L'analyse des STR est une méthode extrêmement précise d'identification des individus et est largement utilisée dans les enquêtes criminelles. Dans cet article de blog, nous expliquerons comment elle fonctionne et pourquoi elle est si fiable.
Depuis la découverte de la structure en double hélice de l'ADN par Watson et Crick en 1953, la biotechnologie a progressé à un rythme remarquable. Cela a été suivi par la découverte des enzymes de restriction, le décodage du code génétique et le développement d'une technique appelée « empreinte génétique ». Récemment, les empreintes génétiques ont été utilisées pour identifier le corps de Yoo Byung-un et ont permis d'attraper de nombreux criminels, mais qu'est-ce qu'une empreinte génétique et comment peut-elle identifier un individu ?
Le développement des empreintes génétiques représente une autre avancée révolutionnaire en biotechnologie. Cette technologie ne se limite pas à la recherche biologique, mais peut être appliquée dans divers domaines, notamment la médecine légale, l'identification personnelle et le diagnostic de maladies. En médecine légale, les empreintes génétiques sont utilisées comme preuve concluante et jouent un rôle important dans la résolution des crimes.
Le concept d'empreinte génétique repose sur le fait que, tout comme les empreintes digitales sont différentes d'une personne à l'autre, l'ADN est également différent d'une personne à l'autre. L'ADN est une structure de deux chaînes complémentaires, appelées nucléotides, qui sont les éléments de base de l'ADN. Il existe quatre types de nucléotides, en fonction des bases qui les composent. Une base est un anneau d'azote et est le site où se produisent les liaisons complémentaires mentionnées ci-dessus.
Comme les empreintes digitales, les empreintes ADN contiennent des informations génétiques propres à chaque individu et, en analysant les différences, il est possible d’identifier avec précision une personne spécifique. Cela peut être utilisé à diverses fins, notamment l’identification de personnes disparues, les tests de paternité et le diagnostic de maladies génétiques. Ces dernières années, la technologie est devenue plus sophistiquée et plus fiable.
Les polymorphismes de longueur des fragments de restriction (RFLP) ont été proposés pour analyser ces empreintes génétiques. En moyenne, l'ADN de deux personnes différentes diffère d'une différence pour 1,000 XNUMX nucléotides, et ces différences sont appelées loci. Les RFLP sont un moyen d'identifier les individus en comparant plusieurs loci. Cependant, il n'est pas pratique de comparer ces longues chaînes de nucléotides une par une, c'est pourquoi une méthode indirecte est utilisée. Cette méthode est divisée en trois étapes, dont la première consiste à couper la chaîne d'ADN à l'aide d'enzymes de restriction. Les enzymes de restriction reconnaissent une séquence spécifique de bases, puis brisent les liaisons au sein de la séquence. Par exemple, l'enzyme de restriction EcoR I reconnaît la séquence GAATTC et brise la liaison entre les nucléotides avec G et A. Étant donné que les séquences d'ADN de deux personnes différentes diffèrent, les longueurs des fragments de chaîne d'ADN coupés par les enzymes de restriction différeront également. La deuxième étape consiste à organiser ces fragments, ce qui se fait en appliquant une tension constante au gel pendant que les fragments d'ADN sont dans le gel. L'ADN étant chargé négativement, il est attiré électrostatiquement pour se déplacer de la cathode à l'anode, le degré de mouvement dépendant de la masse des fragments. Enfin, des isotopes radioactifs sont utilisés pour identifier des fragments d'ADN spécifiques. Les radioisotopes sont des éléments chimiques instables en raison de leur masse importante, et ils libèrent de l'énergie sous forme d'ondes afin de se stabiliser. Un morceau d'ADN synthétisé pour contenir un isotope radioactif est ajouté afin qu'il se lie de manière complémentaire à certains des fragments d'ADN ajoutés à la deuxième étape. Lorsque les fragments d'ADN synthétisés et les fragments d'ADN combinés sont exposés aux rayons X, les isotopes radioactifs leur font prendre une couleur, et les individus peuvent être identifiés en comparant les fragments colorés.
Bien que les RFLP soient très précis, ils nécessitent des échantillons d’ADN intacts de 25 ng (n=10-9) ou plus, ce qui les rend très difficiles à utiliser sur les scènes de crime. Au mieux, vous pourriez trouver un cheveu ou une goutte de sang sur une scène de crime, ce qui représente moins de 1 ng d’ADN. De plus, après un certain temps, l’ADN contenu dans ces indices se dégrade et se corrompt, le rendant inutilisable pour les RFLP.
Ces limitations constituaient l’un des problèmes majeurs des premières technologies d’analyse de l’ADN, mais les progrès technologiques ont permis de les surmonter. Les nouvelles technologies ont permis de produire des résultats fiables avec des échantillons plus petits.
La comparaison des STR avec la PCR a été proposée comme solution à ce problème. PCR signifie Polymerase Chain Reaction. Il utilise des enzymes ADN polymérase impliquées dans la synthèse des chaînes d'ADN pour répliquer un échantillon d'ADN, et un échantillon d'ADN amplifié peut être obtenu à partir d'une quantité adaptée d'ADN. La technologie PCR ne peut pas être utilisée sur des échantillons pour les RFLP car elle ne peut répliquer qu'un maximum de 1,000 2,000 à XNUMX XNUMX nucléotides. Il n’y aura donc en moyenne qu’un ou deux loci RFLP, ce qui est trop peu pour identifier le coupable parmi plusieurs suspects.
Pour résoudre ce problème, Thomas Caskey a proposé d’utiliser des séquences d’ADN appelées STR pour identifier les individus. Les STR (Short Tandem Repeats) sont de courtes séquences qui se répètent à des endroits précis des chromosomes de l’ADN. Étant donné que chaque individu possède un nombre différent de répétitions, les signaux provenant de différents fragments de STR peuvent être combinés pour identifier un individu. Dans les enquêtes criminelles réelles, 13 types de STR sont utilisés, constitués de quatre séquences normalisées par le CODIS en 1998. Les STR étant des chaînes courtes, elles peuvent être répliquées à l’aide de la PCR. Au cours du processus de PCR, des nucléotides spécifiques sont incorporés dans l’ADN cloné. Ces nucléotides spécifiques absorbent des bandes de lumière spécifiques et, lorsqu’un laser est dirigé sur eux, ils présentent une couleur spécifique. Ensuite, comme pour les RFLP, les différents morceaux de STR sont placés dans un gel et soumis à une tension. En détectant et en comparant les signaux de couleurs différentes provenant des lasers, il est possible d’identifier les individus. L’analyse STR est si précise que la probabilité que deux personnes différentes aient le même signal STR est aussi faible que 1 sur 10^18.
L’introduction de l’analyse des DOS a révolutionné les enquêtes criminelles. Cela a non seulement amélioré la précision et la fiabilité, mais a également permis d'extraire des informations significatives à partir de preuves microscopiques trouvées sur les scènes de crime. Cela a conduit à une augmentation significative des taux de résolution de crimes et a joué un rôle important dans l’exonération des personnes accusées à tort.
Dans cet article, nous avons comparé deux méthodes d’empreintes ADN, les RFLP et les STR combinées à la PCR. Dans le monde moderne, où les crimes sont de plus en plus sophistiqués et variés dans leurs méthodes, il est important de ne pas rater le moindre indice, car ils peuvent être la clé pour attraper un criminel. Il est clair que les DOS continueront à être largement utilisées dans les enquêtes criminelles grâce à leur grande sensibilité et leur précision, deux caractéristiques qui leur permettent d'identifier des individus même avec de petites quantités d'échantillons d'ADN.
Par conséquent, la technologie des empreintes génétiques devrait jouer un rôle encore plus important dans les futures enquêtes criminelles. Avec les progrès continus de la technologie, l’analyse de l’ADN deviendra plus précise et fiable, ce qui contribuera à un environnement plus sûr et plus juste pour la société dans son ensemble.
