การพิสูจน์บุคคลหรือหลักฐานที่เกี่ยวกับบุคคล มีความสำคัญมากในชีวิตประจำวัน เช่น การมีบัตรประจำตัวประชาชนเพื่อแสดงว่าเราเป็นใคร มีประวัติความเป็นมาอย่างไร

หลักฐานสำคัญที่นำมาใช้ในการบ่งบอกตัวบุคคลที่สำคัญอย่างหนึ่ง คือ ลายพิมพ์นิ้วมือ เนื่องจากลายพิมพ์นิ้วมือเป็นลักษณะภายนอกจากบุคคลที่ถูกกำหนดขึ้นจากยีนของบุคคล นั้นๆ จึงมีลักษณะเฉพาะตัวมาก สามารถนำมาใช้เป็นหลักฐานแสดงว่าใครเป็นใครได้

อย่างไรการใช้ลายพิมพ์นิ้วมือเพื่อพิสูจน์บุคคลยังมีข้อจำกัดหลายประการ เช่น การตรวจสอบทางนิติเวชศาสตร์ หรือการตรวจจับคนร้ายที่มีการทิ้งร่องรอยเป็นเพียงคราบเลือกคราบอสุจิกรณีชิ้นส่ววนที่ถูกไฟไหม้จนไม่สามารถหาลายพิมพ์นิ้วมือได้ หรือการหาความสัมพันธ์ทางสายเลือด เช่น การตรวจความเป็นพ่อ - แม่ - ลูก ไม่สามารถพิมพ์ลายนิ้วมือในการบ่งบอกได้เช่นกัน จากความรู้เบื้องต้นว่าดีเอ็นเอเป็นสารพันธุกรรมที่สามารถถ่ายทอดคุณสมบัติต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตจากรุ่น พ่อ - แม่ ไปยังรุ่นลูกหลานได้ โดยที่ลูกจะได้รับดีเอ็นเอจากพ่อและแม่อย่างละครึ่งหนึ่ง ดังนั้นเราจึงสามารถใช้ดีเอ็นเอหรือเรียกว่า "ลายพิมพ์ ดีเอ็นเอ" ในการพิสูจน์บุคคล เพื่อบ่งบอกว่าใครเป็นลูกใคร ซึ่งไม่สามารถบอกจากลายพิมพ์นิ้วมือได้ ในปี พ.ศ. 2528 ลายพิมพ์ดีเอ็นเอได้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์อังกฤษชื่อ A.J. Jeffery และคณะ โดยพบว่าลำดับเบสบนเส้นดีเอ็นเอ ส่วนหนึ่งจะประกอบไปด้วยลำดับเบสขนาดสั้นๆ ที่มีการเรียงตัวซ้ำๆ (เรียกว่า short tandem repeat หรือ STR) กระจายอยู่บนเส้นดีเอ็นเอซึ่งมีลักษณะเฉพาะในแต่ละบุคคล จำนวนซ้ำที่พบมีตั้งแต่ 2 ครั้งไปจนถึง 1,000 ครั้ง ซึ่งจำนวนความซ้ำนี้เองที่จะแตกต่างกันไปในแต่ละคน แต่เนื่องจากการดูลายพิมพ์ดีเอ็นเอหรือ STR ต้องใช้ดีเอ็นเอในปริมาณมาก จึงเป็นข้อจำกัดในการใช้งานทางนิติเวชศาสตร์ ซึ่งมีปริมาณดีเอ็นเอน้อย หรือมีแบคทีเรีย ปนเปื้อนในตัวอย่างที่ส่งมาตรวจด้วยเทคนิคปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส (Polymerase chain reaction ; PCR - ขบวนการสังเคราะห์ชิ้นส่วนดีเอ็นเอในหลอดทดลองซึ่งเลียนแบบขบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต)

PCR ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอทำให้สามารถใช้ในงานทางนิติเวชศาสตร์ได้ ส่วนของดีเอ็นเอที่นิยมใช้ในการพิสูจน์บุคคล ได้แก่ Minisatellite DNA Region ที่มีการเรียงตัวซ้ำกันของเบสจำนวนตั้งแต่ 14-70 เบส และ Microsatellite DNA Region ที่มีการเรียงตัวซ้ำกันของเบสจำนวนตั้งแต่ 2-6 เบส ผลิตผลที่ได้จากการสร้างลายพิมพ์ ดีเอ็นเอจะมีขนาดตั้งแต่ 100-1000 เบส โดยที่มีความน่าจะเป็นน้อยมากที่บุคคล 2 คน จะมีลายพิมพ์ดีเอ็นเอที่เหมือนกันทุกประการ หรือไม่มีโอกาสเลย ยกเว้นแต่เฉพาะในฝาแฝดที่เกิดมาจากไข่ใบเดียวกันเท่านั้น รูปแบบลายพิมพ์ดีเอ็นเอนำไปใช้ในการพิสูจน์ความเป็นพ่อแม่ ลูก การนำไปสืบหาฆาตกรในคดีความต่างๆ ที่ผู้ต้องสงสัยทิ้งคราบเลือด หรือ คราบอสุจิ การติดตามผลการรักษาการปลูกถ่ายไขกระดูกในคนไข้ที่เป็นโรคมะเร็ง นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสนับสนุนการตรวจสอบความถูกต้องตามกฎหมาย เช่น การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือดเพื่อเปลี่ยนจากสัญชาติอื่น มาเป็นสัญชาติไทย ตามกฎหมายตรวจคนเข้าเมือง เป็นต้น การเก็บเยื่อเยื่อเพื่อนำมาศึกษานิยมขูดเยื่อบุกระพุ้มแก้ม ลายพิมพ์ดีเอ็นเอที่ได้จากการสร้างโดยใช้เทคนิค PCR จะมีลักษณะเป็นแถบดีเอ็นเอ เพียง 1-2 แถบต่อการสร้าง 1 โลกัส (locus -ตำแหน่งหนึ่งๆ บนยีนหรือลำดับดีเอ็นเอบนโครโมโซม)

ดังนั้นถ้าทำการสร้างโดยใช้ 10 โลกัส จะได้แถบดีเอ็นเอ ประมาณ 10-20 แถบ ซึ่งให้ค่าความถูกต้องแม่นยำมากขึ้น หากมีการใช้โลกัสในการตรวจทั้งหมด 8 โลกัส จะให้ค่าความ เชื่อมั่นว่าโอกาสที่จะพบบุคคล 2 คน ที่มีลักษณะลายพิมพ์ดีเอ็นเอที่เหมือนกันทุกประการนั้น มีเพียง 1 ใน 430,000,000 คน ในกลุ่มประชากรอัฟริกา-อเมริกา ตามทฤษฎี Mitochondrial Eve ทำให้ทราบข้อมูลว่าประชากรในโลกล้วนมีถิ่นกำเนิดจากทวีปแอฟริกา และมีการอพยพย้ายถิ่นแผ่ขยายไปทั่วโลก เพราะฉะนั้นการนำเทคนิค PCR มาใช้ในการสร้างลายพิมพ์ดีเอ็นเอ จึงเป็นการพัฒนาที่ได้ผลเป็นอย่างยิ่ง การประยุกต์ในการตรวจความเป็นพ่อ - แม่ - ลูก ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ทำให้ทราบว่าลูกจะได้รับการถ่ายทอดพันธุกรรมหรือ ดีเอ็นเอ มาจากพ่อแม่อย่างละครึ่งหนึ่งลายพิมพ์ดีเอ็นเอ ของลูกจะมีแถบดีเอ็นเอครึ่งหนึ่งที่เหมือนแม่ ครึ่งที่เหลือจะต้องเหมือนพ่อ หากปรากฏว่าแถบดีเอ็นเอ แถบใด ตามไม่เหมือนทั้งพ่อ และแม่ จะสามารถสรุปได้ทันทีว่าเด็กคนนี้ไม่มีความสัมพันธ์ทางสายเลือดกับพ่อแม่

การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือดอาศัยหลักการที่ว่ามนุษย์ทุกคนจะมีสารพันธุกรรม (ดีเอ็นเอ ; DNA – Deoxyribonucleic acid) ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่ โดยจะต้องได้รับสารพันธุกรรมจากพ่อและแม่อย่างละครึ่งดีเอ็นเอของคนทุกๆ คนจะไม่เหมือนกัน แต่ละคนจะมีดีเอ็นเอที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเองแม้พี่น้องที่เกิดจากพ่อแม่ เดียวกัน ยกเว้นในกรณีของฝาแฝดแท้ซึ่งเกิดจากไข่ใบเดียวกัน จึงจะมีดีเอ็นเอเหมือนกันทุกประการ สารพันธุกรรม (DNA) พบในเซลล์เกือบทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์และพบในไมโตคอนเดรีย (Mitochondria) ในการปฏิสนธีที่ผสมกันระหว่างสเปิร์ม (sperms) กับเซลล์ไข่ (ovum) เริ่มจากสเปิร์มสัมผัสกับชั้นที่ห่อหุมเซลล์ไข่ (jelly coat) จากนั้นอะโครโซม (acrosome-ผนังส่วนหัวของสเปิร์ม) จะปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายชั้นนี้ จากนั้นสเปิร์มจะมาถึงชั้นวิเทลไลน์ (vitelline) ซึ่งจะมีตัวรับ (receptor) จดจำเฉพาะสปีชีส์เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการปฏิสนธิข้ามสายพันธุ์ กลไกนี้มีความสำคัญมากในสัตว์ที่ปฏิสนธิภายนอก ส่วนสเปิร์มที่เข้าไปในไข่แล้วจะสลัดส่วนหาง (axoneme) ทิ้งไป

ดังนั้นไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอ (DNA mitochondria) ของพ่อจึงไม่ถ่ายทอดไปยังลูก ส่วนหัวที่เข้าไปในไข่จะเริ่มพองขึ้นและเยื่อหุ้มเซลล์ของไข่และสเปิร์มจะหลอมรวมกันนิวเคลียสของสเปิร์มเข้าไปในไซโทพลาสซึมของไข่ เยื่อหุ้มเซลล์ของไข่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเพื่อป้องกันไม่ให้สเปิร์มตัวอื่นเข้ามาปฏิสนธิได้อีก โดยชั้นวิเทลไลน์จะแข็งตัวและแยกต่างหากออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ไข่กลายเป็นเยื่อหุ้มหลังปฏิสนธิ (fertilization envelope) นิวเคลียสของไข่และของสเปิร์มจะรวมตัวกันกลายเป็นนิวเคลียสของไซโกตที่มีสารพันธุกรรมเป็น 2n ในปัจจุบันการตรวจพิสูจน์บุคคลด้วยไมโทคอนเดรียลดีเอ็นเอนั้น ทําการตรวจในบริเวณที่เรียกว่าบริเวณควบคุม (control region) ซึ่งพบว่าไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอไม่มีการรวมกลุ่มของยีนใหม่ (recombination) มีความหลากหลายสูงและมีการสะสมของการเกิดการกลายพันธุ์ (mutation) หรือความแปรผันของลำดับเบส (mutation rate) มากกว่าดีเอ็นเอในนิวเคลียสถึง 10 เท่า ประมาณ 0.32 ต่อ หนึ่ง base pair ต่อ หนึ่งล้านปี และในส่วนอื่นของจีโนมไมโทคอนเดรีย ประมาณ 0.02 ต่อหนึ่ง base pair ต่อหนึ่งล้านปี

อัตราการกลายพันธ์ที่สูงของจีโนมในไมโทคอนเดรียเกิดจากการแทนที่ของเบสเพียง 1 ตัว มากกว่าการเพิ่ม (insertion) หรือการลดจํานวนเบส (deletion) ไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเออยู่ในออร์แกนแนลที่เรียกว่า ไมโตคอนเดรีย ซึ่งจะมีลักษณะเป็นวงกลม 2 สายพันกัน สายที่มีเบสเพียวรีน (purine) มากเรียกว่า H-strand และอีกสายที่มีเบสไพริมิดีน (pyrimidine) มากเรียกว่า L- strand มีความยาวลำดับเบสทั้งหมด 16,569 คู่เบส และทำการถอดรหัสยีนเพื่อใช๎ในกระบวนการหายใจระดับเซลล์ทั้งหมด 37 ยีน ไมโตคอนเดรียดดีเอ็นเอพบได้มากภายในเซลล์ สามารถถยทอดจากแม่สู่ลูก (maternal inheritance) ทำให้ที่มีความสัมพันธ์ทางสายโลหิตฝ่ายแม่ จะมีรหัสพันธุกรรมของไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอเหมือนกัน


[http://worms.zoology.wisc.edu]

 


[http://www2.le.ac.uk]

 


[http://www.photonictorch.com]

 


[http://www.personal.psu.edu]

 


[http://ucforensic.wikispaces.com]

ในประเทศไทยเริ่มต้นศึกษาวิจัยโดยศาสตราจารย์วิชัย บุญแสง (เมื่อท่านยังเป็นอาจารย์ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล) และคณะได้เริ่มวิจัยมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 หลังจากที่ได้เห็นผลงานของนักวิจัยจากประเทศอังกฤษที่ได้พัฒนาเทคโนโลยีการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอที่ได้คิดขึ้นมาในปี พ.ศ.2528 การนำเทคโนโลยีลายพิมพ์ดีเอ็นเอมาประยุกต์ใช้ในการตรวจพิสูจน์บุคคล และความสัมพันธ์ทางสายเลือดนั้น

นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสนับสนุนการตรวจสอบความถูกต้องตามกฎหมาย เช่น การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือดเพื่อเปลี่ยนจากสัญชาติอื่น มาเป็นสัญชาติไทย ตามกฎหมายตรวจคนเข้าเมือง การตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอสามารถทำได้โดยมนุษย์ที่ตรวจได้ครั้งละตำแหน่งเดียวหรือ 3 – 4 ตำแหน่ง หรืออาจตรวจด้วยเครื่องตรวจอัตโนมัติโดยชุดน้ำยาสำเร็จรูปที่สามารถตรวจได้ รวดเร็ว ตรวจได้ครั้งละ10, 13 และ16 ตำแหน่งซึ่งรวมตำแหน่งที่บอกเพศด้วย ปัจจุบันวิธีการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอแบบ PCR-based STR Analysis ใช้กันแพร่หลายทั่งโลกเนื่องจากมีข้อได้เปรียบกว่าการตรวจวิธีอื่น การตรวจหาชนิดของ DNA ของสถาบันนิติเวชวิทยา ใช้เครื่องมืออัตโนมัติตรวจ 10 ตำแหน่ง คือ FGA, vWA, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51, D21S11 และ Amelogenin ที่บอกเพศด้วย ซึ่งจากผลการศึกษาวิจัยของบริษัทผู้ผลิตน้ำยาอ้างว่าโอกาสที่จะเกิดซ้ำมี เพียงหนึ่งในเจ็ดสิบสองพันล้านเท่านั้น ในการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอครั้งละ16 จุด จากการคำนวนค่าทางสถิติ โอกาสที่คนจะมี DNA ซ้ำทั้ง 16 จุด มีเพียงประมาณหนึ่งใน 5 ล้านล้านล้าน และเนื่องจากปัจจุบันในโลกนี้มีคนอยู่ประมาณ 6 พันล้านคน สำนักงานสอบสวนกลางแห่งสหรัฐอเมริกา (Federal Bureau of Investigation; FBI) จึงอนุญาตให้ผู้เชี่ยวชาญชี้ชัดลงไปได้ว่าวัตถุพยานนั้นมาจากใครได้ หากมี DNA ตรงกัน สำหรับการตรวจพิสูจน์ความเป็นพ่อ-แม่-ลูก เมื่อคำนวนค่าทางสถิติมีความแม่นยำมากกว่า 99.9999% ซึ่งโดยปกตินักวิทยาศาสตร์จะยอมรับเมื่อคำนวนค่าทางสถิติได้ 99%


[http://geneed.nlm.nih.gov]

การแปรผลการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอในการตรวจความสัมพันธ์ทางสายเลือด

1. กรณีความสัมพันธ์แบบพ่อ แม่ ลูก สมมติว่าทำการตรวจดีเอ็นเอเพียงตำแหน่งเดียว ดีเอ็นเอของพ่อเป็น AB ดีเอ็นเอของแม่เป็น CD ในการตรวจบุตรนั้น เราจะพบว่าดีเอ็นเอของลูกจะต้องมาจากพ่อครึ่งหนึ่ง และมาจากแม่ครึ่งหนึ่งด้วย เราจึงอาจพบในลักษณะต่างๆ เช่น ดีเอ็นเอของลูกเป็น AC, AD, BC, BD เป็นต้น หากตรวจหลายๆ ตำแหน่ง ยังคงต้องได้ผลในลักษณะเช่นนี้ และต้องไม่มีดีเอ็นเอของลูกแบบใดแบบหนึ่ง ที่พ่อหรือแม่ไม่มีได้เลย

2. กรณีความสัมพันธ์แบบพ่อ- ลูก / แม่-ลูก สมมติว่าทำการตรวจดีเอ็นเอเพียงตำแหน่งเดียว ดีเอ็นเอของลูกจะต้องมาจากพ่อครึ่งหนึ่ง หรือมาจากแม่ครึ่งหนึ่งด้วย เมื่อเราตรวจเปรียบเทียบดีเอ็นเอของพ่อหรือแม่กับลูก จะต้องพบดีเอ็นเอของลูกที่มีครึ่งหนึ่งเป็น A หรือ B หรือ C หรือ D หากตรวจหลายๆ ตำแหน่ง ยังคงต้องได้ผลในลักษณะเช่นนี้ และต้องไม่มีดีเอ็นเอของลูกแบบใดแบบหนึ่งแปลกปลอมที่พ่อหรือแม่ไม่มีได้เลย

3. กรณีความสัมพันธ์แบบพี่ น้อง สมมติว่าทำการตรวจดีเอ็นเอเพียงตำแหน่งเดียว ดีเอ็นเอของลูกจะต้องมาจากพ่อครึ่งหนึ่ง และมาจากแม่ครึ่งหนึ่งด้วย เราจึงอาจพบลักษณะของดีเอ็นเอในแบบต่างๆ ที่อาจไม่ซ้ำกันเลย ได้ เช่น ดีเอ็นเอ เป็น AC, AD, BC, BD (ตามตัวอย่างในลักษณะของความสัมพันธ์แบบพ่อ แม่ ลูก) ซึ่งอาจแตกต่างกันถึง 4 แบบ ถ้าตรวจเพียง 2 ตำแหน่ง อาจแตกต่างกันไปถึง 16 แบบ ดังนั้นเมื่อเราทำการตรวจดีเอ็นเอเพื่อหาความสัมพันธ์แบบพี่ น้อง อาจพบว่าไม่มีดีเอ็นเอซ้ำกันเลยได้

4. กรณีความสัมพันธ์แบบเครือญาติ จะเป็นการแปรผลยากมากขึ้นอีก เพราะอาจพบว่าไม่มีดีเอ็นเอซ้ำกันเลยได้

บรรณานุกรม
http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet4/genetics/pcr1.htm
สถาบันนิติวิทยาศาสตร์ http://www.ifm.go.th/th/forensic-articles/dna/132-dna-fingerprint.htm

Add comment


Security code
Refresh