سرنخي به نام ژن ها
نويسنده: پونه شيرازي
امروزه روش هاي جديدي براي اثبات قطعي وقوع جرم در سراسر دنيا مورد استفاده قرار مي گيرند که نتايج آن مي تواند در تعيين محکوم و تبرئه کردن متهمان با اطمينان بسيار بالا استفاده شود. افزايش دقت اين روش ها باعث شده است به طور گسترده در پزشکي قانوني مورد توجه قرار گيرد و دادگاه ها نيز در بررسي هاي خود، به اين روش ها استناد کنند.روش هاي جديد که کم کم اعتبار بالايي پيدا مي کنند ، محدوديت هاي روش هاي قديمي را ندارند و به کمک آنها مي توان فراتر از زمان هاي عادي به بررسي روزمره پرداخت و رازهاي جنايات را آشکار کرد که قرن ها از وقوع آن مي گذرد.نمونه اين توانايي در سال 1996 به اثبات رسيد؛ زماني که روش هاي ژنتيکي ثابت کرد خانواده آخرين تزار روسيه سال 1918 بر اثر جنايت کشته شده اند.در چند ماه اخير، پژوهشگران دانشگاه هاي علوم پزشکي تهران و صنعتي شريف ، نرم افزار آناليز الگوهاي انگشت نگاري دي ان اي را طراحي کردند که مي تواند جرم شناسي ايران را نيز از اين فناوري پيشرفته بهره مند سازد. شايد برايتان جالب باشد که ابتدا ريشه هاي تاريخي جرم شناسي در ايران را مرور کنيم.
به دنبال ايجاد و تاسيس نظميه در سال 1253 شمسي با کمک افسر اتريشي و پيش بيني دفتر ثبت مسروقات در اين تشکيلات ، مي توان ادعا کرد که اولين سنگ بناي آگاهي در آن زمان گذاشته شد. زمان رياست مختارالسلطنه در سال 1288 شمسي با ايجاد گسترش و تغييرات در سازمان نظميه ، دايره اي به نام دايره تحقيق تاسيس شد که رسيدگي به اعمال بزهکاران جنايي ، سارقان و... در اين دايره انجام مي شد. سال 1292 با آمدن چند نفر از افسران سوئدي ، يکي از آنان مسوول بررسي درخصوص گسترش دايره تحقيق شد که ضمن گسترش اين دايره ، سازمان آن را به 7 شعبه افزايش و نام آن را به تامينات تغيير دادند که بعضي ادارات فعلي ازجمله اداره کل تشخيص هويت جزيي از آن محسوب مي شد. اداره تشخيص هويت که شعبه هفتم تامينات محسوب مي شد 2 قسمت انگشت نگاري و تن پيمايي داشت ، بنابراين اولين مستند قانوني تشکيل تشخيص هويت در زمان سوئدي ها بين سال 1291 - 92 است.
اداره تامينات که 7 شعبه داشت به جرايمي از قبيل قتل ، سرقت ، جرح ، حمل اسلحه ، سکه تقلبي ، هتک ناموس ، منافيات عفت ، فريب اطفال ، جيب بري ، امور قمارخانه ها و مهمانخانه ها، کاروانسراها رسيدگي مي کرد و تشخيص هويت مجرمان نيز به وسيله انگشت نگاري و تن پيمايي انجام مي شد. سال 1317 شمسي ، اداره محبس به اداره زندان ها و تامينات به اداره آگاهي تغيير نام يافت و اداره تشخيص هويت مجدد به اداره آگاهي ملحق شد. سال 1333 شمسي نيز اداره تشخيص هويت به صورت واحدي مستقل در سازمان شهرباني وقت جاي گرفت و پيش از آن در سال 1306 تعداد 10 نفر از کارکنان اين اداره براي آموزش امور پليسي و جرم شناسي به خارج از کشور اعزام شدند.سال 1340 شعبه 17 به شعب آگاهي اضافه شد و شعب آگاهي مستقر در کلانتري ها به آگاهي تهران ضميمه شدند و 4 سال بعد، شعبه خدمات ماشيني نيز براي تسهيل در کشف جرايم تشکيل شد.
انگشت نگاري از ديروز تا امروز
با توجه به رشد جمعيت و تغيير شگرد مجرمان ، همچنين احساس نياز به تقويت توان مقابله علمي با آنها در سال 1332 سازمان نوين اداره تشخيص هويت به منظور جمع آوري پيشينه بزهکاران از طريق حفظ و نگهداري آثار انگشت آنان ، تعيين هويت اجساد و اشخاص زنده و بررسي فني صحنه جرايم و اعمال روش هاي علمي و آزمايشگاهي با تجزيه و تحليل اسباب و آلات به دست آمده از صحنه هاي جرم پايه گذاري شد. در آغاز فعاليت اين اداره ، توجه مسوولان وقت بيشتر معطوف به بخش انگشت نگاري و تلاش مضاعف اين واحد صرف جمع آوري کارت هاي انگشت نگاري و بايگاني آنها شده بود و کمتر به آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي توجه مي شد، چون در آن زمان امور آزمايشگاه ها علم جديدي در بخش کشف جرايم بود. در تمامي ندامتگاه هاي کشور، ماموران انگشت نگاري و عکاس اداره تشخيص هويت مستقر مي شدند و به محض ورود هر زنداني از آن انگشت نگاري و عکس تهيه مي کردند. اين عمل با روش هاي جديد عکاسي ديجيتالي هنوز ادامه دارد. سال 1346 تغييرات مختصري در سازمان تشخيص هويت روي داد. از اين پس به آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي اهميت بيشتري داده شد، چراکه به نوعي بانک اطلاعات جنايي به شمار مي رفت.همزمان دفتر ارتباط پليس بين الملل نيز در اين اداره تشکيل شد.
مجرمان شناسايي مي شوند
براي شناسايي مجرم به روش انگشت نگاري ژنتيکي ، پس از استخراج دي ان اي از نمونه ها و همچنين مقايسه الگوهاي باندي حاصل از نمونه خون مقتول و با الگوهاي باندي حاصل از نمونه حاوي مخلوطي از سلول هاي مقتول و قاتل ، الگوهاي باندي متعلق به قاتل را تشخيص داد.انگشت نگاري ژنتيکي همچنين مي تواند براي شناسايي اجسادي که تخريب و متلاشي شده اند يا به هر علتي قابل تشخيص نيستند ، مورد استفاده قرار گيرند.از سوي ديگر، از اين روش مي توان براي تشخيص والدين حقيقي در صورتي که بر سر آن شبهه وجود داشته باشد و نيز تشخيص سرطان ها استفاده کرد.در برخي از انواع سرطان ها، به طور قابل توجهي افزايش يا کاهش تعداد توالي هاي ميکروساتلايت ديده مي شود.چنين تغييراتي از سوي ديگر با استفاده از انگشت نگاري دي ان اي ، تمايز ژنتيکي ، تعداد مهاجران در هر نسل ، ميزان همخواني را برآورد کرد بخصوص با استفاده از اين ابزار قدرتمند ، زمان اشتقاق گونه ها را نيز مي توان محاسبه کرد.تاييد صحت ادعاهاي شبيه سازي نيز يکي از موارد جالب کاربرد انگشت نگاري ژنتيکي است. در سال 1352 با توجه به ضرورت برخوردار بودن از فناوري علمي کشف جرم ، مسوولان وقت تغييرات جديدي در سازمان به وجود آوردند و تجهيزات مدرن تري در اختيار آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي قرار دادند که مي توان به تجهيزاتي نظير گازکروماتوگرافي ، اسپکتروسکوپي ، دستگاه اتوگاماسنيتليشن ، بتاليکوئيد، سنيتليشن ، الکتروفورز، دستگاه جذب اتمي ، ماورائبنفش ، طيف سنج مادون قرمز و انواع ميکروسکوپ هاي مقايسه اي اشاره کرد.
تکنيک انگشت نگاري ژنتيکي
امروزه واژه ميکروساتلايت و ميني ساتلايت براي متخصصان علم ژنتيک بسيار آشنا هستند. تعداد بازهاي موجود طبق قاعده خاصي در ژنوم تکرار مي شوند. براي چنين آزمون هايي به بررسي تمام ژنوم نياز نيست و همان طور که وجود يک خال در بدن مي تواند دليلي محکم بر شناسايي يک بي گناه يا قاتل باشد، بررسي يک ناحيه کوچک از ژنوم فرد مظنون نيز چنين مدارک ارزشمندي مهيا خواهد کرد.حال برايتان جالب خواهد بود اگر بدانيد چطور مي توان يک ژن خاص را در ميان 100هزار ژن موجود در بيليون ها جفت باز يک ژنوم انساني يافت و مورد مطالعه قرار داد. در واقع راه حل ها در اين زمينه از دهه 1970 شروع به نمايان شدن کردند. پيشرفت هاي حاصل از ده ها سال کار هزاران دانشمند در زمينه هاي ژنتيک ، بيوشيمي ، بيولوژي و شيمي فيزيک گردهم آمدند تا فناوري هايي براي تعيين موقعيت ، جداسازي ، آماده سازي و مطالعه قطعات دي ان اي مشتق از کروموزوم هاي بزرگتر ايجاد کنند؛ البته تکنيک انگشت نگاري ژنتيکي سال 1985 ابداع شد.يکي از صحيح ترين روش ها براي اثبات حضور يک فرد در صحنه جنايت ، انگشت نگاري بوده است. انگشت نگاري دي ان اي براساس وجود چندشکلي هاي توالي است.
اين چندشکلي ها، حاصل تفاوت هاي کوچک در توالي هستند که به طور متوسط از فردي به فرد ديگر در هر 500 تا 1000 جفت باز اتفاق مي افتد. هر تفاوتي از توالي ژنومي مشترک انسان در کسري از جمعيت انساني رخ مي دهد هر فرد تعدادي از اين تفاوت ها را در توالي ژنتيکي خود نشان مي دهد. اين تغييرات توالي منجر به تنوع اندازه قطعات دي ان اي در بين افراد متفاوت مي شود. از اين رو به اين تغييرات ، چندشکلي هاي طول قطعه محدودکننده يا (RFLPs) گويند. در واقع با استفاده از اين تست شناسايي توالي دي ان اي ژنومي مي توان يک فرد را در کل جمعيت انساني شناسايي کرد. با وجود اين ، چنين روشي به نمونه هاي تازه دي ان اي و بيش از ميزاني نياز دارد که عموما در صحنه وقوع جرم وجود دارد. پس با استفاده از PCR که امکان ازدياد مقادير کم دي ان اي را فراهم مي آورد، حساسيت آزمون RFLP را افزايش مي دهند. امروزه حتي آناليز RFLP ، تنها روش قابل دسترسي براي تشخيص پيش از زايمان بيماري هايي است که در آنها محل عارضه روي کروموزوم شناخته شده ، ولي هنوز ژن کنترل کننده آنها تعيين نشده است.
تجزيه الگوهاي انگشت نگاري دي ان اي
نرم افزار ژن نگار طراحي شده به وسيله محققان دانشگاه علوم پزشکي تهران و صنعتي شريف قادر به مقايسه الگوهاي ژنتيکي ، برآورد فواصل ژنتيکي ، ترسيم دندروگرام و جستجوي الگوهاي جديد در بانک اطلاعاتي موجود است.دکتر محمدمهدي فيض آبادي در اين ارتباط مي گويد: جاي جنبش نرم افزاري در زمينه بيولوژي ما تاکنون خالي بوده است و از اين رو ما به منابع خارجي وابسته بوده ايم. پس ضروري بود دانشجويان ما بتوانند به صورت آنلاين به منابع دسترسي پيدا کنند. حتي خبر ساخت دستگاه ساخته شده در ايران در يکي از مجلات بين المللي هندوستان به چاپ رسيد. جالب است بدانيد قيمت تمام شده دستگاه ساخته شده در ايران 3ميليون تومان است در حالي که نمونه امريکايي آن قيمتي معادل 25 ميليون تومان دارد.
کاربرد نرم افزار ژن نگار
دکتر فيض آبادي با اشاره به اين که مجريان طرح درصددند نرم افزار طراحي شده را با استاندارد ايران مکانيزه کنند، مي افزايد: با استفاده از اين نرم افزار مي توان ميزان اختلافات را در سطح ژني شناسايي کرد که اين بررسي هم براي افراد و هم ديگر موجودات قابل اجرا است ؛ به طور مثال ميزان تنوع ژنتيکي باکتري هايي که در ايران داريم با اين نرم افزار قابل شناسايي و دسترسي است.براي اين منظور نيز از تکنيک هاي PFGE براي گروه بندي و نقشه برداري هاي ژنتيکي و تکنيک RFLP که تکنيک انگشت نگاري است ، بهره گرفته مي شود.
به دنبال ايجاد و تاسيس نظميه در سال 1253 شمسي با کمک افسر اتريشي و پيش بيني دفتر ثبت مسروقات در اين تشکيلات ، مي توان ادعا کرد که اولين سنگ بناي آگاهي در آن زمان گذاشته شد. زمان رياست مختارالسلطنه در سال 1288 شمسي با ايجاد گسترش و تغييرات در سازمان نظميه ، دايره اي به نام دايره تحقيق تاسيس شد که رسيدگي به اعمال بزهکاران جنايي ، سارقان و... در اين دايره انجام مي شد. سال 1292 با آمدن چند نفر از افسران سوئدي ، يکي از آنان مسوول بررسي درخصوص گسترش دايره تحقيق شد که ضمن گسترش اين دايره ، سازمان آن را به 7 شعبه افزايش و نام آن را به تامينات تغيير دادند که بعضي ادارات فعلي ازجمله اداره کل تشخيص هويت جزيي از آن محسوب مي شد. اداره تشخيص هويت که شعبه هفتم تامينات محسوب مي شد 2 قسمت انگشت نگاري و تن پيمايي داشت ، بنابراين اولين مستند قانوني تشکيل تشخيص هويت در زمان سوئدي ها بين سال 1291 - 92 است.
اداره تامينات که 7 شعبه داشت به جرايمي از قبيل قتل ، سرقت ، جرح ، حمل اسلحه ، سکه تقلبي ، هتک ناموس ، منافيات عفت ، فريب اطفال ، جيب بري ، امور قمارخانه ها و مهمانخانه ها، کاروانسراها رسيدگي مي کرد و تشخيص هويت مجرمان نيز به وسيله انگشت نگاري و تن پيمايي انجام مي شد. سال 1317 شمسي ، اداره محبس به اداره زندان ها و تامينات به اداره آگاهي تغيير نام يافت و اداره تشخيص هويت مجدد به اداره آگاهي ملحق شد. سال 1333 شمسي نيز اداره تشخيص هويت به صورت واحدي مستقل در سازمان شهرباني وقت جاي گرفت و پيش از آن در سال 1306 تعداد 10 نفر از کارکنان اين اداره براي آموزش امور پليسي و جرم شناسي به خارج از کشور اعزام شدند.سال 1340 شعبه 17 به شعب آگاهي اضافه شد و شعب آگاهي مستقر در کلانتري ها به آگاهي تهران ضميمه شدند و 4 سال بعد، شعبه خدمات ماشيني نيز براي تسهيل در کشف جرايم تشکيل شد.
انگشت نگاري از ديروز تا امروز
با توجه به رشد جمعيت و تغيير شگرد مجرمان ، همچنين احساس نياز به تقويت توان مقابله علمي با آنها در سال 1332 سازمان نوين اداره تشخيص هويت به منظور جمع آوري پيشينه بزهکاران از طريق حفظ و نگهداري آثار انگشت آنان ، تعيين هويت اجساد و اشخاص زنده و بررسي فني صحنه جرايم و اعمال روش هاي علمي و آزمايشگاهي با تجزيه و تحليل اسباب و آلات به دست آمده از صحنه هاي جرم پايه گذاري شد. در آغاز فعاليت اين اداره ، توجه مسوولان وقت بيشتر معطوف به بخش انگشت نگاري و تلاش مضاعف اين واحد صرف جمع آوري کارت هاي انگشت نگاري و بايگاني آنها شده بود و کمتر به آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي توجه مي شد، چون در آن زمان امور آزمايشگاه ها علم جديدي در بخش کشف جرايم بود. در تمامي ندامتگاه هاي کشور، ماموران انگشت نگاري و عکاس اداره تشخيص هويت مستقر مي شدند و به محض ورود هر زنداني از آن انگشت نگاري و عکس تهيه مي کردند. اين عمل با روش هاي جديد عکاسي ديجيتالي هنوز ادامه دارد. سال 1346 تغييرات مختصري در سازمان تشخيص هويت روي داد. از اين پس به آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي اهميت بيشتري داده شد، چراکه به نوعي بانک اطلاعات جنايي به شمار مي رفت.همزمان دفتر ارتباط پليس بين الملل نيز در اين اداره تشکيل شد.
مجرمان شناسايي مي شوند
براي شناسايي مجرم به روش انگشت نگاري ژنتيکي ، پس از استخراج دي ان اي از نمونه ها و همچنين مقايسه الگوهاي باندي حاصل از نمونه خون مقتول و با الگوهاي باندي حاصل از نمونه حاوي مخلوطي از سلول هاي مقتول و قاتل ، الگوهاي باندي متعلق به قاتل را تشخيص داد.انگشت نگاري ژنتيکي همچنين مي تواند براي شناسايي اجسادي که تخريب و متلاشي شده اند يا به هر علتي قابل تشخيص نيستند ، مورد استفاده قرار گيرند.از سوي ديگر، از اين روش مي توان براي تشخيص والدين حقيقي در صورتي که بر سر آن شبهه وجود داشته باشد و نيز تشخيص سرطان ها استفاده کرد.در برخي از انواع سرطان ها، به طور قابل توجهي افزايش يا کاهش تعداد توالي هاي ميکروساتلايت ديده مي شود.چنين تغييراتي از سوي ديگر با استفاده از انگشت نگاري دي ان اي ، تمايز ژنتيکي ، تعداد مهاجران در هر نسل ، ميزان همخواني را برآورد کرد بخصوص با استفاده از اين ابزار قدرتمند ، زمان اشتقاق گونه ها را نيز مي توان محاسبه کرد.تاييد صحت ادعاهاي شبيه سازي نيز يکي از موارد جالب کاربرد انگشت نگاري ژنتيکي است. در سال 1352 با توجه به ضرورت برخوردار بودن از فناوري علمي کشف جرم ، مسوولان وقت تغييرات جديدي در سازمان به وجود آوردند و تجهيزات مدرن تري در اختيار آزمايشگاه هاي تحقيقات جنايي قرار دادند که مي توان به تجهيزاتي نظير گازکروماتوگرافي ، اسپکتروسکوپي ، دستگاه اتوگاماسنيتليشن ، بتاليکوئيد، سنيتليشن ، الکتروفورز، دستگاه جذب اتمي ، ماورائبنفش ، طيف سنج مادون قرمز و انواع ميکروسکوپ هاي مقايسه اي اشاره کرد.
تکنيک انگشت نگاري ژنتيکي
امروزه واژه ميکروساتلايت و ميني ساتلايت براي متخصصان علم ژنتيک بسيار آشنا هستند. تعداد بازهاي موجود طبق قاعده خاصي در ژنوم تکرار مي شوند. براي چنين آزمون هايي به بررسي تمام ژنوم نياز نيست و همان طور که وجود يک خال در بدن مي تواند دليلي محکم بر شناسايي يک بي گناه يا قاتل باشد، بررسي يک ناحيه کوچک از ژنوم فرد مظنون نيز چنين مدارک ارزشمندي مهيا خواهد کرد.حال برايتان جالب خواهد بود اگر بدانيد چطور مي توان يک ژن خاص را در ميان 100هزار ژن موجود در بيليون ها جفت باز يک ژنوم انساني يافت و مورد مطالعه قرار داد. در واقع راه حل ها در اين زمينه از دهه 1970 شروع به نمايان شدن کردند. پيشرفت هاي حاصل از ده ها سال کار هزاران دانشمند در زمينه هاي ژنتيک ، بيوشيمي ، بيولوژي و شيمي فيزيک گردهم آمدند تا فناوري هايي براي تعيين موقعيت ، جداسازي ، آماده سازي و مطالعه قطعات دي ان اي مشتق از کروموزوم هاي بزرگتر ايجاد کنند؛ البته تکنيک انگشت نگاري ژنتيکي سال 1985 ابداع شد.يکي از صحيح ترين روش ها براي اثبات حضور يک فرد در صحنه جنايت ، انگشت نگاري بوده است. انگشت نگاري دي ان اي براساس وجود چندشکلي هاي توالي است.
اين چندشکلي ها، حاصل تفاوت هاي کوچک در توالي هستند که به طور متوسط از فردي به فرد ديگر در هر 500 تا 1000 جفت باز اتفاق مي افتد. هر تفاوتي از توالي ژنومي مشترک انسان در کسري از جمعيت انساني رخ مي دهد هر فرد تعدادي از اين تفاوت ها را در توالي ژنتيکي خود نشان مي دهد. اين تغييرات توالي منجر به تنوع اندازه قطعات دي ان اي در بين افراد متفاوت مي شود. از اين رو به اين تغييرات ، چندشکلي هاي طول قطعه محدودکننده يا (RFLPs) گويند. در واقع با استفاده از اين تست شناسايي توالي دي ان اي ژنومي مي توان يک فرد را در کل جمعيت انساني شناسايي کرد. با وجود اين ، چنين روشي به نمونه هاي تازه دي ان اي و بيش از ميزاني نياز دارد که عموما در صحنه وقوع جرم وجود دارد. پس با استفاده از PCR که امکان ازدياد مقادير کم دي ان اي را فراهم مي آورد، حساسيت آزمون RFLP را افزايش مي دهند. امروزه حتي آناليز RFLP ، تنها روش قابل دسترسي براي تشخيص پيش از زايمان بيماري هايي است که در آنها محل عارضه روي کروموزوم شناخته شده ، ولي هنوز ژن کنترل کننده آنها تعيين نشده است.
تجزيه الگوهاي انگشت نگاري دي ان اي
نرم افزار ژن نگار طراحي شده به وسيله محققان دانشگاه علوم پزشکي تهران و صنعتي شريف قادر به مقايسه الگوهاي ژنتيکي ، برآورد فواصل ژنتيکي ، ترسيم دندروگرام و جستجوي الگوهاي جديد در بانک اطلاعاتي موجود است.دکتر محمدمهدي فيض آبادي در اين ارتباط مي گويد: جاي جنبش نرم افزاري در زمينه بيولوژي ما تاکنون خالي بوده است و از اين رو ما به منابع خارجي وابسته بوده ايم. پس ضروري بود دانشجويان ما بتوانند به صورت آنلاين به منابع دسترسي پيدا کنند. حتي خبر ساخت دستگاه ساخته شده در ايران در يکي از مجلات بين المللي هندوستان به چاپ رسيد. جالب است بدانيد قيمت تمام شده دستگاه ساخته شده در ايران 3ميليون تومان است در حالي که نمونه امريکايي آن قيمتي معادل 25 ميليون تومان دارد.
کاربرد نرم افزار ژن نگار
دکتر فيض آبادي با اشاره به اين که مجريان طرح درصددند نرم افزار طراحي شده را با استاندارد ايران مکانيزه کنند، مي افزايد: با استفاده از اين نرم افزار مي توان ميزان اختلافات را در سطح ژني شناسايي کرد که اين بررسي هم براي افراد و هم ديگر موجودات قابل اجرا است ؛ به طور مثال ميزان تنوع ژنتيکي باکتري هايي که در ايران داريم با اين نرم افزار قابل شناسايي و دسترسي است.براي اين منظور نيز از تکنيک هاي PFGE براي گروه بندي و نقشه برداري هاي ژنتيکي و تکنيک RFLP که تکنيک انگشت نگاري است ، بهره گرفته مي شود.