Protéome au lieu d'ADN. Une nouvelle façon d'identifier une personne par les cheveux

Le biochimiste Glendon Parker du Lawrence Livermore National Laboratory étudie un échantillon de cheveux d'un cadavre de 250 ans d'un cimetière du Grand Londres pour vérifier son identité. Photo: Julie Russell / LLNL

L'identification précise d'une personne à l'aide d'un échantillon d'ADN laissé sur les lieux du crime a longtemps été utilisée avec succès en médecine légale. Un échantillon d'ADN peut être extrait de presque n'importe quel matériel biologique: de la salive, de la sueur, du sperme, des cheveux. Le problème est que les molécules d'ADN sont sujettes à la dégradation sous l'influence de l'environnement - lumière, température, etc. À un certain niveau de dégradation, l'amplification de l'ADN par la méthode de réaction en chaîne par polymérase devient impossible. Que faire?

Les biochimistes du Lawrence Livermore National Laboratory ont développé une méthode alternative pour valider statistiquement l'identification humaine par les cheveux, sans aucun profilage d'ADN. Les scientifiques ont fait le premier pas pour identifier une personne par la totalité des protéines dans les cheveux, c'est-à-dire par le protéome humain.

Un protéome est une collection de protéines exprimées dans un type de cellule donné à une période donnée dans des conditions données. C'est le protéome qui devient un marqueur unique d'identification personnelle, au lieu de l'ADN.

Les protéines sont chimiquement beaucoup plus stables que les molécules d'ADN. Ils sont conservés pendant des siècles sous une forme stable. Autrement dit, nous pouvons identifier l'identité d'une personne plusieurs siècles après la commission d'un crime! La nouvelle boîte à outils augmentera considérablement les capacités des médecins légistes et des archéologues.

À mesure que la technologie s'améliore, les scientifiques espèrent pouvoir extraire tous les marqueurs protéiques nécessaires d'une petite quantité de cheveux. Idéalement, à partir d'un seul cheveu. Cela suffira pour distinguer statistiquement et de manière fiable une personne spécifique dans l'ensemble de la population, soit 7,3 milliards de personnes vivantes et, peut-être, il suffit de distinguer avec précision 1 personne sur 100 milliards qui sont déjà décédées.

Jusqu'à présent, la recherche scientifique en est à ses débuts, mais cette technologie a un potentiel très prometteur.

Dans un ouvrage publié, les scientifiques ont présenté les résultats d'une analyse du protéome de 66 Américains de race caucasienne, 5 Américains de race négroïde, 5 Kenyans et 6 squelettes des restes des années 1750 et 1850 pris dans des cimetières du Grand Londres. Un total de 185 marqueurs protéiques ont été trouvés dans les protéomes. Et pour chaque personne, l'ensemble des marqueurs protéiques est unique, ce qui nous permet de le distinguer clairement des autres.

Protéome moyen des cheveux chez 60 Américains du Caucase (doi: 10.1371 / journal.pone.0160653.s006)


Une variété de marqueurs protéiques chez différentes personnes est associée à des mutations ponctuelles qui se produisent dans les génomes. En raison de ces mutations ponctuelles, un seul polymorphisme nucléotidique (SNP) est observé , c'est-à-dire qu'une séquence d'ADN d'un seul nucléotide (A, T, G ou C) est distinguée pour former deux allèles ou plus (par exemple, T / C). Les polymorphismes mononucléotidiques des régions codantes sont de deux types: synonymes et non synonymes. Les SNP synonymes laissent la séquence d'acides aminés de la protéine inchangée, tandis que les SNP non synonymes la modifient.


Vérification directe des allèles de SNP non synonymes. Illustration tirée du travail scientifique "Démonstration de l'identification humaine basée sur les protéines à l'aide du protéome de la tige capillaire"

Sur la base d'un échantillon de plusieurs dizaines de personnes, les scientifiques estiment que le nombre de marqueurs collectés est suffisant pour identifier l'une des quelque 10 000 personnes.


Profils SNP non synonymes avec une probabilité de profil estimée parmi les populations caucasoïdes et négroïdes. Illustration tirée du travail scientifique "Démonstration de l'identification humaine basée sur les protéines à l'aide du protéome de la tige capillaire" Les

scientifiques pensent que le nombre total de marqueurs protéiques individuels dans un protéome humain peut atteindre 1 000 pièces. En plus des cheveux, ces marqueurs se trouvent dans d'autres types de tissus, y compris les cellules de la peau, les os et les dents. Les chercheurs ont déjà commencé à explorer les possibilités d'identifier des personnes par des marqueurs protéiques dans les os et les dents.

Les chercheurs estiment qu'à l'avenir, la précision des mesures du protéome permettra d'identifier 1 personne sur plusieurs milliards dans seulement 90 à 100 marqueurs protéiques.

Il existe un lien direct entre les marqueurs protéiques et l'ADN humain, car c'est l'ADN qui contrôle l'expression de protéines spécifiques. Ainsi, le protéome est une sorte «d'empreinte» de l'ADN. Même en l'absence d'ADN, l'origine de l'individu peut être restaurée à partir de cette distribution.

Maintenant, la procédure de compilation d'un protéome en fonction d'un échantillon de cheveux prend 2,5 jours. Les scientifiques sont convaincus qu'à l'avenir, la précision de l'identification par le protéome sera augmentée, et un tel examen médico-légal deviendra une procédure de routine.

Article scientifique "Démonstration de l'identification humaine basée sur les protéines à l'aide du protéome de la tige capillaire"un examen par les pairs a eu lieu et le 7 septembre 2016 a été publié dans le domaine public dans la revue PLOS ONE (doi: 10.1371 / journal.pone.0160653).

Source: https://habr.com/ru/post/fr397595/