如何谋杀和轰炸清理DNA分析

2002年,10年之后臭名昭著的雷切尔·尼克尔的谋杀案,安德鲁在阿宾顿麦当劳进入了一个小的简报室,英国。法医联盟的办公室里,伦敦警察厅侦缉总督察理查德·布鲁克斯共享细节关于这位23岁的一边和她两岁的儿子被杀和狗在温布尔登共同在伦敦7月15日,1992年。她是性侵犯,死于49刺伤。

布鲁克斯所说的后,报告的科学家从英国法医学服务(FSS)伦敦实验室将文件交给了麦当劳,DNA在阿宾顿Cellmark法医服务。“我清楚地记得他说“祝你好运,你不会找到任何“,”麦克唐纳说必威体育 红利账户。

麦当劳是一个法医联盟团队由公司创始人安吉拉疾驰,谁拥有强大的记录使用取证解决寒冷的情况下。之后他们成为参与伦敦警察厅集中在当地的一个名叫科林·史塔哥谁他们逮捕和起诉,但在1994年9月被判无罪。

收到第一次样品后在2003年,麦当劳注意到一个关键的DNA测试注册任何DNA——甚至尼克尔。我们只是觉得,这绝对是疯了,因为这是直接取自瑞秋的皮肤,“回忆疾驰。“至少应该有很多自己的DNA。

当我们有结果,我们有一个指示的东西从另一个人在一个非常低的水平

麦当劳看结果从DNA分析方法称为低拷贝数(LCN)测试。1998年金融监督院开始设计LCN测试处理情况有非常小的DNA材料可用,然后应用到尼克尔的情况。分析依赖于DNA聚合酶链反应(PCR)方法,对公众最著名今天帮助检测Covid-19。PCR副本在法医DNA样本,提高其可测量的水平。LCN测试按这个放大其局限性,麦当劳见过,这有时会阻止测试工作正常。

在测试的样品不返回结果,材料比预计的要快得多。金融监督院科学家没有意识到这一点,是因为避免使用超过需要,金融监督院科学家没有测量量。有这么多样品,这是可能含有的物质可以抑制聚合酶PCR方法和停止它的中心工作。

麦当劳在Cellmark重复相同的测试,但是使用一个更小的样本,思考会发生什么。当我们有结果,我们现在已经很强大的配置文件匹配的雷切尔·尼克尔,表明从另一个人在一个非常低的水平,可能男性个体,”麦克唐纳说。

发现是关键的雷切尔·尼克尔,进行DNA分析。金融监督院报告潜在的问题,之后英国的法庭科学监管机构委托审查强调当LCN可靠地工作,当它没有。评审的结果然后引发了FSS秘密重温2180年影响情况。与此同时,一个案件在北爱尔兰恐怖爆炸案与LCN方法强调了不同的问题。这是第一个账户一起把这些事件和展示他们开车的法医科学家改进他们的技术。“事情已经非常,”麦当劳。

把DNA告上法庭

LCN是世界上第一个法医DNA分析方法从一个非常低的副本数量遗传物质。这种方法首先提取DNA样本从一个证据,解释了约翰·巴特勒,研究科学家和DNA法医学专家在国家标准与技术研究院(NIST)在马里兰州。可能包括洗样本在苯酚等溶剂,氯仿,或甲醇,尽管在1990年代英国法医科学家经常与一个叫做Chelex 100树脂中提取DNA。提取后,科学家们用许多轮PCR扩增DNA在特别的位置,被称为短串联重复序列标记,或str,巴特勒补充道。

str hyper-variable序列在基因组的区分你和我,我们相信,几乎每个人都曾经抽样”,解释了Adrian Linacre来自阿德莱德的弗林德斯大学、澳大利亚。的每一个细胞基本相同的DNA。该地区我们看没有影响你看起来像什么。他们非编码DNA碎片显示重复发生自然有四个碱基对重复,AATG, AATG AATG。和重复的自然对我们来说是非常有用的。

有一百万的重复序列,Linacre补充道,但他们中的大多数只是重复两个基地。第一个DNA分析技术与四个基本四位置使用STR, LCN最初看10 STR的位置。[地点]我们看越多越不可能是两人偶然将分享DNA、“Linacre说。

使用引物PCR分子可以针对这些地点,每次翻倍数量的STR PCR循环DNA。最常用的DNA分析方法在英国在2000年代早期,称为SGM +, 28 - 30的循环使用PCR翻倍。科学家可以单独由电泳str,每个与彩色荧光分子标签。自动分析仪可以记录荧光强度,显示每个STR作为峰值在软件阴谋。

它变得如此敏感,它会检测一个复制的DNA

科学家可以将山峰与参考混合物流经电泳与样本称为等位基因阶梯,巴特勒解释道。名字指的是事实,我们通常有两种基因,分别来自父母,称为等位基因。虽然每个副本做同样的工作,他们可以有不同的结构。等位基因阶梯包括整个范围的重复基因序列。然后说,例如,有一个11 - 14基因型,所以11重复可能来自母亲,14的父亲,”巴特勒说。“你比较已知的样本个体。”,提供了一个似然比或随机匹配概率,计算机会,他们来自同一个人。

在这些技术的基础上,FSS彼得·吉尔领导的研究小组对LCN技术的第一篇论文发表在2000年。以前,上下限的DNA是可能的配置文件已经存在250皮克。金融监督院团队发现LCN DNA可以确定人们使用少于100 pg,通过放大34 PCR循环。这变得如此敏感,它会检测一个复制的DNA,”吉尔说,现在领导着法医遗传学研究小组在挪威奥斯陆大学医院。

怀疑在磁带上

从2003年起,麦当劳,疾驰和他们的同事们逐渐在雷切尔·尼克尔的证据。但在发现男性DNA的重要线索在最初的提取中,他们的材料。所以,他们重新审视其他法医证据,特别是“拍”从瑞秋尼克尔的阴道。审查员连接胶带,再收集碎片,并存储它粘边保护,麦克唐纳回忆说。然后他和他的同事们能够再次拭子带,提取足够的DNA重复他们早些时候的壮举与标准SGM + 28-cycle剖析。他们发现尼克尔的DNA及周边五个STR序列不匹配,但这并不足以确定一个嫌疑犯。

12个STR比较序列对警方的“感兴趣的人”名单给只有一个匹配

提高,麦当劳做了试验实验在其他样品,改变了电泳技术使它更敏感的10倍。净化post-PCR混合物,删除不需要的盐和酶总峰高15倍增加。应用此产品的PCR尼克尔的身体录制使用分析技术覆盖更多的STR位置确定12序列从一个不同的人。”,给了我们足够让两个人之间的有意义的比较,”麦克唐纳说。

12个STR比较序列对警方的“感兴趣的人”名单给只有一个匹配。罗伯特打盹的人,他在2002年举行的高安全布罗德莫精神病院医院,后被判有罪的刺死27岁的萨曼莎Bisset、窒息她的女儿Jazmine 1993年在家里。比赛打盹的人的DNA样本已经很强,但不完整。所以,麦克唐纳和他的同事使用一种分析技术,只看着Y染色体str,只有雄性。尼克尔的DNA不干扰此示例,和Cellmark /法医联盟团队有一个几乎完全与打盹的人的DNA。

这促使团队寻找更多的证据在打盹的人的财产将他与尼克尔谋杀,飞快地说。的鞋子之一罗伯特·打盹的人已经可以在现场留下的鞋子,”她指出。的油漆碎片,我们发现头发渣子从雷切尔的儿子可能来自工具箱,工具。疾驰也显示,附近的开始调查,据报道,她的团队的关键成员与绿色链强奸警察相似之处。本系列70年野蛮袭击在伦敦结束打盹的人走进布罗德莫精神病院的一年,在1995年,他承认其中的一些。

LCN受审

证据是压倒性的,一起说服警察指控打盹的人,他改变了他的恳求无罪,有罪在审判。尼克尔的2008年12月,他被判过失杀人罪,判处无限期监禁在布罗德莫精神病院。然而LCN错过了打盹的人的DNA首先是令人担忧的。我们已经证明有缺陷与金融监督院LCN技术被采用,”麦克唐纳说。“不定量样品不见了潜在的重要结果。警钟响有充分的理由在刑事司法系统。

2006年金融监督院告诉警察和内政部LCN可能无法识别DNA档案从遗传物质样本,应该显示一个配置文件或配置文件混合物。帮助刺激内政部任命一名法医监管机构监督司法规定在英格兰和威尔士,Linacre回忆说。第一个监管机构委托评审到LCN技术由斯特拉斯克莱德大学的Brian盒Linacre也工作。盒自己不是一个法医遗传学家,所以他招募了Linacre,曾LCN用于刑事案件工作和格雷厄姆·泰勒,英国癌症研究基因组服务主管。

在2006年末和2007年初金融监督院也开始秘密的回溯操作样品没有产生结果,称为操作立方体。Huw土耳其,目前科学Cellmark铅,三个FSS的科学家之一,经历了受灾LCN测试,报告为超过5000个样本2180例的影响标准晚报。我们回到了这些样品,重复在稀释浓度,因为经常有解决这个问题的抑制,“土耳其人说。“花了我们三个人一年中最好的一部分来完成。绝大多数仍然没有结果。”他们的努力产生26部分或全部嫌疑犯的DNA样本的谋杀,强奸,根据标准晚报。Turk称这一个非常小的比例的情况下看了看。

然后,在2007年12月,LCN问题进入了头条新闻。肖恩·霍利被试穿了58项指控,包括谋杀的29人在北爱尔兰1998年奥马爆炸案。审判是由一名法官在没有陪审团的情况下,由于担心准军事组织可能恐吓陪审员。法医科学家致力于LCN使用的情况下产生的霍利,使方法辩护团队的焦点。法官,法官堰,因此称为技术的发明者,彼得•吉尔给2007年1月在贝尔法斯特刑事法庭证据。这是我过的最糟糕的体验,”吉尔回忆说。

它可能是足够的,国防的科学家法官在不同的情况下写的”,是不可能明白[国防专家]有足够的专业知识能够提供证据”。然而,法官还质疑吉尔主动和积极,有时对他大喊大叫。“我真的不能在审判给适当的表示形式的证据是什么意思,它并不意味着什么,”吉尔回忆说。

在下降

而不是抑制,集中在两个重要的技术如LCN敏感问题,这两个吉尔和他的同事们设计出了一种数学方法。第一个被称为等位退学。这是因为,所以小DNA,等位基因的两个副本可能不同样被放大。告诉使用的引物DNA链的聚合酶序列放大可能不绑定他们的目标。如果引物不绑定在一个STR位置,它就像拥有权力之人的DNA样本来源于收到相同的父母双方的基因型。在这种情况下,他们的一个等位基因已经辍学了。

如果一个等位基因消失,它显然降低了力量的证据,你必须考虑到你的计算,”吉尔回忆说。吉尔的数学分析可以提供概率样本非常怀疑。不过,他承认,这是“太复杂”法医科学家使用在日常生活中。”所以,相反,我们需要重复使用方法,”他说。LCN分析重复,STR等位基因确认如果他们出现至少两次。“你可以使用电子表格分析简单的情况下,”吉尔说。

“如果你在法庭上问“这是可再生的吗?“答案需要“不,不”,“Linacre压力。“当正义堰问彼得·吉尔这再现性的问题,他很诚实,说“这不是复制”。并立即法官不喜欢这种类型的概念。

收集的证据并不是它应该的方式

”这可能是一部分,他开始对我大喊大叫,”吉尔说。我们不处理的。事实上,科学家都不知道。但法官不明白。他想要的答案。”

在奥马爆炸案中另一个问题是更好的,因为这项技术很敏感很容易拿起污染。这可能是一个或两个额外的等位基因从高度退化的DNA灰尘,例如,被称为等位基因插入的。也可能是污染与多个等位基因从一个冷漠的人。与LCN刚刚开始开发奥马爆炸案发生时,所涉及的法医科学家和警察没有考虑这一点。他们有证据一起存储在包与洞。“我记得问:“有没有可能DNA证据可以从一个项目到另一个?”,”吉尔说。我的回答是肯定的”。收集的证据并不是它应该的方式。”

2007年12月在他最后的判决,法官堰最终澄清了他的所有指控,说他并不满意,LCN方法充分验证。判决后不久,警察暂停使用LCN的方法,等待球童评估的结果。

四个月后的采访中,2008年4月,茶叶罐,Linacre和泰勒21建议使用LCN的取证。总体结论是使用一个安全的方法。”在这种情况下,你可以不使用28周期生成DNA档案在目前的技术,但是你可以在34个周期,那么这个过程是适合目的和应该继续,“是Linacre的总结。

经验教训?

其他建议解决问题的尼克尔、记录情况。关于尼克尔的情况下,一个表示,DNA提取的数量应该被量化,和技术标准提取和稀释所有法医学提供者同意。关于他的情况下,审查要求“国家协议”如何解释LCN测试,符合证据标准,法官先生这样的正义堰的预期。另一个建议关注最小化污染,包括国家标准“DNA清洁”犯罪现场恢复工具,并在法医实验室无菌耗材。

疾驰强调这些问题超越英国。在德国,DNA分析一致确定嫌疑人一样的女人在全国范围内的情况下,他是一个工人在工厂使棉签。疾驰补充说,总体而言,球童评估“真的很有帮助”强调需要适当的取证培训工作人员对病例和测试验证和标准化。

对土耳其来说,最重要的一课关于抑制尼克尔的情况下是需要量化的DNA。从那时起,我们将有一个更好的想法如果有任何DNA存在[和]如果是抑制的危险,”他解释说。

实验室不会花很多时间试图找出为什么一个样本没有工作

技术也发展迅速从球童评估减轻其他问题分析少量的DNA, NIST的巴特勒补充道。最大的变化是概率型的发展软件分配的机会退出存在等位基因或等位基因插入的信息,”他说。

在奥斯陆,吉尔继续在这个领域工作,开发软件包来帮助实现他引入数学概念。他警告说,抑制一直是可能的,然而,仍然会发生。他还指出,人们仍然不总是量化他们的DNA样本,因为测试是如何资助的,尤其是在欧洲。测试仍然可能不工作由于抑制,但鉴于他们的财务约束,法医科学家可能不回去看看为什么。实验室不会花很多时间试图找出为什么样本没有工作,除非是一个很重要的情况下,”他说。

疾驰,监督由原LCN样本尼克尔的情况应该不会发生。但它仍有可能,尽管是出于不同的原因。她担心当前的金融压力,迫使法医科学家过程样品过快。实际上你必须思考你在做什么和你的结果是什么意思。法医科学不仅仅是测试。比这更复杂。和绝对让你测试错误的后果是可怕的。”

安迪Extance在埃克塞特是一个基于科学作家,英国