Генетическая экспертиза Y-хромосомы

Вся генетическая информация человека закодирована в ДНК — двуспиральной молекуле, упакованной в клетках в хромосомы. У человека 46 хромосом (23 пары): половину он получает от матери, половину — от отца. Одна из половых хромосом — Y-хромосома — присутствует только у мужчин и связана с развитием организма по мужскому типу. Y-хромосома передаётся от отца к сыну практически без изменений (за исключением редких спонтанных мутаций), что делает её удобным объектом для исследования родства по мужской линии.

Y-хромосома во многом сохраняется как непрерывная линия наследования, проходящая через многие поколения. По мужской линии она передаётся от отца к сыну, затем к внукам и правнукам. Поэтому у мужчин, связанных прямым родством по отцовской линии (например, у братьев, дяди и племянника, деда и внука, двоюродных братьев при условии родства их отцов), профиль Y-хромосомы будет совпадать или отличаться минимально — в пределах допустимых мутационных изменений.

В этом смысле Y-хромосому иногда описывают как «генетическую метку» мужской линии рода. Нередко мужчины одной родовой линии носят одну и ту же фамилию, поэтому исследование Y-хромосомы может использоваться и в задачах проверки семейной принадлежности и наличия общего предка по мужской линии. При этом важно учитывать, что при отсутствии сыновей в потомстве мужская линия по Y-хромосоме прерывается.

Генетическая экспертиза Y-хромосомы помогает ответить на вопросы о родстве по мужской линии: принадлежите ли вы определённому роду, есть ли общий предок у мужчин с одной фамилией, являетесь ли вы родственником конкретного человека по отцовской линии, а также подтвердить или исключить родство с предполагаемыми родственниками-мужчинами.

Генетическая экспертиза Y-хромосомы — это исследование, позволяющее определить индивидуализирующие признаки биологического материала путём анализа генетических маркеров, расположенных на Y-хромосоме.

Такая экспертиза применяется для подтверждения или исключения родства между двумя и более мужчинами, если предполагается их родственная связь по мужской линии (по отцовской линии наследования).

Y-хромосома присутствует во всех клетках мужского организма. Для генетической экспертизы Y-хромосомы у лиц, находящихся в предполагаемом родстве, чаще всего предоставляют следующие образцы биологического материала:

• буккальный эпителий (соскоб ватной палочкой с внутренней стороны щеки);
• кровь на ватном диске или марле;
• ногти;
• волосы с фолликулами («луковицами»);
• кровь из пальца в объёме 0,3–0,5 мл;
• слюна;
• сперма.

Взятие образцов тканей для проведения генетической экспертизы Y-хромосомы по требованию суда осуществляется в присутствии свидетелей в соответствии со следующими нормативными актами:

• ст. 35 Федерального закона от 31 мая 2001 г. № 73-ФЗ «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации»;
• п. 84.4 «Порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации» (Приказ Минздравсоцразвития РФ № 346н от 12.05.2010 г.).

Взятие образцов для генетической экспертизы Y-хромосомы в частном порядке (не для представления в суд) может осуществляться самостоятельно заказчиками, медицинским работником в медицинском учреждении либо экспертами-генетиками в лаборатории Национального научно-исследовательского института.

При генетической экспертизе Y-хромосомы анализируют, как правило, два типа генетических маркеров: Y-STR и Y-SNP.

Y-хромосома содержит участки с повторяющимися последовательностями нуклеотидов — короткие тандемные повторы (STR, short tandem repeats). Это повторы фрагментов ДНК длиной от 2 и более нуклеотидов, расположенные «встык» друг за другом. Число повторов в таких участках различается у разных людей, что позволяет использовать их для идентификации и установления родства по мужской линии.

STR-маркеры Y-хромосомы обозначаются индексами DYS (DNA Y-chromosome Segment). Например, если для маркера DYS393 выявлено значение 12, это означает наличие 12 повторов соответствующего мотива (условно: (AGAT)₁₂) в данном участке.

Обычно в экспертизе исследуют от 10 до 67 Y-STR-маркеров (в зависимости от задачи и используемого набора). По совокупности значений STR-маркеров формируется Y-гаплотип — набор аллелей одной хромосомы, наследуемых совместно по мужской линии.

Реагентные наборы

Для типирования Y-STR-аллелей применяют наборы реагентов крупных производителей, например Applied Biosystems (AmpFlSTR Yfiler), Promega (PowerPlex Y), QIAGEN (Investigator Argus Y-12 QS Kit), Biotype (Mentype® Argus Y-MHQS). В зависимости от набора анализируется различное число и состав локусов.

Кроме STR, на Y-хромосоме исследуют однонуклеотидные полиморфизмы (SNP, single-nucleotide polymorphism) — различия в одном нуклеотиде (A, T, C или G) в определённой позиции. Для SNP характерна низкая частота мутаций, поэтому они широко применяются в задачах генеалогии и реконструкции происхождения по мужской линии.

SNP-анализ позволяет определить Y-гаплогруппу — группу родственных гаплотипов, имеющих общего предка, у которого возникла определённая SNP-мутация.

Если предполагаемый отец является биологическим отцом сына, то их Y-хромосома (и, соответственно, Y-STR-профиль) должна совпадать, поскольку Y-хромосома передаётся от отца к сыну (рисунок 1). При исследовании Y-STR-локусов аллельные значения у отца и сына, как правило, идентичны (возможны редкие расхождения из-за мутаций).

Если предполагаемый дед является биологическим дедом по отцовской линии, то Y-хромосома передаётся от деда его сыну, а затем — внуку, поэтому их Y-профили должны совпадать (рисунок 2), за исключением редких мутационных событий.

Если предполагаемый дядя действительно является родным дядей по отцовской линии (то есть братом отца племянника), их Y-STR-профили должны совпадать, поскольку оба являются потомками одного мужчины по мужской линии (рисунок 3). Наличие нескольких расхождений по Y-STR-локусам может свидетельствовать против родства, однако при интерпретации учитывают возможные мутации и характеристики конкретных маркеров.

Задача экспертизы Y-хромосомы — определить аллельные значения выбранных Y-маркеров и сопоставить их между предполагаемыми родственниками. Биологический материал проходит несколько стадий:

Выделение ДНК из биологического материала.

На этом этапе важно исключить попадание посторонней ДНК (контаминацию), поэтому работа проводится в контролируемых условиях.

ПЦР-амплификация Y-локусов.

Увеличивают количество копий именно Y-STR-локусов (или других выбранных маркеров) с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР), часто с флуоресцентной меткой для последующей детекции.

Разделение и считывание фрагментов ДНК, формирование профиля.

Далее полученные фрагменты разделяют по длине (обычно методом электрофореза), считывают сигнал и получают набор аллельных значений. Затем профили сравнивают между собой и выполняют оценку совпадений/различий в соответствии с применимыми методическими документами, включая Методические указания Минздрава РФ № 98/253 от 19.01.1999 г. «Использование индивидуализирующих систем на основе полиморфизма длины амплифицированных фрагментов (ПДАФ) ДНК в судебно-медицинской экспертизе идентификации личности и установления родства».

Согласно Постановлению Пленума Верховного Суда Российской Федерации от 21 декабря 2010 г. № 28 «О судебной экспертизе по уголовным делам» экспертиза по уголовному делу может быть проведена либо государственным экспертным учреждением, либо некоммерческой организацией, созданной в соответствии с Гражданским кодексом Российской Федерации и Федеральным законом «О некоммерческих организациях» и осуществляющей судебно-экспертную деятельность в соответствии со своим уставом.

Коммерческие организации и лаборатории, индивидуальные предприниматели, образовательные учреждения не вправе проводить экспертизу по уголовному делу, равно как и некоммерческие организации, для которых экспертная деятельность не предусмотрена уставом. Экспертиза, подготовленная указанными организациями в рамках уголовного процесса, может быть признана недопустимым доказательством, то есть доказательством, полученным с нарушением требований процессуального закона.

Недопустимые доказательства не могут использоваться в процессе доказывания, в том числе исследоваться или оглашаться в судебном заседании, и подлежат исключению из материалов уголовного дела.

Поскольку Национальный научно-исследовательский институт является автономной некоммерческой организацией, а проведение судебных экспертиз относится к его основной уставной деятельности (см. раздел «Документы организации»), он вправе проводить экспертизы, в том числе по уголовным делам.