1 Γενετικά αποτυπώματα και ιατροδικαστική. 2 Χρήσεις Γενετικών Αποτυπωμάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Ανίχνευση πατρότητας Ανίχνευση.

Παρουσίαση με θέμα: "1 Γενετικά αποτυπώματα και ιατροδικαστική. 2 Χρήσεις Γενετικών Αποτυπωμάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Ανίχνευση πατρότητας Ανίχνευση."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Γενετικά αποτυπώματα και ιατροδικαστική

2 2 Χρήσεις Γενετικών Αποτυπωμάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Διερεύνηση εγκλημάτων Ανίχνευση πατρότητας Ανίχνευση πατρότητας Προσδιορισμός καταγωγής Προσδιορισμός καταγωγής Αναγνώριση θυμάτων Αναγνώριση θυμάτων

3 3 Μοριακή βάση και τεχνικές προσδιορισμού των γενετικών αποτυπωμάτων

4 4 Είκοσι χρόνια πριν: Το σύστημα ΑΒΟ Είκοσι χρόνια πριν: Το σύστημα ΑΒΟ Είναι δυνατή η απόδειξη ότι δύο δείγματα προέρχονται από διαφορετικά άτομα Είναι δυνατή η απόδειξη ότι δύο δείγματα προέρχονται από διαφορετικά άτομα Ποια, όμως, είναι η βεβαιότητα ότι δύο δείγματα είναι από το ίδιο άτομο; Ποια, όμως, είναι η βεβαιότητα ότι δύο δείγματα είναι από το ίδιο άτομο; Σήμερα: υπερμεταβλητοί γενετικοί τόποι Σήμερα: υπερμεταβλητοί γενετικοί τόποι

5 5 ΕΙΚΟΝΑ 16.1: ΕΙΚΟΝΑ 16.1: Γενετικοί τόποι VNTR (Variable Number Tandem Repeats)

6 6 Alec Jeffreys: Μελέτη πολυμορφισμών με ανάλυση κατά Southern: πέψη και υβριδοποίηση με το VNTR Alec Jeffreys: Μελέτη πολυμορφισμών με ανάλυση κατά Southern: πέψη και υβριδοποίηση με το VNTR μη ειδική υβριδοποίηση → πολλαπλά σήματα μη ειδική υβριδοποίηση → πολλαπλά σήματα Ειδικοί ανιχνευτές Ειδικοί ανιχνευτές O αριθμός των αλληλομόρφων ποικίλλει: από 2-3 έως >500 O αριθμός των αλληλομόρφων ποικίλλει: από 2-3 έως >500

7 7 ΕΙΚΟΝΑ 16.2: ΕΙΚΟΝΑ 16.2: Προσδιορισμός γενετικού αποτυπώματος με τη χρήση ενός ιχνηθέτη ειδικού για ένα γενετικό τόπο VNTR.

8 Ταυτοποίηση ατόμων με ανάλυση STR Short Tandem Repeats Short Tandem Repeats Επαναλήψεις 2-7 bp Επαναλήψεις 2-7 bp Ιδιαίτερα μεταβλητοί τόποι Ιδιαίτερα μεταβλητοί τόποι Δυνατότητα ενίσχυσης μέσω PCR Δυνατότητα ενίσχυσης μέσω PCR

9 9 To FBI χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τα γενετικά αποτυπώματα το 1988 To FBI χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τα γενετικά αποτυπώματα το 1988 Μέχρι το 1997 είχε επιλέξει 13 βασικούς γενετικούς τόπους STR Μέχρι το 1997 είχε επιλέξει 13 βασικούς γενετικούς τόπους STR 12 αυτοσώματα 12 αυτοσώματα 5-30 επαναλήψεις 5-30 επαναλήψεις αμελογενίνη: πρωτεΐνη του σμάλτου των δοντιών στα φυλετικά χρωμοσώματα (στην ομόλογη περιοχή του Χ και του Υ, όπου όμως δεν γίνονται ανασυνδυασμοί) αμελογενίνη: πρωτεΐνη του σμάλτου των δοντιών στα φυλετικά χρωμοσώματα (στην ομόλογη περιοχή του Χ και του Υ, όπου όμως δεν γίνονται ανασυνδυασμοί) έλλειμμα 6 bp στο πρώτο ιντρόνιο της αμελογενίνης του Χ έλλειμμα 6 bp στο πρώτο ιντρόνιο της αμελογενίνης του Χ στα αρσενικά άτομα δύο ζώνες (Χ/Υ), στα θηλυκά μόνο η μικρότερη (Χ/Χ) στα αρσενικά άτομα δύο ζώνες (Χ/Υ), στα θηλυκά μόνο η μικρότερη (Χ/Χ)

10 10 ΠΙΝΑΚΑΣ 16.2: ΠΙΝΑΚΑΣ 16.2: Οι βραχείες διαδοχικές επαναλήψεις χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του προφίλ του γονιδιωματικού DNA από τις διωκτικές αρχές σε ολόκληρο τον κόσμο.

11 11 Οι ανάλυση των STRs γίνεται με PCR με πολλαπλούς εκκινητές Σε κάθε ζεύγος ο ένας εκκινητής είναι σημασμένος με μία από τις 4 φθορίζουσες ομάδες που χρησιμοποιούνται κατά την αλληλούχιση του DNA Σε κάθε ζεύγος ο ένας εκκινητής είναι σημασμένος με μία από τις 4 φθορίζουσες ομάδες που χρησιμοποιούνται κατά την αλληλούχιση του DNA Η ανίχνευση γίνεται με τη βοήθεια λέιζερ Η ανίχνευση γίνεται με τη βοήθεια λέιζερ Έτσι προσδιορίζεται το μήκος των προϊόντων Έτσι προσδιορίζεται το μήκος των προϊόντων

12 12 ΕΙΚΟΝΑ 16.3: ΕΙΚΟΝΑ 16.3: Ανάλυση των γενετικών τόπων STR που χρησιμοποιεί το FBI με τη χρήση του σετ αντιδραστηρίων PowerPlex 16, το οποίο κατασκευάζεται από την εταιρεία Promega Inc.

13 13 ΕΙΚΟΝΑ 16.4: ΕΙΚΟΝΑ 16.4: Κλίμακα αλληλομόρφων που παρέχεται μαζί με το σετ αντιδραστηρίων Profiler Plus, το οποίο κατασκευάζεται από την εταιρεία Applied Biosystems.

14 14 ΕΙΚΟΝΑ 16.5: ΕΙΚΟΝΑ 16.5: Kατά την ανάλυση των γενετικών τόπων STR είναι δυνατόν να προκύψουν παραπλανητικά αποτελέσματα (2 έως 15%)

15 15 ΕΙΚΟΝΑ 16.6: ΕΙΚΟΝΑ 16.6: Κατά την ανάλυση των γενετικών τόπων STR είναι δυνατόν να εντοπιστούν δείγματα που περιέχουν DNA δύο ή περισσότερων ατόμων. Υπάρχει ανάγκη να διαχωρίζουμε ανάμεσα σε δείγματα που περιέχουν DNA περισσότερων ατόμων και δευτερογενών σημάτων Στο γενετικό τόπο D16S539 πχ ταυτοποιούνται 4 αλληλόμορφα, γεγονός που αποδεικνύει ότι το δείγμα προέρχεται από δύο τουλάχιστον άτομα

16 16 Προσοχή όταν το γονιδιωματικό DNA είναι λιγότερο από 100 pg (δηλ. ~16 κύτταρα) Προσοχή όταν το γονιδιωματικό DNA είναι λιγότερο από 100 pg (δηλ. ~16 κύτταρα) απαιτούνται 34 κύκλοι απαιτούνται 34 κύκλοι πιθανά ετερόζυγα άτομα εμφανίζονται σαν ομόζυγα πιθανά ετερόζυγα άτομα εμφανίζονται σαν ομόζυγα εργαστηριακές επιμολύνσεις εργαστηριακές επιμολύνσεις επιμολύνσεις μεταξύ συνενόχων επιμολύνσεις μεταξύ συνενόχων

17 17 Οι συχνότητες των αλληλομόρφων χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της μοναδικότητας του αποτυπώματος

18 18 Ισορροπία Hardy-Weinberg ΑλληλόμορφαΣυχνότητεςΓονότυποιΣυχνότητες ApAA p2p2p2p2 aqAa2pq aa q2q2q2q2 p+q=1

19 19 ΠΙΝΑΚΑΣ 16.3: ΠΙΝΑΚΑΣ 16.3: Υπολογισμός της συχνότητας με την οποία εμφανίζεται στο γενικό πληθυσμό ένα προφίλ 13 γενετικών τόπων STR. 839 τρισεκατομμύρια άτομα

20 20 ΠΙΝΑΚΑΣ 16.4: ΠΙΝΑΚΑΣ 16.4: Συχνότητες των αλληλομόρφων του ΤΗ01 στους Καυκάσιους, στους Αφροαμερικανούς και στους ισπανόφωνους κατοίκους των Ηνωμένων Πολιτειών.

21 21 Βάσεις δεδομένων DNA προφίλ FBI: CODIS, Combined DNA Index System FBI: CODIS, Combined DNA Index System 3.275.000 profiles → 1% του USA πληθυσμού 3.275.000 profiles → 1% του USA πληθυσμού FSS: NDNAD, National DNA Database FSS: NDNAD, National DNA Database 3.500.000 profiles → 5,2% του UK πληθυσμού 3.500.000 profiles → 5,2% του UK πληθυσμού Το CODIS έχει 5 βάσεις δεδομένων: Το CODIS έχει 5 βάσεις δεδομένων: προφίλ εγκληματιών που έχουν καταδικαστεί προφίλ εγκληματιών που έχουν καταδικαστεί προφίλ δειγμάτων που βρέθηκαν σε τόπους εγκλήματος προφίλ δειγμάτων που βρέθηκαν σε τόπους εγκλήματος προφίλ αγνοουμένων και δειγμάτων από λείψανα προφίλ αγνοουμένων και δειγμάτων από λείψανα προφίλ συγγενών αγνοουμένων προφίλ συγγενών αγνοουμένων προφίλ ατόμων από γενικό πληθυσμό για υπολογισμό συχνοτήτων προφίλ ατόμων από γενικό πληθυσμό για υπολογισμό συχνοτήτων

22 22 ΕΙΚΟΝΑ 16.7: ΕΙΚΟΝΑ 16.7: Το μέγεθος των βάσεων δεδομένων που περιέχουν τα αποτελέσματα από αναλύσεις του προφίλ γονιδιωματικών DNA αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς.

23 23 Μέσα στο βρόχο D εντοπίζονται δύο υποερμεταβλητές αλληλου- χίες, η HV1 και HV2 με μήκος 342 και 268 bp, αντίστοιχα Μέσος όρος διαφορών σε πυρηνικούς τόπους ανάμεσα σε μη συγγενικά άτομα: ~1 ανά 1000 bp Στο mtDNA: 7-14 διαφορές στο σύνολο των 610 bp του D-loop Οι παραλλαγές του mtDNA χρησιμοποιούνται στην ιατροδικαστική Ανάλυση HV1 και HV2 με αλληλούχηση

24 24 Κανόνες FBI Αν ανάμεσα σε δύο δείγματα υπάρχουν 2 ή περισσότερες διαφορές τότε τα δύο δείγματα αποκλείεται να προέρχονται από το ίδιο άτομο ή από άτομα με την ίδια μητρική γενεαλογία Αν ανάμεσα σε δύο δείγματα υπάρχουν 2 ή περισσότερες διαφορές τότε τα δύο δείγματα αποκλείεται να προέρχονται από το ίδιο άτομο ή από άτομα με την ίδια μητρική γενεαλογία Αν δεν υπάρχει καμία διαφορά τότε τα δείγματα είναι πιθανόν να προέρχονται από το ίδιο άτομο Αν δεν υπάρχει καμία διαφορά τότε τα δείγματα είναι πιθανόν να προέρχονται από το ίδιο άτομο Αν υπάρχει μία διαφορά, τότε δεν είναι δυνατή η εξαγωγή συμπεράσματος Αν υπάρχει μία διαφορά, τότε δεν είναι δυνατή η εξαγωγή συμπεράσματος

25 25 Κάθε φορά, το προφίλ συγκρίνεται με μία βάση δεδομένων από το γενικό πληθυσμό και πραγματοποιείται στατιστική εκτίμηση της σπανιότητάς της Κάθε φορά, το προφίλ συγκρίνεται με μία βάση δεδομένων από το γενικό πληθυσμό και πραγματοποιείται στατιστική εκτίμηση της σπανιότητάς της Συχνά δεν μπορούν να προκύψουν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα Συχνά δεν μπορούν να προκύψουν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα

26 26 ΕΙΚΟΝΑ 16.8: ΕΙΚΟΝΑ 16.8: Οι μιτοχονδριακοί SNP χρησιμοποιούνται για την ανάλυση δειγμάτων μερικά αποικοδομημένου DNA.

27 27 Περιπλοκές λόγω ετεροπλασμίας Ένα ή πολλά μιτοχονδριακά γονιδιώματα μέσα σε ένα κύτταρο; Ένα ή πολλά μιτοχονδριακά γονιδιώματα μέσα σε ένα κύτταρο; ετεροπλασμία νουκλεοτιδικής αλληλουχίας ετεροπλασμία νουκλεοτιδικής αλληλουχίας δύο πληθυσμούς μιτοχονδριακών γονιδιωμάτων που διαφέρουν σε μία μόνο θέση του γονιδιώματός τους δύο πληθυσμούς μιτοχονδριακών γονιδιωμάτων που διαφέρουν σε μία μόνο θέση του γονιδιώματός τους ετεροπλασμία μήκους ετεροπλασμία μήκους παραλλαγές στο μήκος ορισμένων τμημάτων των περιοχών HV1 και HV2 παραλλαγές στο μήκος ορισμένων τμημάτων των περιοχών HV1 και HV2 Αποτέλεσμα υψηλής συχνότητας μεταλλαγών στο mtDNA Αποτέλεσμα υψηλής συχνότητας μεταλλαγών στο mtDNA Ο βαθμός ετεροπλασμίας διαφέρει στους διαφορετικούς ιστούς Ο βαθμός ετεροπλασμίας διαφέρει στους διαφορετικούς ιστούς στο αίμα 1,7% στο αίμα 1,7% στα οστά 8,6% στα οστά 8,6% στις τρίχες 9,7% στις τρίχες 9,7% Ετεροπλασμία ή πολλαπλό δείγμα;; Ετεροπλασμία ή πολλαπλό δείγμα;;

28 28 Τα λείψανα του τσάρου Νικόλαου Β' Ταυτοποίηση σορών σε δάσος Σιβηρίας το 1991 Ταυτοποίηση σορών σε δάσος Σιβηρίας το 1991 Ο τσάρος Νικόλαος Β' δολοφονήθηκε το 1918 από τους μπολσεβίκους Ο τσάρος Νικόλαος Β' δολοφονήθηκε το 1918 από τους μπολσεβίκους Το 1991 βρέθηκαν επτά πτώματα σε τάφο Το 1991 βρέθηκαν επτά πτώματα σε τάφο Τα πέντε από αυτά αποδείχτηκε ότι ανήκαν σε συγγενικά άτομα Τα πέντε από αυτά αποδείχτηκε ότι ανήκαν σε συγγενικά άτομα Τα τρία (ή τέσσερα) ήταν γένους θηλυκού Τα τρία (ή τέσσερα) ήταν γένους θηλυκού

29 29 Ένα των θηλυκών ήταν της τσαρίνας Αλεξάνδρας (μετά από σύγκριση με μακρινό ανιψιό της, τον πρίγκιπα Φίλιππο, δούκα του Εδιμβούργου, σύζυγο της βασίλισσας Ελισάβετ Β') Ένα των θηλυκών ήταν της τσαρίνας Αλεξάνδρας (μετά από σύγκριση με μακρινό ανιψιό της, τον πρίγκιπα Φίλιππο, δούκα του Εδιμβούργου, σύζυγο της βασίλισσας Ελισάβετ Β') Συγγενείς του Νικολάου Β';; Συγγενείς του Νικολάου Β';; Νεότερος αδελφός, ο δούκας Georgij Romanov, ενταφιασμένος σε μαρμάρινη σαρκοφάγο Νεότερος αδελφός, ο δούκας Georgij Romanov, ενταφιασμένος σε μαρμάρινη σαρκοφάγο Xenia Cheremeteff-Sfiri, τρισέγγονη της μητέρας του τσάρου Xenia Cheremeteff-Sfiri, τρισέγγονη της μητέρας του τσάρου

30 30 ΕΙΚΟΝΑ 16.9: ΕΙΚΟΝΑ 16.9: H ετεροπλασμία βοήθησε στην ταυτοποίηση των λειψάνων του τσάρου Νικόλαου Β΄.

31 31 STR τόποι του Υ χρωμοσώματος Τα περισσότερα εγκλήματα διαπράττονται από άντρες. Ιδιαίτερα σε περιπτώσεις βιασμών θα ήταν χρήσιμοι δείκτες από το Υ Τα περισσότερα εγκλήματα διαπράττονται από άντρες. Ιδιαίτερα σε περιπτώσεις βιασμών θα ήταν χρήσιμοι δείκτες από το Υ Αλλά: Αλλά: αδύνατη η διάκριση ανάμεσα σε αδελφούς ή πατέρα και γιο, λόγω πατρικής κληρονομικότητας αδύνατη η διάκριση ανάμεσα σε αδελφούς ή πατέρα και γιο, λόγω πατρικής κληρονομικότητας αδύνατος ο υπολογισμός πιθανότητας εμφάνισης συγκεκριμένου προφίλ στον πληθυσμό, λόγω απουσίας ανασυνδυασμού αδύνατος ο υπολογισμός πιθανότητας εμφάνισης συγκεκριμένου προφίλ στον πληθυσμό, λόγω απουσίας ανασυνδυασμού

32 32 SNPs Οι μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (Single Nucleotide Polymorphisms) αποτελούν ανεξάντλητη πηγή γενετικών δεικτών Οι μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (Single Nucleotide Polymorphisms) αποτελούν ανεξάντλητη πηγή γενετικών δεικτών Για κάθε SNP υπάρχουν μόνο δύο αλληλόμορφα Για κάθε SNP υπάρχουν μόνο δύο αλληλόμορφα Απαιτείται ανάλυση τουλάχιστον 50 SNPs προκειμένου το αποτέλεσμα να είναι στατιστικά σημαντικό Απαιτείται ανάλυση τουλάχιστον 50 SNPs προκειμένου το αποτέλεσμα να είναι στατιστικά σημαντικό Είναι δυσκολότερος ο εντοπισμός και ο χαρακτηρισμός δειγμάτων που περιέχουν DNA από περισσότερα του ενός άτομα (πχ εντοπισμός ενός ομόζυγου ατόμου παρουσία ετερόζυγου) Είναι δυσκολότερος ο εντοπισμός και ο χαρακτηρισμός δειγμάτων που περιέχουν DNA από περισσότερα του ενός άτομα (πχ εντοπισμός ενός ομόζυγου ατόμου παρουσία ετερόζυγου) Είναι αδύνατη η ενίσχυση όλων των διαγνωστικών SNPs σε μία PCR πολλαπλών εκκινητών Είναι αδύνατη η ενίσχυση όλων των διαγνωστικών SNPs σε μία PCR πολλαπλών εκκινητών

33 33 Η "ψυχρή ταυτοποίηση" των ενόχων Στις ΗΠΑ, το 67,5% των κρατουμένων που αποφυλακίστηκαν το 1994 (272.111 άτομα) συνελήφθη ξανά μέσα σε διάστημα 3 ετών!! Στις ΗΠΑ, το 67,5% των κρατουμένων που αποφυλακίστηκαν το 1994 (272.111 άτομα) συνελήφθη ξανά μέσα σε διάστημα 3 ετών!! Σε πολλά μέρη είναι υποχρεωτική η λήψη δείγματος αίματος για την καταχώριση προφίλ DNA σε βάσεις δεδομένων Σε πολλά μέρη είναι υποχρεωτική η λήψη δείγματος αίματος για την καταχώριση προφίλ DNA σε βάσεις δεδομένων στη Ν. Υόρκη απαιτείται δείγμα από κατάδικους 100 διαφορετικών αδικημάτων στη Ν. Υόρκη απαιτείται δείγμα από κατάδικους 100 διαφορετικών αδικημάτων στην Αγγλία απαιτείται δείγμα από όλους τους υπόπτους για παράνομες πράξεις, πριν τους απαγγελθεί επίσημα κατηγορία στην Αγγλία απαιτείται δείγμα από όλους τους υπόπτους για παράνομες πράξεις, πριν τους απαγγελθεί επίσημα κατηγορία

34 34 Παραγραφή εγκλήματος ή... Στο Milwaukee του Wisconsin οι αρχές ήταν πεισμένες ότι τρεις βιασμοί του 1993 είχαν γίνει από τον ίδιο άντρα Στο Milwaukee του Wisconsin οι αρχές ήταν πεισμένες ότι τρεις βιασμοί του 1993 είχαν γίνει από τον ίδιο άντρα Το γεγονός επιβεβαιώθηκε από ανάλυση DNA Το γεγονός επιβεβαιώθηκε από ανάλυση DNA Στο Wisconsin ο βιασμός παραγράφεται μετά από 6 χρόνια Στο Wisconsin ο βιασμός παραγράφεται μετά από 6 χρόνια Λίγο καιρό πριν την παραγραφή δεν υπήρχε κανείς ύποπτος Λίγο καιρό πριν την παραγραφή δεν υπήρχε κανείς ύποπτος Πώς μπορεί να αποφευχθεί η παραγραφή;; Πώς μπορεί να αποφευχθεί η παραγραφή;;

35 35 ΕΙΚΟΝΑ 16.12: ΕΙΚΟΝΑ 16.12: Ένα παράδειγμα εντάλματος σύλληψης τύπου «John Doe».

36 36 Αναγνώριση θυμάτων μαζικών καταστροφών Αεροπορικά δυστυχήματα Αεροπορικά δυστυχήματα υπάρχει πλήρης λίστα επιβατών, όμως οι επιβάτες συχνά είναι από διαφορετικές χώρες → δύσκολη η συλλογή δειγμάτων αναφοράς από συγγενείς υπάρχει πλήρης λίστα επιβατών, όμως οι επιβάτες συχνά είναι από διαφορετικές χώρες → δύσκολη η συλλογή δειγμάτων αναφοράς από συγγενείς πχ, συντριβή της Swissair από NY προς Γενεύη, 2/9/1998, ακτές της Nova Scotia, βάθος 58 μ, 229 άτομα: πάνω από 1200 ανθρώπινα μέλη χρησιμοποιήθηκαν για DNA ταυτοποιήσεις, 500.000 συγκρίσεις ανάμεσα σε προφίλ θυμάτων και συγγενών πχ, συντριβή της Swissair από NY προς Γενεύη, 2/9/1998, ακτές της Nova Scotia, βάθος 58 μ, 229 άτομα: πάνω από 1200 ανθρώπινα μέλη χρησιμοποιήθηκαν για DNA ταυτοποιήσεις, 500.000 συγκρίσεις ανάμεσα σε προφίλ θυμάτων και συγγενών

37 37 11/9/2001 (World Trade Center): 2749 νεκροί 11/9/2001 (World Trade Center): 2749 νεκροί 2005: 20120 τμήματα ιστών συλλέχθηκαν 2005: 20120 τμήματα ιστών συλλέχθηκαν 1584 άτομα αναγνωρίστηκαν 1584 άτομα αναγνωρίστηκαν 850 ταυτοποιήσεις αποκλειστικά με δεδομένα DNA 850 ταυτοποιήσεις αποκλειστικά με δεδομένα DNA 52.000 προφίλ γενετικών τόπων STR 52.000 προφίλ γενετικών τόπων STR 44.000 προφίλ mtDNA 44.000 προφίλ mtDNA 17.000 προφίλ SNP 17.000 προφίλ SNP

38 38

39 39

40 40

41 41

42 42 1. Από τι πέθανε ο Ναπολέων Βοναπάρτης; 2. Βρέθηκαν οι σοροί των Ρομανόφ; 3. Είχε σωθεί ο γιος της Μαρίας Αντουανέτας; 4. Ανήκε στον Τζέσι Τζέιμς η σορός; 5. Είχε νόθα παιδιά ο 3 ος πρόεδρος των ΗΠΑ; ΜΥΣΤΗΡΙΑ ΠΟΥ ΔΙΑΛΕΥΚΑΝΘΗΚΑΝ ΜΕ DNA

43 Ιατροδικαστική Εντομολογία Βασικές αρχές: Βασικές αρχές: Ο χρόνος ανάπτυξης των εντόμων είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας στο επίπεδο του μικροπεριβάλλοντος Ο χρόνος ανάπτυξης των εντόμων είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας στο επίπεδο του μικροπεριβάλλοντος Οικολογική διαδοχή – ένα πτώμα θα γίνει πεδίο εισβολών διαφορετικών ειδών εντόμων με το πέρασμα του χρόνου. Οι δραστηριότητες κάθε είδους ή ομάδας εντόμων αλλάζει το μικροπεριβάλλον, κάνοντάς το ελκυστικό για νέα κύματα οργανισμών, κοκ Οικολογική διαδοχή – ένα πτώμα θα γίνει πεδίο εισβολών διαφορετικών ειδών εντόμων με το πέρασμα του χρόνου. Οι δραστηριότητες κάθε είδους ή ομάδας εντόμων αλλάζει το μικροπεριβάλλον, κάνοντάς το ελκυστικό για νέα κύματα οργανισμών, κοκ

44 44 Η συχνότερη εφαρμογή αφορά την εξιχνίαση θανάτων Καθορισμός του PMI – postmortem interval Καθορισμός του PMI – postmortem interval Μετακίνηση του πτώματος Μετακίνηση του πτώματος Τρόπος και αιτία θανάτου Τρόπος και αιτία θανάτου Συσχέτιση υπόπτων με τη σκηνή του εγκλήματος Συσχέτιση υπόπτων με τη σκηνή του εγκλήματος Ανίχνευση τοξινών ή φαρμάκων μέσω ανάλυσης προνυμφών εντόμων Ανίχνευση τοξινών ή φαρμάκων μέσω ανάλυσης προνυμφών εντόμων

45 Τα πέντε στάδια της αποσύνθεσης του ανθρώπινου σώματος-1 Το φρέσκο στάδιο (Days 1-2) – από τη στιγμή του θανάτου μέχρι τα πρώτα σημάδια οιδήματος (flesh flies, blow flies, ants eating fly eggs and predatory wasps) Το φρέσκο στάδιο (Days 1-2) – από τη στιγμή του θανάτου μέχρι τα πρώτα σημάδια οιδήματος (flesh flies, blow flies, ants eating fly eggs and predatory wasps) http://fridge.gr/51525/stiles/anatomia-aposynthesis/

46 Fresh Έναρξη μετά θάνατο Έναρξη μετά θάνατο Συγκέντρωση μυγών Συγκέντρωση μυγών Πτώση θερμοκρασίας προς αυτή του περιβάλλοντος Πτώση θερμοκρασίας προς αυτή του περιβάλλοντος Αυτόλυση, η αποσύνθεση συμπλόκων πρωτεϊνών και υδατανθράκων Αυτόλυση, η αποσύνθεση συμπλόκων πρωτεϊνών και υδατανθράκων

47 Flesh Flies – 2 Species

48 Two Blowfly Species

49 Blowfly Larvae

50 House Flies on Dead Host

51 Pig Carcass Infested With Blowfly Maggots

52 Five Stages … 2 Στάδιο φουσκώματος (Days 2-6) – Έναρξη σήψης Στάδιο φουσκώματος (Days 2-6) – Έναρξη σήψης Αέρια παράγονται από αναερόβια βακτηριακή δραστηριότητα, παράγοντας μεθάνιο και υδρόθειο. Επίσης παράγονται πουτρεσκίνες και κανταβερίνες (πτωμαΐνες). Αέρια παράγονται από αναερόβια βακτηριακή δραστηριότητα, παράγοντας μεθάνιο και υδρόθειο. Επίσης παράγονται πουτρεσκίνες και κανταβερίνες (πτωμαΐνες). Σημαντικό φούσκωμα, έκκριση υγρών, προσέλκυση μεγάλου αριθμού μυγών και προνυμφών στα υγρά που διαρρέουν. Σημαντικό φούσκωμα, έκκριση υγρών, προσέλκυση μεγάλου αριθμού μυγών και προνυμφών στα υγρά που διαρρέουν. Η πανίδα του εδάφους απομακρύνεται λόγω υγρασίας Η πανίδα του εδάφους απομακρύνεται λόγω υγρασίας Μυρμήγκια και άλλα είδη μυγών λυμαίνονται τις προνύμφες Μυρμήγκια και άλλα είδη μυγών λυμαίνονται τις προνύμφες

53 Bloat Διόγκωση λόγω αερίων που παράγονται από βακτηριακή δραστηριότητα Διόγκωση λόγω αερίων που παράγονται από βακτηριακή δραστηριότητα Αύξηση θερμοκρασίας του πτώματος Αύξηση θερμοκρασίας του πτώματος Διαρκής παρουσία μυγών Διαρκής παρουσία μυγών

54 Five Stages … 3 Στάδιο ενεργής σήψης (Decay Stage, Days 5-11) Στάδιο ενεργής σήψης (Decay Stage, Days 5-11) Το κοιλιακό τοίχωμα διαρρηγνύεται και το πτώμα ξεφουσκώνει. Το κοιλιακό τοίχωμα διαρρηγνύεται και το πτώμα ξεφουσκώνει. Ενήλικες μύγες αρχίζουν να φεύγουν, αλλά μεγάλοι αριθμοί προνυμφών παραμένουν και τρέφονται. Ενήλικες μύγες αρχίζουν να φεύγουν, αλλά μεγάλοι αριθμοί προνυμφών παραμένουν και τρέφονται. Το πτώμα αρχίζει να αποξηραίνεται και σκαθάρια αρχίζουν να τρέφονται στους πιο στεγνούς ιστούς. Το πτώμα αρχίζει να αποξηραίνεται και σκαθάρια αρχίζουν να τρέφονται στους πιο στεγνούς ιστούς. Οι μύγες αρχίζουν να βομβυκιώννται. Οι μύγες αρχίζουν να βομβυκιώννται. Αρπακτικά σκαθάρια προσελκύονται (rove and hister beetles). Αρπακτικά σκαθάρια προσελκύονται (rove and hister beetles).

55 Decay Ελάττωση παραγωγής αερίων, υγρά αποσύνθεσης διαρρέουν από το πτώμα Ελάττωση παραγωγής αερίων, υγρά αποσύνθεσης διαρρέουν από το πτώμα Βακτήρια και λάρβες εξέρχονται από το δέρμα Βακτήρια και λάρβες εξέρχονται από το δέρμα Τεράστιες ποσότητες λαρβών και μεγάλες ποσότητες υγρών Τεράστιες ποσότητες λαρβών και μεγάλες ποσότητες υγρών Δυσοσμία Δυσοσμία Οι λάρβες βομβυκιώνονται Οι λάρβες βομβυκιώνονται Το πτώμα ελαττώνεται στο 20% της αρχικής του μάζας Το πτώμα ελαττώνεται στο 20% της αρχικής του μάζας

56 Hister Beetles Prey on Blowfly Larvae

57 Rove Beetles – 2 Species

58 Five Stages … 4 Στάδιο προχωρημένης σήψης (Post-decay Stage: Days 10-25) Στάδιο προχωρημένης σήψης (Post-decay Stage: Days 10-25) Σε ξηρά περιβάλλοντα- τα υπολείμματα αποτελούνται από ξηρό δέρμα, χόνδρους και οστά. Το σημείο είναι ιδανικό για dermestid σκαθάρια, histerids, βομβυκιωμένες μύγες, πρώιμα στάδια rove σκαθαριών Σε ξηρά περιβάλλοντα- τα υπολείμματα αποτελούνται από ξηρό δέρμα, χόνδρους και οστά. Το σημείο είναι ιδανικό για dermestid σκαθάρια, histerids, βομβυκιωμένες μύγες, πρώιμα στάδια rove σκαθαριών Σε υγρά περιβάλλοντα – μεγάλες ποσότητες υγρών, παχύρρευστο υλικό (υποπροϊόντα αποσύνθεσης) βρίσκονται στο έδαφος κάτω από τα υπολείμματα του πτώματος. Το σημείο είναι ιδανικό για πρώιμα στάδια από moth flies και rove beetles Σε υγρά περιβάλλοντα – μεγάλες ποσότητες υγρών, παχύρρευστο υλικό (υποπροϊόντα αποσύνθεσης) βρίσκονται στο έδαφος κάτω από τα υπολείμματα του πτώματος. Το σημείο είναι ιδανικό για πρώιμα στάδια από moth flies και rove beetles

59 Dermestid Beetles – Adult and Larvae

60 Post-Decay Το κουφάρι του πτώματος συρρικνώνεται σε τρίχες, δέρμα και οστά Το κουφάρι του πτώματος συρρικνώνεται σε τρίχες, δέρμα και οστά Ο πληθυσμός των μυγών μειώνεται και αντικαθίσταται από άλλα αρθρόποδα Ο πληθυσμός των μυγών μειώνεται και αντικαθίσταται από άλλα αρθρόποδα Αρχικά επικρατούν σκαθάρια δέρματος (hide beetles) σε ξηρό περιβάλλον Αρχικά επικρατούν σκαθάρια δέρματος (hide beetles) σε ξηρό περιβάλλον Οι πληθυσμοί των ακάρεων (mites) και των αρπακτικών σκαθαριών (predatory beetles) αυξάνονται Οι πληθυσμοί των ακάρεων (mites) και των αρπακτικών σκαθαριών (predatory beetles) αυξάνονται

61 Dry (Skeletal) Δεν συμβαίνει πάντα, ιδιαίτερα όταν το πτώμα βρίσκεται σε υγρές περιοχές. Οι λάρβες διπτέρων θα παραμείνουν περισσότερο και τα σκαθάρια δέρματος δεν θα εμφανιστούν. Δεν συμβαίνει πάντα, ιδιαίτερα όταν το πτώμα βρίσκεται σε υγρές περιοχές. Οι λάρβες διπτέρων θα παραμείνουν περισσότερο και τα σκαθάρια δέρματος δεν θα εμφανιστούν. Σε υγρά περιβάλλοντα, τα σκαθάρια δέρματος αντικαθίστανται από nabid and reduviid insects. Σε υγρά περιβάλλοντα, τα σκαθάρια δέρματος αντικαθίστανται από nabid and reduviid insects. Το πτώμα συρρικνώνεται στο ~10% της αρχικής μάζας. Το πτώμα συρρικνώνεται στο ~10% της αρχικής μάζας. Στο τελευταίο στάδιο (Skeletal Stage) παραμένουν μόνο τρίχες και οστά. Στο τελευταίο στάδιο (Skeletal Stage) παραμένουν μόνο τρίχες και οστά.

62 Five Stages … 5 Η ξηρή φάση: σκελετοποίηση (Dry Stage: Days 25+) Η ξηρή φάση: σκελετοποίηση (Dry Stage: Days 25+) Κυρίως απομένουν μαλλιά και οστά. Κυρίως απομένουν μαλλιά και οστά. Η οσμή είναι κυρίως του εδάφους και των απορριμμάτων. Η οσμή είναι κυρίως του εδάφους και των απορριμμάτων. Μερικά dermestid σκαθάρια, βομβύκια μυγών, ανώριμα και ενήλικα στάδια από rove σκαθάρια, φυσιολογική πανίδα του εδάφους με ακάρεα κλπ αρχίζει να επανεμφανίζεται. Μερικά dermestid σκαθάρια, βομβύκια μυγών, ανώριμα και ενήλικα στάδια από rove σκαθάρια, φυσιολογική πανίδα του εδάφους με ακάρεα κλπ αρχίζει να επανεμφανίζεται. Το στάδιο αυτό μπορεί να διαρκέσει από μήνες έως χρόνια Το στάδιο αυτό μπορεί να διαρκέσει από μήνες έως χρόνια

63 Nabid insects Nabid insects 63 Reduviid insects Reduviid insects

64 Carrion Beetles – 2 Species

65 Female Carrion Beetle and Kangaroo Rat Rat will be completely buried and eggs laid upon it.

66 Εμπόδια στην αποσύνθεση και ανώμαλη αποσύνθεση Φυσικά – έδαφος, νερό, φέρετρο, προ- και μετα- θανάτιες κακώσεις Φυσικά – έδαφος, νερό, φέρετρο, προ- και μετα- θανάτιες κακώσεις Χημικά – μέσα βαλσάμωσης ή ταρίχευσης, εντομοκτόνα, παρουσία ασβεστίου κλπ. Χημικά – μέσα βαλσάμωσης ή ταρίχευσης, εντομοκτόνα, παρουσία ασβεστίου κλπ. Κλιματικά – ζέστη, κρύο, άνεμος, βροχόπτωση Κλιματικά – ζέστη, κρύο, άνεμος, βροχόπτωση Ζώα – πτηνά, ποντικοί, αρουραίοι, σκύλοι, γάτες κλπ. Ζώα – πτηνά, ποντικοί, αρουραίοι, σκύλοι, γάτες κλπ.

67 Maggot Therapy – Technically called Maggot Debridement Therapy or MDT Προνύμφες μυγών χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό νεκρών ιστών γύρω από πληγές. Τα περιττώματα των προνυμφών περιέχουν αλλαντοΐνες, που βοηθούν την επαναδόμηση του δέρματος, καθώς και μεγάλη περιεκτικότητα σε αμμωνία, που έχει αντιβιοτική δράση.

68 Wounds on the Battlefield in World War II Είχε παρατηρηθεί από τους χειρούργους του πολέμου ότι πληγές των στρατιωτών πάνω στις οποίες τρέφονταν προνύμφες μυγών είχαν πολύ λιγότερη γάγγραινα και επουλώνοντας πολύ γρηγορότερα από ό,τι πληγές που προστατεύονταν από τις μύγες …

69 Phaenicia sericata – the green blow fly Το είδος αυτό τρέφεται μόνο σε νεκρό (αποσυντιθέμενο) ιστό.

70 Interesting and True … Η προνυμφο-θεραπεία (maggot therapy) είναι περισσότερο διαδεδομένη στη Μεγάλη Βρετανία και την Ευρώπη παρά στις ΗΠΑ. Η προνυμφο-θεραπεία (maggot therapy) είναι περισσότερο διαδεδομένη στη Μεγάλη Βρετανία και την Ευρώπη παρά στις ΗΠΑ. Στη Μεγάλη Βρετανία έχουν γίνει περί τις 25,000 θεραπείες από το 1995. Στη Μεγάλη Βρετανία έχουν γίνει περί τις 25,000 θεραπείες από το 1995. Ο Ronald Sherman, M.D. έχει εισαγάγει την προνυμφο-θεραπεία στις ΗΠΑ. Βρίσκεται στο U. of Calif., Irvine. Ο Ronald Sherman, M.D. έχει εισαγάγει την προνυμφο-θεραπεία στις ΗΠΑ. Βρίσκεται στο U. of Calif., Irvine.

71 Maggots Feeding at Edge of an Ulcerating Wound on Foot

72 Maggots Cleaning Up a Wound Associated with an Amputation

73 73

74 Vertebrate Biology/Taxidermy – Skull and Skelton Preparation

75 A Skull Cleaned by Dermestid Beetles

76 Trays of Vertebrate Skulls in Dept. Of Vertebrate Biology, Univ. of Michigan

77 A Great Horned Owl Skeleton

78 Dermestid Colony Housing

79 Larval and Adult Dermestids Working on Jawbone

80 Bear’s Skull Being Cleaned

81 Case Study: ιατροδικαστική εντομολογία και ενίσχυση του DNA Μισοθαμένο πτώμα γυναίκας στην άμμο σε παραλία στη Σικελία Μισοθαμένο πτώμα γυναίκας στην άμμο σε παραλία στη Σικελία Υποψίες ανακριτών για γνωστό επιχειρηματία, του οποίου το αυτοκίνητο το είχαν δει στην περιοχή τη νύχτα του φόνου Υποψίες ανακριτών για γνωστό επιχειρηματία, του οποίου το αυτοκίνητο το είχαν δει στην περιοχή τη νύχτα του φόνου Έρευνα στο σπίτι του υπόπτου δεν απέφερε κανένα σημαντικό εύρημα, εκτός από κηλίδα από αίμα γεύματος κουνουπιού στον τοίχο Έρευνα στο σπίτι του υπόπτου δεν απέφερε κανένα σημαντικό εύρημα, εκτός από κηλίδα από αίμα γεύματος κουνουπιού στον τοίχο Απορρόφηση κηλίδας σε υγρό διηθητικό χαρτί, απομόνωση DNA αίματος και PCR ενίσχυση: το αίμα ανήκει στην κοπέλα Απορρόφηση κηλίδας σε υγρό διηθητικό χαρτί, απομόνωση DNA αίματος και PCR ενίσχυση: το αίμα ανήκει στην κοπέλα Συλλογή υπολειμμάτων κουνουπιού και ταυτοποίηση του είδους του: Culex pipiens, ένα είδος που δεν συνηθίζει να διανύει μεγάλες αποστάσεις, όπως αυτή ανάμεσα στο σπίτι του υπόπτου και τον τόπο του εγκλήματος Συλλογή υπολειμμάτων κουνουπιού και ταυτοποίηση του είδους του: Culex pipiens, ένα είδος που δεν συνηθίζει να διανύει μεγάλες αποστάσεις, όπως αυτή ανάμεσα στο σπίτι του υπόπτου και τον τόπο του εγκλήματος Αυτές οι αποδείξεις, μαζί με κόκκους άμμου και κομμάτια φύλλων που βρέθηκαν στα ρούχα του υπόπτου που ταίριαζαν σε δείγματα της παραλίας, βοήθησαν να καταδικαστεί ο ύποπτος για φόνο δευτέρου βαθμού. Αυτές οι αποδείξεις, μαζί με κόκκους άμμου και κομμάτια φύλλων που βρέθηκαν στα ρούχα του υπόπτου που ταίριαζαν σε δείγματα της παραλίας, βοήθησαν να καταδικαστεί ο ύποπτος για φόνο δευτέρου βαθμού. 81