice, analýza DNA známých osobností (Adolf Hitler, Martin Bormann, Romanovci, Thomas Jefferson, Jesse James, Čingischán, Őtzi, Sv. Birgitta, Mikoláš Koperník, Tutanchamon,…), patologie spojené s mitochondriální DNA a Y-chromozómem

6. týden: Statistické vyhodnocení výsledků forenzně-genetických metod, populační studie, paternitní index, stanovení příbuzenského vztahu, pravděpodobnost náhodné shody, pravděpodobnostní poměry, individuální vs. skupinová identifikace, faktory ovlivňují statistické výpočty, interpretace výsledků analýzy DNA

7. týden: Počítačové zpracování výsledků forenzně-genetických analýz, CODIS, policejní národní DNA databáze, veřejné a vědecké DNA databáze, ochrana osobních údajů dle zákona č. 101/2000, problematika odběru referenčních vzorků DNA (masové odběry vězňům, „anonymní“ určování otcovství“, testy nevěry)

8. týden: Důkazní hodnota forenzní analýzy DNA - rozbory reálných případů z ČR a zahraničí, Innocence projekt, chybovost forenzní analýzy DNA, CSI efekt, nejčastější chyby při identifikační analýze biologického materiálu, hrubé laboratorní chyby, falešně negativní a falešně pozitivní výsledky forenzní analýzy biologického materiálu

9. týden: Identifikace obětí masových katastrof a válečných konfliktů pomocí DNA analýzy kosterního materiálu, multidisciplinární přístup, speciální požadavky na analýzu kosterního materiálu, exhumace, metody dokumentace osteologického materiálu (digitální pitva, 3D scan, CT-tomografie, RTG), kontaminace cizorodou DNA, zajišťování referenčního materiálu, kazuistika (Titanik, masové hroby v Bosně a Hercegovině, 11.září 2001 v USA, tsunami 2004, identifikace archeologického materiálu ..)

10. týden: Forenzní genetika ve vztahu k dalším forenzním disciplínám. Co by měl forenzní genetik znát z oborů soudního lékařství, toxikologie, daktyloskopie, analýzy mikrostop, biomechaniky vzniku krevních stop a forenzní antropologie.

11. týden: Legislativa „práce s biologickým materiálem“ v ČR a zahraničí, forenzní analýza DNA jako důkazní prostředek v občansko-právních a trestních kauzách, etické otázky, znalecké posudky vs. odborná vyjádření, selektivní stop/vzorků pro zpracování, zákon o Znalcích a tlumočnících, znalecké ústavy, podjatost zpracovatelů znaleckých posudků, odborná způsobilost pro výkon znalecké činnosti, možnosti vnější kontroly, Zákon o DNA

12. týden: Certifikace, akreditace, procesy zajištění kvality ve forenzní genetice, interní a externí audity, ISO 17025 a ILAC-G19, mezilaboratorní porovnávání a slepé proficienční testy, design forenzních DNA laboratoří, kvalifikační požadavky na osoby pracující v laboratoři, hodnocení dodavatelů, laboratorní informační systémy (LIMS), kalibrace přístrojové techniky, validace metod, standardy pro analýzu DNA (NIST - National Institute of Standards and Technology), jednoznačná identifikace zkušebních položek v procesu zpracování (značení vzorků čárovým kódem), expirace chemikálií, národní akreditační agentury, Český institut pro akreditaci, International Standards Organisation (ISO)

13. týden: Speciální metody ve forenzní genetice - archeogenetika, genetická genealogie, genetika vzhledu, forenzní analýza mikroorganizmů, post-mortem DNA diagnostika, farmakogenetika, analýza zvířecí a rostlinné DNA, RNA ve forenzní genetice, bioterorismus, aplikace Next Generation Sequencing v identifikační genetice