Forensische genetica
1. Forensisch DNA-onderzoek
Historiek
1980: Ray White → restrictie fragment polymorfisme
1985: Alec Jeffreys → variable number of tandem repeat polymorfismen (VNTR) ⇒ individu-specifiek patroon
Kary Mullis → ontdekking DNA amplificatie/PCR
1986: DNA fingerprinting in moordonderzoek
1987: Yusuke Nakamura → vereenvoudigde interpretatie van VNTR loci
1988: Commerciële kit voor analyse van SNPs
1989: Discussie van DNA-resultaten in rechtszaak
1990: Analyse van short tandem repeats (STR) met PCR
1992: Commerciële STR kit & toepassing mtDNA in een zaak
1993: Massa-identificatie
1995: Discussie over DNA-mengprofielen (OJ Simpson)
Eerste DNA-databank in Engeland
1997: Biostatistiek voor interpretatie van DNA-mengprofielen & forensisch onderzoek op vingerafdrukken
België:
1987: Eerste rechtszaak met fingerprinting
1990: Eerste rechtszaak met PCR
1997: Parlementaire onderzoekscommissie voor wettelijke regeling van DNA-onderzoek & databanken
1999: Eerste wetgeving
2002: DNA-wet treedt in werking
2003: Oprichting nationale DNA-databanken
2011: Aanpassing DNA-wet
2014: Nieuwe DNA-wet treedt in werking
2024: Aanpassing DNA-wet
Evolutie in onderzoek
DNA-fingerprinting → DNA profiel via VNTRs → DNA-profiel via STRs
De reproduceerbaarheid van STRs is klein aangezien bij een kleine verandering in werkmethode de resultaten
zullen veranderen
→ de gevoeligheid is heel laag door de PCR technologie
Vergelijking tussen de 3 technieken:
DNA-fingerprinting DNA-profiel VNTRs DNA-profiel STRs
Hoeveelheid DNA 5 à 10 µg 1 µg 100 à 1000 pg
Techniek Southern blot analyse Southern blot analyse PCR & gelelektroforese
Interpretatie Moeilijk Eenvoudig Eenvoudig
Analysetijd 2 à 3 weken 1 à 2 weken 24 à 48 uur
,Toepassingen van DNA identificatie
● Forensisch onderzoek
● DNA-databanken voor sporen of veroordeelden
● Verwantschapsonderzoek
● Rampen, ongelukken & oorlogsslachtoffers
● Militairen actief in een oorlogsgebied
● Historisch onderzoek
Stappen in het forensisch DNA-onderzoek
Forensisch onderzoek
Forensisch DNA-onderzoek
Tijdslijn:
Een crime scene is niet steriel: iedereen die er aanwezig was of is kan DNA achterlaten
→ achterhalen of alle gevonden sporen gerelateerd zijn aan de dader of het misdrijf
De forensische genetica handeld over de hoe & wie vraag
→ activitiy level = hoe komen de sporen op de crime scene terecht
→ source level = van wie zijn de gevonden sporen afkomstig
De crime scene investigation lost waar, wanneer & wat op
Justitie & de rechtbank moeten overdelen over de waaromvraag
,Crime scene investigation
Onderzoek op de plaats van het misdrijf: locatie & lichaam van een persoon
Documenteren voor gebruik in een juridische procedure
→ foto’s, video’s, schriftelijk of elektronisch (3D scanning)
Opsporen & beveiligen van bewijsmateriaal
→ sporen op voorwerpen
→ biologische sporen zoals haren of lichaamsvochten
→ afdrukken van vingers, schoenen, oren,...
→ bewijsmateriaal is een objectieve getuige
Principe van Locard = bij elk contact tussen personen, of tussen een persoon & een voorwerp, of tussen
voorwerpen kan er uitwisseling van materiaal plaatsvinden
Directe transfer van biologische sporen kan op lichaam, kleding, object of locatie
→ rekening houden met secundaire & tertiaire transfer
Chain of custody = chronologische documentatie van de whereabouts van een voorwerp of spoor
→ vindplaats, collectie, transfer, onderzoek & rapportage
→ indien niet goed gedocumenteerd kan een proces een andere uitspraak krijgen
Biologische sporen
● Macrosporen: sigarettenpeuken, kauwgom, vlekken, geur, haar
● Microsporen = vermoeden van aanwezigheid van biologisch materiaal
○ Speeksel (bv. masker gedragen & gesproken)
○ Huid- & vingersporen (bv. pet gedragen)
Een gemiddelde epitheelcel blijft 1 maand op de epidermis voor ze wordt afgescheiden
→ we verliezen 400 000 epitheelcellen per dag
→ good shedder of bad shedder
→ bij contact met een voorwerp transferen we 20 tot 1000 cellen, onafhankelijk van de tijd
→ poreuze oppervlakken nemen meer cellen op
→ handen wassen voorkomt dit maar na 6 uur weer 100% transfer
→ secundaire transfer = transfer van epitheelcellen van een voorwerp naar een ander voorwerp
Optimale procedure voor het afnemen van sporen:
● Bevochtig een DNA-vrij watenstaafje
● Biologisch spoor bevochtigen
○ Cellen nemen het vocht op & komen los van de oppervlakte & plakken aan het wattenstaafje
● Double swab techniek = 2e droog wattenstaafje gebruiken om de resten van de sporen ook op te nemen
● Vochtig wattenstaafje laten drogen in de koker
○ Water is slecht voor DNA-materiaal aangezien dit een ideale omgeving is voor bacteriegroei
● Koker individueel, of per 2 bij double swab, in een papieren envelop
Procedure voor kleding:
● Stuk kleding met het biologisch spoor verwijderen
● Soms gebruik van wattenstaafjes
○ Efficiënt bij gladde synthetische of ledere kleding, inefficiënt bij ruwe kleding
● Nieuw: zelfklevende folie
, ○ Bemonstering van grotere oppervlakten & secties van een groot oppervlak
○ Afgenomen celmateriaal is geconcentreerd ⇒ betere DNA analyse
Bewaren van biologisch celmateriaal:
● Afschermen voor contaminatie in papieren envelop, zak of doos
● Sporen opnemen met steriel wattenstaafje bij te grote, zware of vastgeankerde voorwerpen
● Vochtige sporen laten opdrogen in afgeschermde omgeving
● Bewaring is optimaal bij -20°C
→ praktisch niet mogelijk ⇒ droog in kamertemperatuur
● Organische prelevementen ⇒ diepvries
→ niet biologisch materiaal in een (ademende) plastieken zak
Contaminatie
Origine van biologische sporen:
● Manipulatie van de plaats, lichaam of voorwerpen voor de misdaad werd uitgevoerd
● Manipulatie tijdens het misdrijf door de daders
● Manipulatie tijdens het onderzoek = contaminatie
Preventie van contaminatie:
● Gebruik van uitsluitingsperimeter: enkel bevoegde personen
● Gebruik van lokalen gescheiden van de DNA-analyse
● Gebruik van persoonlijke bescherming
● Gebruik maken van procedures: niet eten & drinken in de uitsluitingsperimeter, niet spreken tijdens
veiligstellen of het onderzoek van bewijsmateriaal
● Gebruik maken van DNA-vrij materiaal
● Individuele verpakking van items ⇒ preventie van cross-contaminatie
2.Selectie & karakterisatie
Vooronderzoek
Beschrijvend onderzoek: documentatie van overtuigingsstukken
→ verpakking: gesloten of niet
→ biologische sporen: wat, waar, in welke omstandigheden + veiligstellen voor DNA-onderzoek
Oriënterende testen bij voldoende biologisch spoor
→ bewijs leveren voor de aan- of afwezigheid van biologisch materiaal
→ niet specifiek voor humane origine
→ vingerafdrukken via dactyloscopisch onderzoek
→ zichtbaar maken via wit of zwart poeder, of kleurstoffen
→ DNA-analyse na vingersporen anlyse bij sporen van goede donors
→ hulpmiddelen bij de identificatie: fluorescentie
→ voor spermasporen, bloedsporen, & verwijderde bloedsporen
Confirmatietesten bij voldoende biologisch spoor
→ biologische oorsprong & humane origine bevestigen
Oriëntatie & specifieke testen
Bloed: aanwezigheid van peroxidase activiteit van hemoglobine in rode bloedcellen
→ niet specifiek voor humaan bloed
1. Forensisch DNA-onderzoek
Historiek
1980: Ray White → restrictie fragment polymorfisme
1985: Alec Jeffreys → variable number of tandem repeat polymorfismen (VNTR) ⇒ individu-specifiek patroon
Kary Mullis → ontdekking DNA amplificatie/PCR
1986: DNA fingerprinting in moordonderzoek
1987: Yusuke Nakamura → vereenvoudigde interpretatie van VNTR loci
1988: Commerciële kit voor analyse van SNPs
1989: Discussie van DNA-resultaten in rechtszaak
1990: Analyse van short tandem repeats (STR) met PCR
1992: Commerciële STR kit & toepassing mtDNA in een zaak
1993: Massa-identificatie
1995: Discussie over DNA-mengprofielen (OJ Simpson)
Eerste DNA-databank in Engeland
1997: Biostatistiek voor interpretatie van DNA-mengprofielen & forensisch onderzoek op vingerafdrukken
België:
1987: Eerste rechtszaak met fingerprinting
1990: Eerste rechtszaak met PCR
1997: Parlementaire onderzoekscommissie voor wettelijke regeling van DNA-onderzoek & databanken
1999: Eerste wetgeving
2002: DNA-wet treedt in werking
2003: Oprichting nationale DNA-databanken
2011: Aanpassing DNA-wet
2014: Nieuwe DNA-wet treedt in werking
2024: Aanpassing DNA-wet
Evolutie in onderzoek
DNA-fingerprinting → DNA profiel via VNTRs → DNA-profiel via STRs
De reproduceerbaarheid van STRs is klein aangezien bij een kleine verandering in werkmethode de resultaten
zullen veranderen
→ de gevoeligheid is heel laag door de PCR technologie
Vergelijking tussen de 3 technieken:
DNA-fingerprinting DNA-profiel VNTRs DNA-profiel STRs
Hoeveelheid DNA 5 à 10 µg 1 µg 100 à 1000 pg
Techniek Southern blot analyse Southern blot analyse PCR & gelelektroforese
Interpretatie Moeilijk Eenvoudig Eenvoudig
Analysetijd 2 à 3 weken 1 à 2 weken 24 à 48 uur
,Toepassingen van DNA identificatie
● Forensisch onderzoek
● DNA-databanken voor sporen of veroordeelden
● Verwantschapsonderzoek
● Rampen, ongelukken & oorlogsslachtoffers
● Militairen actief in een oorlogsgebied
● Historisch onderzoek
Stappen in het forensisch DNA-onderzoek
Forensisch onderzoek
Forensisch DNA-onderzoek
Tijdslijn:
Een crime scene is niet steriel: iedereen die er aanwezig was of is kan DNA achterlaten
→ achterhalen of alle gevonden sporen gerelateerd zijn aan de dader of het misdrijf
De forensische genetica handeld over de hoe & wie vraag
→ activitiy level = hoe komen de sporen op de crime scene terecht
→ source level = van wie zijn de gevonden sporen afkomstig
De crime scene investigation lost waar, wanneer & wat op
Justitie & de rechtbank moeten overdelen over de waaromvraag
,Crime scene investigation
Onderzoek op de plaats van het misdrijf: locatie & lichaam van een persoon
Documenteren voor gebruik in een juridische procedure
→ foto’s, video’s, schriftelijk of elektronisch (3D scanning)
Opsporen & beveiligen van bewijsmateriaal
→ sporen op voorwerpen
→ biologische sporen zoals haren of lichaamsvochten
→ afdrukken van vingers, schoenen, oren,...
→ bewijsmateriaal is een objectieve getuige
Principe van Locard = bij elk contact tussen personen, of tussen een persoon & een voorwerp, of tussen
voorwerpen kan er uitwisseling van materiaal plaatsvinden
Directe transfer van biologische sporen kan op lichaam, kleding, object of locatie
→ rekening houden met secundaire & tertiaire transfer
Chain of custody = chronologische documentatie van de whereabouts van een voorwerp of spoor
→ vindplaats, collectie, transfer, onderzoek & rapportage
→ indien niet goed gedocumenteerd kan een proces een andere uitspraak krijgen
Biologische sporen
● Macrosporen: sigarettenpeuken, kauwgom, vlekken, geur, haar
● Microsporen = vermoeden van aanwezigheid van biologisch materiaal
○ Speeksel (bv. masker gedragen & gesproken)
○ Huid- & vingersporen (bv. pet gedragen)
Een gemiddelde epitheelcel blijft 1 maand op de epidermis voor ze wordt afgescheiden
→ we verliezen 400 000 epitheelcellen per dag
→ good shedder of bad shedder
→ bij contact met een voorwerp transferen we 20 tot 1000 cellen, onafhankelijk van de tijd
→ poreuze oppervlakken nemen meer cellen op
→ handen wassen voorkomt dit maar na 6 uur weer 100% transfer
→ secundaire transfer = transfer van epitheelcellen van een voorwerp naar een ander voorwerp
Optimale procedure voor het afnemen van sporen:
● Bevochtig een DNA-vrij watenstaafje
● Biologisch spoor bevochtigen
○ Cellen nemen het vocht op & komen los van de oppervlakte & plakken aan het wattenstaafje
● Double swab techniek = 2e droog wattenstaafje gebruiken om de resten van de sporen ook op te nemen
● Vochtig wattenstaafje laten drogen in de koker
○ Water is slecht voor DNA-materiaal aangezien dit een ideale omgeving is voor bacteriegroei
● Koker individueel, of per 2 bij double swab, in een papieren envelop
Procedure voor kleding:
● Stuk kleding met het biologisch spoor verwijderen
● Soms gebruik van wattenstaafjes
○ Efficiënt bij gladde synthetische of ledere kleding, inefficiënt bij ruwe kleding
● Nieuw: zelfklevende folie
, ○ Bemonstering van grotere oppervlakten & secties van een groot oppervlak
○ Afgenomen celmateriaal is geconcentreerd ⇒ betere DNA analyse
Bewaren van biologisch celmateriaal:
● Afschermen voor contaminatie in papieren envelop, zak of doos
● Sporen opnemen met steriel wattenstaafje bij te grote, zware of vastgeankerde voorwerpen
● Vochtige sporen laten opdrogen in afgeschermde omgeving
● Bewaring is optimaal bij -20°C
→ praktisch niet mogelijk ⇒ droog in kamertemperatuur
● Organische prelevementen ⇒ diepvries
→ niet biologisch materiaal in een (ademende) plastieken zak
Contaminatie
Origine van biologische sporen:
● Manipulatie van de plaats, lichaam of voorwerpen voor de misdaad werd uitgevoerd
● Manipulatie tijdens het misdrijf door de daders
● Manipulatie tijdens het onderzoek = contaminatie
Preventie van contaminatie:
● Gebruik van uitsluitingsperimeter: enkel bevoegde personen
● Gebruik van lokalen gescheiden van de DNA-analyse
● Gebruik van persoonlijke bescherming
● Gebruik maken van procedures: niet eten & drinken in de uitsluitingsperimeter, niet spreken tijdens
veiligstellen of het onderzoek van bewijsmateriaal
● Gebruik maken van DNA-vrij materiaal
● Individuele verpakking van items ⇒ preventie van cross-contaminatie
2.Selectie & karakterisatie
Vooronderzoek
Beschrijvend onderzoek: documentatie van overtuigingsstukken
→ verpakking: gesloten of niet
→ biologische sporen: wat, waar, in welke omstandigheden + veiligstellen voor DNA-onderzoek
Oriënterende testen bij voldoende biologisch spoor
→ bewijs leveren voor de aan- of afwezigheid van biologisch materiaal
→ niet specifiek voor humane origine
→ vingerafdrukken via dactyloscopisch onderzoek
→ zichtbaar maken via wit of zwart poeder, of kleurstoffen
→ DNA-analyse na vingersporen anlyse bij sporen van goede donors
→ hulpmiddelen bij de identificatie: fluorescentie
→ voor spermasporen, bloedsporen, & verwijderde bloedsporen
Confirmatietesten bij voldoende biologisch spoor
→ biologische oorsprong & humane origine bevestigen
Oriëntatie & specifieke testen
Bloed: aanwezigheid van peroxidase activiteit van hemoglobine in rode bloedcellen
→ niet specifiek voor humaan bloed
