В настоящее время человечество стоит перед необходимостью однозначно идентифицировать любого человека по только ему свойственным биологическим признакам вследствие высокого уровня криминалитета, терроризма, происходящих природных и техногенных катастроф, приводящих зачастую к многочисленным, иногда неподдающимся опознанию жертвам.

В задачи исследования входило:

1) сформулировать принципы выбора генетических маркеров, способных обеспечить индивидуальность каждого члена общества;
2) разработать принципы генетического штрих-кодирования на основе индивидуального полиморфизма ДНК человека;
3) создать прообраз банка данных по генетическим штрих-кодам людей и его программное сопровождение;
4) разработать новые методы обнаружения однонуклеотидных замен в режиме реального времени с возможностью их перевода в ДНК-чиповый формат.

ВЫВОДЫ:

1. Предложен новый способ ДНК-идентификации личности, основанный на  разработанном нами принципе генетического штрих-кодирования. В основу  универсального генетического штрих-кода человека положены четырехаллельные снипы, локализованные в высокополиморфных аутосомных локусах.

2. Для четырехаллельных снипов предложен оригинальный способ оцифровки четверки нуклеотидов ACGT, где в бинарном формате наличие нуклеотидов обозначено «1»,  отсутствие - «О»; 10 возможных комбинаций гомозиготных и гетерозиготных  состояний нуклеотидов в снипах обозначены следующим образом: А и А -  1000, С и С - 0100, G и G - 0010, Т и Т - 0001, А и С - 1100, А и G -  1010, А и Т - 1001, С и G -0110, С и Т-0101, G и Т-0011.

3. Разработанный генетический штрих-код условного человека, несущего в  24 снипах набор нуклеотидов СС AC GT СС СС GG ТТ GG СС АА CG GG СС AC  GT СТ АС ТТ АА GG ТТ AT AC AT, в бинарном формате имеет вид:  0100110000110100010000100001001001001000011000100  10011000011010111000001100000100001100111001001, в гексадеци-мальном  формате - 4С34421248624С35С18119С9, в графическом формате-II III  lllllilll III I lllll.

4. Создан прообраз банка данных по генетическим штрих-кодам, для  которого написаны: а) компьютерная программа по переводу результатов  выявления нуклеотидов в снипах в бинарный, гексадецимальный и графический форматы; б) компьютерная программа сравнительного анализа  вновь полученных генетических штрих-кодов с уже имеющимися в банке  данных.

5. Разработан новый метод анализа однонуклеотидных замен с помощью лигазной цепной реакции, преобразованной нами в режим реального времени. Показана возможность применения лигазной цепной реакции в реальном времени для целей общей высокочувствительной и специфичной ДНК-диагностики.

6. Разработан новый метод анализа однонуклеотидных замен с помощью объединения технологий циклирующей пробы и молекулярного рибонуклеотидного сигнального огня (рибобикона) и показана принципиальная возможность перевода его в более производительный ДНК-чиповый формат.

7. Разработан новый более экономичный метод анализа однонуклеотидных  замен с помощью объединения технологий циклирующей пробы, рибобикона и  изотермической амплификации по типу катящегося кольца с применением на стадии лигирования дополнительного короткого олигонуклеотида с дискриминирующим нуклеотидом на 3-конце.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Насчитывающая уже более 20 лет ДНК-идентификация личности прочно  вошла в нашу жизнь, что вполне закономерно и объяснимо. Человечество не  становится добропорядочнее, законопослушнее, миролюбивее: случаются  военные конфликты, возрастает уровень терроризма и преступности.  Происходят пожары, техногенные катастрофы, сопровождаемые людскими  жертвами, Планета преподносит сюрпризы в виде стихийных бедствий и  катастроф. В связи с этим часто возникают случаи, требующие опознания погибших не визуально, а с помощью сохраняющихся идентификаторов,  которыми могут служить молекулы ДНК.

Можно неутешительно прогнозировать, что количество ДНК-анализов в  будущем будет расти. Прошедшие два десятилетия ДНК-идентификации уже  убедительно доказали уникальность и пригодность молекулы ДНК для решения  подобных задач. Однако в настоящее время необходимо разработать  подходы, позволяющие приступить к созданию истинно цифровых баз данных  по полиморфизму ДНК с возможностью поиска по ним, поскольку существующие  довольно ущербны и не соответствуют времени.

Нами предложен подход к ДНК-идентификации личности, основанный на  принципе генетического штрих-кодирования. Можно с уверенностью  утверждать, что альтернативы генетическим штрих-кодам не существует. После практически полного завершения секвенирования генома человека и продолжающегося исследования полиморфизма ДНК  отдельных особей появились способствующие тому обстоятельства.

Так,  наибольшие отличия геномов разных людей  заключаются в однонуклеотидных заменах, встречающихся в среднем через каждые 200-500 пн, составляющих до 85% всего полиморфизма ДНК и насчитывающих уже более 10 миллионов. Ввиду более надежного наследования  в ряду поколений однонуклеотидные замены имеют преимущество перед повторяющимися элементами генома, таким как VNTR и STR, поскольку скорость мутаций для них составляет порядка 10-2-10"3 против 10'8 для снипов. При анализе снипов очень легко создать двухуровневую матрицу, данные которой  будут цифровыми, поскольку представляют линейную запись чередующихся нулей и единиц, что является бинарным компьютерным форматом записи  данных.

Подавляющее число снипов биаллельны, однако имеются триаллельные и  четырехаллельные снипы. Последних на 12.04.2006 известно 2209, что  вполне достаточно для выбора нескольких десятков наиболее подходящих.  Существует несколько причин для рассмотрения именно четырехаллельных  однонуклеотидных замены.

Во-первых, они обеспечивают заметно большее  число возможных комбинаций, чем биаллельные.

Во-вторых, оцифровываются более подходящим образом, обеспечивая формирование компактного гексадецимального формата записи, который кратен четырем знакам бинарного кода.

В-третьих, даже при анализе биаллельных или триаллельных снипов нужно иметь в виду их потенциальную  четырехаллельность. Следовательно, надо сразу брать в анализ  четырехаллельные высокополиморфные снипы.

Нам представляется, что генетический штрих-код человека должен  заключаться в наборе последовательно расположенных 24-х ячеек  однонуклеотидных замен, каждая из которых несет цифровую информацию в  бинарном виде об обнаруживаемых в них нуклеотидах. С учетом возможной гетерозиготности локусов,  разных типов ячеек может быть 10, что соответствует всем вариантам  встречаемости двух нуклеотидов. Шесть из них (А и С), (А и G), (А и Т),  (С и G), (С и Т), (G и Т) гетерозиготны, остальные четыре (А и А), (С и С), (G и G), (Т и Т) гомозиготны. Количество возможных комбинаций для 24 снипов составит гептиллион (Ю24).

В настоящее время анализ снипов успешно ведется разными методами, однако продолжается разработка новых более производительных методов. Причина этого проста: со снипами связывают персональную медицину  будущего, и фармацевтические компании вкладывают огромные деньги как в  разработку новых методов, так и в обнаружение новых снипов и выявление  связи последних со здоровьем человека. При этом серьезное внимание  уделяется подходам, которые потенциально могут быть переведены в более  производительный и дешевый биочиповый формат.

Обилие методов анализа снипов свидетельствует о том, что не предложен метод, удовлетворяющий всем требованиям. Нами было уделено внимание  этому вопросу и разработаны новые методы детекции снипов в передовом варианте в виде режима реального времени. Учитывая, что ДНК лигаза более требовательна к спариванию нуклеотидов в местах лигирования, чем ДНК полимераза к их комплементарности в месте удлинения праймера, ЛЦР-РВ может стать хорошей альтернативой аллель-специфичной ПЦР.  Нами показано, что ЛЦР-РВ может с успехом использоваться в  ДНК-диагностике при обнаружении различных инфекций, не уступая по  чувствительности ПЦР.

Технология циклирующей пробы после ее объединения  нами с технологией молекулярного сигнального огня оказалась пригодной для анализа снипов, причем не только в режиме реального времени, но и в  чиповом формате. Амплификация ДНК по типу катящегося кольца уже используется для детекции снипов, однако нами  проведено удешевление данного подхода путем применения на стадии лигирования кольца дополнительного короткого олигонуклеотида с дискриминирующими нуклеотидами на 3'-конце. Это позволило сделать длинный олигонуклеотид общим для детекции всех вариантов нуклеотидов в конкретном снипе. Детекция наработки целевых продуктов в ходе изотермической амплификации велась  нами в реальном времени с помощью рибобикона и технологии циклирующей  пробы.

Созданный нами прообраз базы данных по генетическим штрих-кодам, основанным на полиморфизме однонуклеотидных замен, сопряжен со  специально написанной компьютерной программой для занесения информации по снипам в базу данных и поиску одинаковых генетических штрих-кодов по  ней. Часть этой базы данных выделена под хранение информации по снипам  из ДНК-следов, найденных на месте преступления, выявляемых в рамках  ведения уголовных дел.

Принятие Госдумой  Федерального закона «О персональных данных» свидетельствует о решимости государства провести ДНК-паспортизацию населения. Вероятно, в новых паспортах строка личного кода будет  заполненной. В первую очередь базы данных должны пополняться  генетическими штрих-кодами лиц, чья деятельность связана с повышенным  риском. Каждая страна должна иметь свою базу данных, которая будет частью мировой. Набор снипов для генетического штрих-кодирования населения планеты должен быть тщательно подобран и принят ведущими  мировыми державами. Нам представляется, что банки данных по генетическим  штрих-кодам должны быть доступны только соответствующим органам в своих  странах.

Генетическое штрих-кодирование всего народонаселения с одной стороны  потребует значительных средств, а с другой будет представлять  многомиллиардный бизнес. Можно прогнозировать, что в обозримом будущем  потребуется проведение около 10 миллиардов анализов SNP-полиморфизма, а с  учетом того, что всем новорожденным впредь будут присваиваться  генетические штрих-коды, анализ однонуклеотидного полиморфизма ДНК останется востребован до тех пор, пока существует  человечество. Стоимость одного анализа в настоящее время составит от 10  до 15 долларов для западных стран и 5-7 долларов для России.

Средняя  себестоимость будет составлять от 2 до 10 долларов США в зависимости от места изготовления соответствующего набора и метода  анализа, на который он будет рассчитан. Нынешний анализ STR-полиморфизма  для ДНК-идентификации личности одного индивида обходится в 30-50  долларов без учета амортизации и оплаты труда работающих. По оценкам  специалистов каждый доллар, инвестированный в ДНК-криминалистику,  сохраняет 35 долларов, которые были бы потрачены на социальные  мероприятия, связанные с преступлением, без учета средств на само  расследование.

число 666 было намеренно внедрено на первоначальном этапе разработки архитектуры штрих-кодирования EAN/UPC и использовано двумя способами.

А). Для машины: каждый отдельный штрих-код в начертании не содержит число 666, но на последовательности битов 1Ø1ØØ11Ø1Ø, которая может быть интерпретирована как двоичное число 1Ø1ØØ11Ø1Ø(2) = 666(10), построен сам фундамент алгоритма распознавания штрих-знаков, а именно первоначальное установление порядка соответствия штрих-знаков и десятичных цифр. Можно сказать, что машиной число 666 используется «в действии», при каждой процедуре считывания штрих-кода.

Б). Для человека: число 666 может быть подмечено в каждом сформированном штрих-коде в виде трёх так называемых «параллелей безопасности», визуально совпадающих с начертанием цифры «6» в наборах штрих-знаков В и С. Для машины формат шаблонов-ограничителей не совпадает с форматом штрих-знаков для цифр, а также три цифры «6» для машины не являются числом 666. Но для человека визуальное совпадение является определяющим и поэтому имеет символическое значение.

https://www.odigitria.by/2019/04/19/nek … cifikacii/