Jak DNA z zębów "pomaga" ustalić płeć ofiary
Grafika wygenerowana przy pomocy Chat GPT.
W kryminalistyce i medycynie sądowej zdarza się, że ciało jest tak zniszczone, że klasyczne metody identyfikacji zawodzą. Wtedy na scenę wkraczają… zęby. Są jednymi z najtrwalszych struktur ludzkiego ciała, szkliwo i struktury twarde potrafią przetrwać wysoką temperaturę, rozkład i wpływ środowiska, więc są świetnym źródłem materiału genetycznego. W ostatnich dekadach rozwój metod molekularnych pozwolił naukowcom odczytywać z zębów nie tylko tożsamość osoby, lecz także (z dużą pewnością) jej płeć.
Naukowcy zebrali istniejące badania dotyczące wykorzystania genu amelogeniny (AMEL), czyli markera umieszczonego na chromosomach płci, do określania płci na podstawie tkanek zębowych. W przeglądzie badacze wyselekcjonowali prace spełniające kryteria i zmapowali, jakie techniki i warunki zweryfikowano w badaniach (np. które części zęba używano, jak konserwowano próbki, czy próbki były poddawane działaniu ognia, wody, gleby itp.).
Amelogenina to białko powstające podczas tworzenia szkliwa. Geny AMELX (na chromosomie X) i AMELY (na Y) różnią się długością sekwencji nukleotydów w genie, co umożliwia wykrycie obecności fragmentu pochodzącego z Y (czyli wskazanie płci męskiej) przez techniki amplifikacji DNA. Najpopularniejszą techniką jest reakcja łańcuchowa polimerazy PCR (ang. polymerase chain reaction), która pozwala na powielanie konkretnych fragmentów DNA. Następnie analizuje się rozmiary produktów tej reakcji na żelu lub przez elektroforezę kapilarną (stamtąd wniosek: dominują tylko fragmenty X → prawdopodobnie kobieta; pojawia się fragment Y → mężczyzna). W nowszych pracach używano też metod szybkich i odpornych na złej jakości DNA, jak pętlowa amplifikacja izotermiczna LAMP (ang. Loop-Mediated Isothermal Amplification).
Przegląd uwzględnił 13 badań na ten temat. Ogólny obraz jest jednoznaczny → metody oparte na identyfikacji amelogeniny pozwalają skutecznie określić płeć na podstawie tkanek zębowych przy bardzo wysokiej specyficzności i wiarygodności w warunkach kontrolowanych. W praktyce oznaczało to, że:
próby bez „obróbki” (tj. świeże lub standardowo przechowywane) niemal zawsze dawały poprawną identyfikację płci.
W badaniach symulujących ekstremalne warunki (np. immersja w wodzie, zakopanie, wysoka temperatura) większość metod nadal umożliwiała poprawne określenie płci, choć przy bardzo silnym uszkodzeniu (bardzo wysokie temperatury, długi czas zanurzenia) wydajność spadała i czasami potrzeba było przeprowadzenie dodatkowych cykli PCR lub alternatywnych technik (np. LAMP).
Różne metody izolacji DNA (phenol–chloroform, zestawy komercyjne, ultradźwięki czy ekstrakcja bezpośrednia z miazgi) dawały różne ilości i jakość DNA, ale nawet z niewielkich ilości materiału wiele prac potwierdziło poprawną identyfikację płci.
Przykładowo prace cytowane w przeglądzie pokazały:
pomocne rezultaty dla zębów poddanych incineracji do pewnych temperatur (do ok. 200–250 °C w wielu badaniach),
pełną determinację płci w badaniach, w których stosowano LAMP oraz
zmienność wydajności izolacji DNA w zależności od typu zęba i stosowanej techniki ekstrakcji.
Z punktu widzenia pracy biegłego sądowego i zespołu identyfikacyjnego, kluczowe są trzy praktyczne przekazy:
Zęby są cennym źródłem DNA — często jedynym dostępnym w skrajnych przypadkach (np. pożary, rozkład). Przy użyciu markerów takich jak AMEL można szybko zawęzić płeć ofiary, co znacząco zawęża listę poszukiwań i przyspiesza identyfikację.
Metoda ma ograniczenia — bardzo ekstremalne warunki (bardzo wysokie temperatury, długotrwała immersja w wodzie, znaczne mechaniczne uszkodzenia) mogą obniżyć efektywność. Jednak nawet wtedy modyfikacje procedur (większa liczba cykli PCR, metody izotermiczne) często ratują wynik.
Wybór tkanki i protokołu ma znaczenie — miazga zęba zwykle daje najlepsze wyniki, ale w razie jej braku warto próbować zębiny. Sposób ekstrakcji wpływa na ilość uzyskanego DNA, co ma konsekwencje dla powodzenia testu.
Badania wskazują, że techniki molekularne są nie tylko skuteczne, ale i stale ulepszane. Pojawiają się szybsze, tańsze i bardziej odporne na degradację DNA metody (np. LAMP, bezpośrednie amplifikacje). To oznacza, że laboratoria kryminalistyczne mogą w przyszłości szybciej i z mniejszymi zasobami uzyskiwać przydatne informacje identyfikacyjne. Bez wątpienia jest to fascynujące połączenie biologii, technologii i praktycznego zastosowania w ratowaniu tożsamości ludzkiej po katastrofach.
Literatura:
1. Guimarães M.I., Moreira M.T., Dupuis C., Lopes Cardoso I. 2025. Determination of sexual dimorphism through molecular methods: a scoping review, Egyptian Journal of Forensic Sciences, 15: 11
2. Nayar A.K., Parhar S., Thind G., Sharma A., Sharma D. 2017. Determination of age, sex, and blood group from a single tooth, Journal of Forensic Dental Sciences, 9(1): 10-14
3. Nogami H., Tsutsumi H., Komuro T., Mukoyama R. 2008. Rapid and simple sex determination method from dental pulp by loop-mediated isothermal amplification, Forensic Science International: Genetics, 2(4): 349-353
4. Praveen Kumar S.T., Aswath N. 2016. DNA isolation from teeth by organic extraction and identification of sex of the individual by analyzing the AMEL gene marker using PCR, Journal of Forensic Dental Sciences, 8(1): 18-21
5. Sivagami A.V., Rao A.R., Varshney U. 2000. A simple and cost-effective method for preparing DNA from the hard tooth tissue for sex determination by PCR, Forensic Science International, 110(2): 107-115
6. Srivastava M., Tripathi S., Astekar M., Singal D., Srivastava A., Vashisth P. 2017. Sex determination from mesiodens of Indian children by amelogenin gene, Journal of Forensic Dental Sciences, 9(3): 125-129
