Náčrt předmětu FOC: Forenzní chemie
Jiří Drábek Katedra biochemie PřF UP 13.11.2006
Forum Starořímské místo setkání kupců, politiků, učenců a občanů k projednání právních věcí. z Forenzní – týkající se práva, soudní. z
1
Definice forenzní chemie Použití znalostí a metod z biochemie, anorganické, organické, analytické a fyzikální chemie pro získávání důkazů použitelných u soudu. z Součást kriminalistiky – forenzní vědy: z
– jak a kdy zemřel tento člověk? – patří krev na místě činu podezřelému? – bylo neobvyklé chování způsobeno intoxikací?
Poučky Hodnota markanty je dána její vzácností. z Locardův princip: kontakt zanechá stopu. z Potvrzení kontaktu může být usvědčující. z Neexistují dva shodné předměty/osoby. z
2
Základní kriminalistická služebna z z z z z z z
Sběr důkazů na místě činu (Crime Scene Investigation, CSI) Fotografická evidence Banka důkazů Laboratoř Sir Arthur Conan Doyle: Sherlock Holmes 1923 Los Angeles: 1. kriminalistická laboratoř 1929 Chicago: 1. soukromá laboratoř (Dr. Calvin Goddard)
Nechemické znalectví v kriminalistice Analýza nezákonných počítačových operací z Soudní lékařství z Psychologický profil a psychiatrický posudek z ... z
3
Chemické znalectví v kriminalistice
Organická analýza Plynová chromatografie z Spektrometrie z Hmotnostní spektroskopie z Iontová chromatografie z Kapilární elektroforéza z
4
Anorganická analýza Emisní spektrum prvků z Atomová absorpční spektrofotometrie z Rentgen z
Fyzikálně-chemická analýza z z z z z z z z
Mikroskop Otisky prstů Zbraně Analýza dokumentu a hlasu Sklo Půda Vlákna a vlasy Barviva
5
Analýza požáru Oheň z Žhářství z Urychlovače z Střelný prach z
Výbušniny Trubkové bomby z Zbraně hromadného ničení z
6
Drogy z z z z z z z z
Závislost Alkohol Narkotika Halucinogeny Antidepresiva Stimulancia Klubové drogy Anabolické steroidy
Forenzní fotografie Digitální fotoaparát z Scéna, makrofotografie, mikrofotografie z
7
Forenzní sérologie z z
Krevní skupiny Analýza rozprostření krevních skvrn
Identifikace pomocí DNA z z z z z z z
Každá osoba je originál: 0,1% nukleotidů je variabilních Nemění se v průběhu života Stejná v každé buňce Snadno dosažitelná Snadno skladovatelná Vysoká diskriminační síla Splňuje Mendelovy zákony a HardyWeinbergovu rovnováhu
8
Obecná procedura Klasifikace případu z Sběr vzorků z místa činu z Analýza z Věrohodnostní poměr a Bayesův teorém z Posudek z Svědčení u soudu z
Konkrétní příklad z z
Miliardář Larry Hillblom se zabil při pilotování letadla Dědictví 600 milionů dolarů
9
Klasifikace případu z
Identifikace lidí – kriminální případy: důkaz a podezřelý – historické pátrání – zmizelé osoby – hromadná neštěstí: puzzle – vojenská psí známka – databáze zločinců – určování otcovství.
Plán analýzy Získat biologický vzorek Larry Hillbloma, vzorky 4 matek a jejich dětí z Provést vyšetření mikrosatelitů z Pomocí věrohodnostního poměru a Bayesovy věty vypočítat pravděpodobnost otcovství k jednotlivým dětem. z
10
Skutečnost Hillblom pohřben bez odběru vzorku. z Žádný člen-dědic rodiny Hillblomů neposkytnul biologický vzorek. z Archivovaná vyoperovaná piha se ztratila v nemocnici San Francisco. z Místa pobytu Hillbloma byla sanována. z
Poučka z
Nepodceňuj soupeře!
11
Sběr vzorků z z z
Krevní skvrna Vlasy, chlupy Výtěr ústní dutiny
Sběrná výbava z z z z z z z z z z z z z z
Páska k ohraničení území Fotoaparát Tužky, papír, podložka pro nakreslení scény Jednorázové ochranné oblečení, masky, rukavice Baterka, laser, UV, infračervené světlo Lupa Pinzeta a vata Papírové a plastové sáčky, zkumavky Souprava pro otisky prstů (karty, argentorát a jiné prášky, luminol, kafr, kyanoakrylát, inkoust, páska) Souprava pro odlévání stop (Lukopren) Sérologická souprava Entomologická souprava Hazmat souprava Souprava pro stopy po znásilnění
12
Poučka z
Značkuj, zapisuj, ověřuj, drž se standardů, jinak tě drahý právník rozcupuje!
O.J.Simpson fakta z
z
z
z z
Orenthal James Simpson, milionář – v dětství člen pouličního gangu Persian Warriors a byl zavřen do polepšovny. Hráč amerického fotbalu. Po ukončení sportovní kariéry se uplatnil jako herec. Terminátora nehrál jen proto, že vypadal příiš hodný. Bil svou druhou manželku Nicole BrownSimpsonovou, a proto byli separováni a v roce 1992 rozvedeni. V roce 1994 bývalá manželka a její přítel Ronald Goldman byli zavražděni. Nicole říkala, že se OJ Simpsona dále bojí, protože jí přísahal, že ji zabije, pokud ji uvidí s jiným mužem.
13
...fakta z z z z z z z z
Na místě činu bylo pět kapek krve vlevo od otisku boty Bruno Magli číslo 12 a rukavice Aris Isotoner. O.J. má boty Bruno Magli číslo 12, měl zraněný levý prst a krev na místě činu patřila jemu (DNA testy). O zraněná prstu podal několik protiřečících si vysvětlení. Krev oběti byla nalezena v autě, na ponožkách a na druhé rukavici z páru Aris Isotoner za domem obžalovaného. Simpsonův vlas byl nalezen na Goldmanovi, přestože se s ním nikdy neměl setkat. Ztracené klíče od domu Nicole bylyu nalezeny u OJ Simpsona. Po telefonickém oznámení o vraždě bývalé manželky, se kterou má dvě děti, se neptal, jak se to stalo – jen oznámil, že přiletí z Chicaga do LA. Po telefonickém oznámení o vraždě rodičům a sestře Nicole byla jejich první reakce: „OJ did it.“ Před výslechem napsal sebevražedný dopis na rozloučenou a pokusil se utéct za hranice. Při prvním výslechu se přiznal.
Obžaloba O.J.Simpsona Procedurální chyby: případ byl tak jasný a jednoznačný, že svou práci provedla policie nedůsledně z Běloši z
14
Obhajoba O.J.Simpsona Hvězdný tým obhájců (Dream Team) z Znalec využitý obhájci byl Dr. Henry Lee: z
– „There is something wrong with the DNA evidence ...“ – „There are three shoe imprints on the crime scene that did not match the Bruno Magli shoes.“ – „I am sorry I ever got involved in the Simpson case.“
Verdikt: nevinen z z
z z
Zkorumpovanost? Pozitivní diskriminace? Chyby v postupu? In the February 1998 issue of Esquire Magazine Simpson was quoted as saying, "Let's say I committed this crime… Even if I did this, it would have to have been because I loved her very much, right?„ Další teorie: drogy, syn U civilního soudu seznán vinným.
15
Analýza
Izolace DNA chromosom jádro buňky
dvoušroubovice DNA
16
Poučka z
Kontaminace je horší než Vítězný únor!
Kvantifikace DNA - sonda
17
Kvantifikace DNA - qPCR
PCR amplifikace Polymerásová řetězová reakce (Polymerase Chain Reaction) z Namnožení úseku DNA pomocí cyklických změn teplot v programovatelném termostatu (cykléru) z
18
Složení PCR směsi Templát z Primery (značené) z Nukleotidy z Polymerása z Pufr s hořčíkem z
Cyklické střídání teplot
Teplota
94°C
72 oC
60 oC
94°C
94°C
94°C
72°C 60°C
72°C
60°C
Jeden cyklus
19
Cykly PCR z z z
Denaturace Hybridizace Prodlužování
30*
Co se děje ve zkumavce
20
Co je cílová sekvence Více cílů testováno společně: multiplex z Mikrosatelity z
Mikrosatelity Alela 2:
DNA is long, long molecule that is packed by wiring.
Alela 3:
DNA is long, long, long molecule that is packed by wiring.
21
Sekvence microsatelitu TH01
Kapilární elektroforéza z
Vstříknutí
– příprava vzorku (denaturace) – elektrokineticky
z
Separace
– kapilára – POP-4 polymer – pufr
z
Detekce
– fluorescentní barviva s nepřekrývajícími se emisními délkami – filtry (skutečné a virtuální).
22
ABI Prism 310 Genetic Analyzer Kapilára
Injekční stříkačka s polymerem
Laser Injekční elektroda
Pufr na výstupu
Podavač zkumavek Vstupní pufr
Fluorescenčně značené amplikony Kapilára CCD Panel Detekce
Separace podle délky
Ar+ LASER (488 nm)
Detekční okénko
Fluorescence
Hranol Separace barev
23
Elektroferogram TPOX
TH01
CSF D7 D16
D3 D5 AMEL
VWA
D13 D21
D8
D18
Penta D
FGA
Penta E
Jednotlivé barevné kanály
24
Interpretace výsledků z z z
z
100% jistota je nedosažitelná Krok 1: stanov alternativní hypotézy Krok 2: pomocí věrohodnostního poměru posuď, zda důkazy jsou pravděpodobnější za první nebo druhé hypotézy Krok 3: nech soudce zkombinovat věrohodnostní poměr s ostatními důkazy a vyřknout rozsudek.
Hypotézy při určování otcovství H1: z H2: z H3: z H4: z
je je je je
to to to to
nařčený někdo jiný, neznámý druhý nařčený bratr nařčeného
25
Nejčastější hypotézy z
(H1) je to nařčený
versus z
(H2) je to někdo jiný, neznámý, nepříbuzný
26
Bayesův teorém Úprava pravděpodobnostního očekávání ve světle nových důkazů z Pravidlo pro rozhodování mezi více alternativami z Výsledek znaleckého vyšetření vyjádřen jako věrohodnostní poměr z
P (důkazu/H1) P (důkazu/H2) LR > 1 podpůrný důkaz pro H1
LR =
27
Kvantifikace nevyloučení nařčeného AB
CD
AA
CD
AC
AC
1 2× pa
1 pa
28
Případ Hillblom je komplikovanější z z
z z z
z
Poloviční sourozenci mají čtvrtinu genů identickou původem. Charles Brenner provedl párová srovnání profilů biologických otců jednotlivých dětí: 1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4, 3-4. 1-2, 1-3, 2-3 genetická data podporovala hypotézu společného otce. 1-4, 2-4 a 3-4 genetická data více poukazovala na rozdílné otce. Srovnání trojic. „Jak silně výsledky DNA profilování podporují hypotézu, že děti 1-2-3 mají stejného otce ve srovnání s hypotézou, že jen dvě děti z trojice mají stejného otce? Odpověď: více než milionkrát. Každé ze tří dětí obdrželo 50 miliónů dolarů.
29
Znalecký posudek „Ať jsou jiné důkazy ve prospěch otcovství nařčeného Hillbloma jakkoli velké, toto vyšetření je posiluje 1 000 000 - krát.“ „Pokud před provedením vyšetření byla pravděpodobnost otcovství 50%, tak po vyšetření dosahuje 99,9999 %.“
Poučka z
Zálohuj, zálohuj, zálohuj!
30
Svědčení u soudu
Další možnosti DNA analýzy Zvířata, rostliny. z Mitochondriální DNA z Chromosom Y. z
31
Mitochondriální DNA Děděna po přeslici (matrilineárně) z Romanovci z
Chromosom Y Děděna po meči (agnátní) z Není rekombinace z Genealogické projekty z
– Kohnové – Lembové – T. Jefferson
32
Děkuji vám za pozornost!
33
