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Crime scene: do not cross

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Numerose sono le serie TV italiane e straniere che mostrano come si svolge un’investigazione scientifica, evidenziando e romanzando le varie fasi per renderle più spettacolari, col rischio a volte di oltrepassare il confine tra realtà e fantascienza. Immaginate una tipica scena presa da una di queste serie TV: l’agente della polizia scientifica che con un tampone preleva delle tracce epiteliali dal manico di un coltello, pone questo tampone in una provetta contenente del liquido che si intorbidisce immediatamente non appena l’agente lo agita. Poi la provetta è posta dentro un macchinario e pochi minuti dopo, come per magia, al computer è possibile visualizzare il risultato: “Match Found” nel caso in cui il DNA sul coltello corrisponda a quello di una persona già presente nel database della polizia.

  • Ma è davvero così semplice ed immediato collocare sulla scena di un crimine un sospettato?

figura 1In Italia è il reparto investigazioni scientifiche (R.I.S.) dell’Arma dei Carabinieri ad occuparsi della raccolta e dell’analisi in laboratorio delle prove. Tra le varie sezioni del R.I.S., che comprendono anche quella balistica (che si occupa delle armi), chimica (che analizza frammenti di fibre, vernici e le sostanze di natura sconosciuta ritrovate nel luogo del delitto) e dattiloscopica (che si occupa delle analisi delle impronte digitali), c’è la sezione di biologia. Gli specialisti di questa sezione hanno il compito di prelevare dalla scena tracce di natura organica (come sangue e saliva) e di analizzarle, procedendo principalmente all’estrazione del DNA che potrebbe portare all’individuazione della persona che ha commesso il reato.

 

  • Perché si analizza proprio il DNA e non un’altra molecola?

Il DNA costituisce il patrimonio genetico di ognuno di noi ed è questo quello che ci rende unici. Poco tempo fa è stata fatta una scoperta che ha destato un certo stupore: anche i gemelli monozigoti, cioè quelli che derivano dalla fecondazione di  un singolo ovulo da parte di uno spermatozoo, presentano delle differenze a livello del patrimonio genetico. Queste differenze, che gli “addetti ai lavori” chiamano SNPs (polimorfismi a singolo nucleotide), consistono nella sostituzione nella struttura del DNA di una base azotata con un’altra, evento che si verifica durante lo sviluppo embrionale dei gemelli indipendentemente l’uno dall’altro. Pensate, dunque, a due gemelli monozigoti come due dipinti identici a prima vista, ma se vi avvicinate potrete cogliere dei dettagli che rendono ognuno di loro unico. Quella del DNA, quindi, è una scoperta abbastanza recente e la sua prima applicazione nella medicina forense lo è ancora di più.

 

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Se chiedessi a voi che state leggendo questo articolo uno o due nomi di scienziati legati alla scoperta del DNA, sono sicura che la maggior parte di voi farebbe i nomi di Francis Crick e James Watson che effettivamente il 7 Marzo del 1953 costruirono il primo modello tridimensionale della doppia elica destrorsa del DNA. Pochi, infatti, sanno che il risultato rivoluzionario ottenuto da Watson e Crick è per buona parte merito di altri due scienziati che analizzando molecole di DNA con la tecnica di diffrazione ai raggi X avevano già intuito la struttura a doppia elica: parlo di  Maurice Wilkins, premio Nobel insieme a Watson e Crick e Rosalind Franklin – “l’eroina mancata del DNA”, stroncata da un tumore prima di poter ricevere il premio più ambito da uno scienziato. Sono dovuti passare trentacinque anni da quel giorno di Marzo del ’53 per vedere applicate nel campo della medicina forense le conoscenze sulla molecola del DNA: nel 1988 la polizia inglese ha potuto incriminare Colin Pitchfork, reo di aver rapito e ucciso due ragazze nella contea di Leicestershire, grazie all’analisi del DNA trovato nelle due scene del crimine.

figura 3Uno dei metodi più attendibili per stabilire la presenza di un sospettato in una scena del crimine, messo a punto dal genetista Alec Jeffreys nel 1985, è il fingerprinting del DNA. Esso si basa sul polimorfismo di sequenza, cioè sulle piccole differenze nella sequenza delle parti non codificanti del DNA di individui diversi. Per capire di cosa si tratta, dovete sapere che dentro ogni singola cellula del nostro corpo (con alcune eccezioni, ad esempio i globuli rossi) c’è una molecola di DNA altamente compattata e se potessimo srotolarla vedremmo che è lunga circa 2 metri! Immaginate, quindi, una catena lunga 2 metri fatta da 3,2 miliardi di “tasselli” che i biologi chiamano paia di basi. Di questi 3,2 miliardi di tasselli, una percentuale irrisoria è organizzata in sequenze (geni) che la cellula è in grado di “leggere” per produrre una determinata proteina, mentre il resto rappresenta la parte non codificante a cui si è accennato prima ed è proprio in questa sezione del genoma che si vanno a ricercare quei dettagli che ci rendono differenti gli uni dagli altri.

La tecnica di Jeffreys non consiste nell’analisi dell’intera sequenza “non codificante” che è troppo grande, ma di determinati tratti come le STR (corte ripetizioni in tandem) che consistono in sequenze di due o più nucleotidi (l’unità di base del DNA – “mezzo tassello”) ripetute gli uni di seguito agli altri, all’interno di alcuni cromosomi tra cui quelli che determinano il sesso (i cromosomi X e Y). Poiché le STR, la cui lunghezza varia da un individuo ad un altro, rappresentano il 3% dell’intero genoma di un individuo, per andarle ad analizzare è necessario amplificare queste sequenze, cioè crearne numerose copie, tramite un tecnica che prende il nome di PCR (reazione a catena della polimerasi) che sfrutta lo stesso principio della duplicazione del DNA all’interno delle nostre cellule.

Le sequenze STR amplificate sono poi sottoposte ad elettroforesi su gel, una tecnica basata sulla migrazione di una molecola carica (in questo caso DNA che presenta una carica negativa) in un campo elettrico generato attraverso una matrice costituita dal gel. Il risultato che si ottiene è come quello nella figura sottostante, in cui le bande scure corrispondono a determinate sequenze STR: basta confrontare le bande ottenute dal processamento del DNA raccolto nella scena del crimine con quelle ottenute dal DNA dei sospettati ed in caso di corrispondenza si è certi di poter collocare quel sospettato sulla scena del crimine.

Dopo questa breve e spero interessante disquisizione sull’affascinante mondo della Biologia Forense, argomento che difficilmente trova spazio sulle miriadi di blog in cui potere incappare girovagando sul web, vi ripropongo la domanda che vi posi all’inizio di questo articolo, alla quale adesso siete sicuramente in grado di rispondere.

 

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About Deborah Crifò

COLLABORATRICE | Nata nel Dicembre del 1991, da ragazzina sognava di diventare un'archeologa. Per questo, fu ben lieta di iscriversi al Liceo Classico "Gorgia" di Lentini (SR) per studiare latino e greco. Ma questa scelta, della quale non si è mai pentita, l'ha portata in realtà ad appassionarsi alle scienze, in particolar modo alla Fisica ed alla Biologia. Oggi è laureata in Scienze Biologiche e frequenta il corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare e Molecolare presso l'Università degli Studi di Catania.

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