Honden en Katten als Stille Getuigen. Daniëlle Hoogmoed, MSc.

Transcriptie

1 Honden en Katten als Stille Getuigen Daniëlle Hoogmoed, MSc.

2 State of Washington versus Kenneth Leuluaialii and George Tuilefano, 1996 Een echtpaar en hun hond dood aangetroffen in de woning. De politie heeft twee verdachten op het oog. Menselijk DNA-onderzoek leidt tot onbruikbare DNAprofielen. Uit hondenbloed op de kleding van beide verdachten, wordt echter wel een duidelijk DNA-profiel verkregen. Dit DNA-profiel van de kleding van de verdachten matcht met het DNA van de dode hond van de slachtoffers. Dit dierlijke spoor is uiteindelijk het belangrijkste stukje bewijs voor de vervolging van de twee verdachten.

3 Introductie Biologische sporen van dieren, planten en bacteriën worden steeds vaker voor forensisch DNA-onderzoek gebruikt. Zoals bij inbraken, illegale handel, vermissing, mishandeling en moord. Dierlijke biologische sporen zijn o.a.: Bloed Speeksel Weefsel Haren Botten Bij bovenstaande sporen kan dierlijk DNA-onderzoek plaatsvinden.

4 Waarom worden dierlijke biologische sporen gebruikt bij forensisch onderzoek? Dieren zijn zeer vaak aanwezig in de humane samenleving. Honden en katten zijn de meest voorkomende huisdieren in Europa en Verenigde Staten. Dierlijke sporen kunnen dus van groot belang zijn bij misdrijven.

5 Waarom worden dierlijke biologische sporen gebruikt bij forensisch onderzoek? Dieren kunnen het slachtoffer zijn. Mishandeling en geweld door mensen of andere dieren. Dieren kunnen de daderzijn. Aanvallen van mensen/ kinderen en andere dieren (bijtincidenten). Dierlijke sporen kunnen een link vormen: Tussen een misdrijf/ plaats delict en een verdachte. Tussen een verdachte en een slachtoffer.

6 Welke vragen kunnen beantwoord worden met dierlijke biologische sporen? Bronniveau: Watis dit voor biologisch spoor? Wieis de donor van dit biologische spoor? Activiteitenniveau: Hoe komt dit biologische spoor hier? Waarleidt dit biologische spoor naartoe? Dit is belangrijk voor het maken van reconstructies en het verifiëren van verklaringen van getuigen/ verdachten.

7 Welke vragen kunnen beantwoord worden met dierlijke biologische sporen? Wat is dit voor biologisch spoor? Classificeren: Het aangetroffen spoor is bloed. Dit bloed is afkomstig van een hond. Wie is de donor van dit biologische spoor? Individualiseren: Het DNA-profiel van het hondenbloedspoor matcht met het referentie DNA-profiel van Rex.

8 De onderzoeksketen De politie is als eerste ter plaatste bij een misdrijf. De forensische opsporing onderzoekt het plaats delict en neemt samples. Deze samples worden onderzocht bij een forensisch instituut, zoals het NFI. Het gehele onderzoek wordt uitgevoerd in opdracht van de Officier van Justitie.

9 De onderzoeksketen Bij het NFI wordt een onderzoeksplan opgesteld. Vervolgens worden stukken van overtuiging onderzocht op sporen. Indien sporen worden aangetroffen worden verdere laboratorium analyses uitgevoerd. Als eindproduct wordt een rapport geschreven aan de Officier van Justitie, wat in de rechtbank wordt gebruikt. Tijdens het hele proces is de kwaliteit gewaarborgd.

10 Zoeken naar sporen Blote oog Microscopisch

11 Technieken welke worden gebruikt bij DNA-isolatie forensisch DNA-onderzoek Specifiek DNA vermenigvuldigen met Polymerase kettingreactie (PCR) DNA zichtbaar maken met capillaire gelelektroforese

12 DNA-isolatie op het forensische lab Lyseren (= kapot maken) van cellen (4-16 uur) DNA bindt aan membraan Overige celonderdelen worden wegwassen DNA elueren(= losmaken van membraan) in een DNA vrij epje

13 PCR Verwarmen tot ±94 C DNA-strengen gaan uit elkaar Afkoelen tot ±55 C Primers plakken aan enkele DNA strengen Verwarmen tot 72 C Enzym DNA polymerase maakt nieuwe DNA-strengen vanaf primer Ongeveer keer herhalen: DNA verdubbelt iedere cyclus

14 Capillaire gel-elektroforese Kan op 1 base nauwkeurig scheiden Er kunnen twee typen analyses worden uitgevoerd: Fragment analyse: Verschil in grootte bij meerdere stukjes specifiek DNA Sequence analyse: Het achterhalen van de sequentie/basenvolgorde van een specifiek stukje DNA

15 Capillaire gel-elektroforese Tijd (t)

16 Dierlijk forensisch DNA-onderzoek Haplotype bepaling, D-loop regio Individualiseren, STR s (Short Tandem Repeats)

17

18 DNA Elke lichaamscel bevat hetzelfde DNA. Geslachtscel bevat de helft van het DNA. Karyogram Hond (78 chromosomen) Karyogram Kat (38 chromosomen)

19 Mitochondriaal DNA: DNA-onderzoek Is veelvuldig aanwezig in cellen. Wordt door moederlijke lijn doorgegeven. Classificeren van dieren. Kan goed uit haren worden gehaald. Nucleair DNA: Bevat al het erfelijke materiaal van de vader en moeder. Individualiseren van dieren. Verwantschapsonderzoek. Maar is erg moeilijk uit haren te halen, hiervoor is de haarwortel nodig.

20 Coderend versus niet-coderend DNA DNA is voor een deel coderend. Dit is minder dan 2 % van het DNA. Genen zijn de coderende delen (uiterlijke kenmerken). Het overgrote deel van DNA is niet coderend. Meer dan 98 % van het DNA is niet coderend. Dit zegt niets over de uiterlijke kenmerken. o.a. short tandem repeats en D-loop regio

21 Primers Primers zijn kleine stukjes enkelstrengs DNA welke gericht zijn tegen een specifiek stuk complementair DNA. De forward en reverse primer dienen als startpunt voor de PCR. Diersoort specifieke primers worden gebruikt, om te analysen van welke diersoort een spoor afkomstig kan zijn. Bijvoorbeeld: Het bloedspoor is afkomstig van een hond.

22 Haplotype bepaling, D-loop regio Met een haplotype bepaling kan bijvoorbeeld een hond in een groep worden ingedeeld (classificeren). Vergelijkbaar met bijvoorbeeld bloedgroepen. Bijvoorbeeld: Het hondenbloedspoor heeft haplotype A en de referentiehond heeft haplotype C. Het hondenbloedspoor en het referentiemateriaal komen niet overeen op haplotype.

23 Individualiseren, Short tandem repeats (STR) Met een STR-methode kan een karakteristiek DNAprofiel van bijvoorbeeld een hond worden verkregen (individualiseren). Bijvoorbeeld: Het DNA-profiel van het hondenbloedspoor matcht (niet) met het DNA-profiel van de referentiehond. De kans van voorkomen van het DNA-profiel (bewijswaarde) van de match wordt uitgerekend. Voor Humaan DNA-onderzoek is de kans van voorkomen voor een volledig DNA-profiel minimaal 1 op de

24 Individualiseren, Short tandem repeats Basis van forensisch DNA-onderzoek. 4 basen steeds herhaald (bv. GCAC-GCAC-GCAC). Het aantal herhalingen is het DNA-kenmerk. Wordt weergeven met een cijfer. Het aantal herhalingen van Short Tandem Repeats (STR) kan voor iedere hond verschillend zijn. De sequence van STRs voor alle honden is hetzelfde.

25 Short Tandem Repeat (STR) CTAGTAACCT TCATTCATTC ATTCATTGAC TGTTCATGTT CTAGTAACCT TCATTCATTC ATTCATTCAT TGACTGTTCA TGTT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT TCAT Chromosoom 1 4 5

26 Homozygoot

27 Heterozygoot

28 STRs voor HumaanForensisch DNAonderzoek Bron: 'De Essenties van forensisch biologisch onderzoek; Humane biologische sporen en DNA' en/of A.J. Meulenbroek.

29 Puzzelen met Pieken

30 STRs voor dierlijk forensisch DNAonderzoek Dit is een opkomend gebied, eerst lag de focus in de forensische wetenschappen op humane biologische sporen. Voor humaan DNA-onderzoek zijn meerdere gevalideerde STRkits verkrijgbaar op de markt. Dit is nog niet het geval voor alle diersoorten, forensische labs kunnen in-huis -methoden ontwikkelen, valideren en gebruiken. In de literatuur wordt gezocht naar mogelijke kandidaat STRs voor dierlijk forensisch DNA-onderzoek. Geschikte STRs voldoen aan meerdere criteria. Geselecteerde STRs worden getest, geoptimaliseerd en gevalideerd.

31 Criteria selectie geschikte STRs vanuit literatuur Duidelijke en ondubbelzinnige STRs. Robuuste amplificatie met PCR. Werkzaam onder suboptimale condities, zoals gedegradeerd DNA of een lage concentratie DNA. De STR moet een hoge discriminerende waarde hebben. Meerdere geselecteerde STRs moeten in multiplex geamplificeerd kunnen worden. STRs in multiplex moeten onafhankelijk overerven. Er moeten geen tot weinig artefacten gevormd worden. Idealiter zijn de specifieke forward en reverse primer sequenties bekend.

32 Geselecteerde STRs worden in het lab getest Er wordt getest of de geselecteerde STRs en bijbehorende primers werkzaam zijn. Als een multiplex STR-methode is opgezet wordt deze: Geoptimaliseerd (condities van lab apparatuur aanpassen) Gevalideerd (goedgekeurd voor gebruik bij forensische zaken).

33 Gevalideerde dierlijke STR-methode voor Forensisch DNA-onderzoek Indien een gevalideerde STR-methode voor bijvoorbeeld katten is opgezet, kan men: Individualiseren Welke kat is de donor van dit spoor? Kan van belang zijn bij zeer uiteenlopende misdrijven (zoals moord, mishandeling, inbraak en vermissing). Verwantschapsonderzoek uitvoeren Wie zijn de ouders van deze kat? Kan van belang zijn bij het fokken van (ras)dieren en vervalsing van documentatie.

34 Rapportage DNA-onderzoek Classificeren: Het aangetroffen spoor is bloed. Dit bloed is afkomstig van een hond. Het haplotype van het hondenbloedspoor is A en komt (niet) overeen met één of meerdere van de referentiehonden. Individualiseren: Het DNA-profiel van het bloedspoor matcht (niet) met het DNA-profiel van de referentiehond. Indien een match wordt gevonden: De geobserveerde match is (zeer veel) waarschijnlijker indien deze hond de donor is van het bloedspoor dan dat een random niet-gerelateerde hond de donor is van het bloedspoor.

35 Andere toepassingsgebieden van dierlijk biologisch forensisch onderzoek CITES, Beschermen van bedreigde diersoorten (ivoor, tijgervel, traditionele medicijnen). Smokkel van illegale goederen. Tegengaan van illegale jacht (konijnen, hazen). Reconstructie laatste maaltijd van een menselijk slachtoffer (vis, varken, koe, kip). Post mortem interval/ tijd van overlijden bepalen met insecten.

36 Andere toepassingsgebieden van niethumaanbiologisch forensisch onderzoek Bacteriën Aantonen van fecaal materiaal. Schimmels Verboden paddenstoelen, hallucinogeen en giftig. Planten CITES en smokkel, verboden planten als hennep, maaginhoud, individualisatie, verdachte linken aan een plaats.

37 Conclusie Er is meer dan enkel humane biologische sporen voor Forensisch onderzoek. Dierlijke, plantaardige, schimmel en bacteriële biologische sporen kunnen zeer belangrijk zijn bij Forensisch onderzoek. Bij uitlopende zaken als mishandeling, geweld, overval, moord, smokkel vervalsing documentatie, vergiftiging en illegale handel. Geld is nu nog vaak een beperkende factor. In de verenigde Staten is nu een groot bewustzijn, van het belang van niethumane biologische sporen.

38 Afsluitende lessen Puzzelen met pieken Verdieping in forensisch DNA-onderzoek Short Tandem Repeats Wie van de drie? DNA-mengprofielen (binnenkort) Dieren en DNA (binnenkort)

39 Vragen? Melanie Rosenhart Coördinator Forensisch DNA-onderzoek: Puzzelen met Pieken

40 Er zijn nog enkele plaatsen beschikbaar: Taal van de tumor 3 Nog dit voorjaar een bezoek van een DNA-lab aan uw school? Puzzelen met pieken 10 (reizend) en 11 (locatie Amsterdam) Prenataal onderzoek bij planten 9 Bioinformatica: leven in de computer (doe-het-zelf variant) - 17 Inschrijven via onze website Inschrijving najaar 2013 start op donderdag 23 mei

41 Science labs DNA fingerprinting It s Academy Van alles met DNA doe je bij Forensisch DNA-onderzoek puzzelen met pieken Ook met Profielwerkstuk ondersteuning (6 november en 7 mei) Googelen met genen En meer Masterclasses, science labs individueel en leskisten (zie flyer) Meer informatie: of mail Bart Groeneveld: a.groeneveld@uva.nl