Стабильные, прочные белки волос способны сохраняться в окружающей среде намного дольше, чем образцы ДНК. Американским ученым удалось показать, что белковый «профиль» волос уникален и может стать новым эффективным средством идентификации личности в криминалистике и археологии. Об этом рассказывает статья, опубликованная журналом PLOS One.

Идентификация личности по биологическим образцам почти всегда требует анализа полиморфизмов ДНК. Однако в присутствии воды или в тепле ДНК может быстро деградировать, делаясь неподходящей для работы. С другой стороны, многие белки химически намного стабильнее нуклеиновых кислот и могут сохраняться намного дольше; а в их первичной структуре — последовательности аминокислот — отражаются те же генетические полиморфизмы. Все это позволило группе американских ученых во главе с Глендоном Паркером (Glendon Parker) из Центра криминалистики при Ливерморской национальной лаборатории предложить метод идентификации человека по белкам, составляющим структурную основу его волос.

Каждый волос — сложное образование, содержащее мертвые (ороговевшие) и живые клетки, пигментные молекулы и белки — прежде всего, представители семейства α-кератинов. Это плотно упакованные в α-спирали белки, дополнительно укрепленные дисульфидными связями, инертные и прочные, хорошо сохраняющиеся в естественных условиях, что делает их потенциально перспективными в качестве средства определения личности. Необходимо было лишь показать, что различий в первичной структуре белков стержня волоса достаточно для надежной идентификации.

Чтобы выяснить это, Паркер и его коллеги исследовали биологические образцы, полученные у 76 жителей Европы и Северной Америки, и проанализировали их ДНК по 190 однонуклеотидным маркерам на всех 22 неполовых хромосомах. У добровольцев также забирали образцы волос, которые обрабатывали детергентом и подвергали протеолизу — расщеплению белков — с помощью трипсина. Полученная смесь пептидов анализировалась хроматографией и масс-спектрометрией.

Помимо кератинов, в составе протеома (совокупности белков) были обнаружены фрагменты сотен белков, входящих в структуры волоса или его клеток. Всего было выделено 89 вариаций аминокислотной последовательности, которые удалось соотнести с соответствующими однонуклеотидными вариантами в 33 генах. Этого разнообразия было достаточно, чтобы сопоставить их каждому из участвовавших в эксперименте индивидуумов. По расчетам авторов, некоторые из таких аминокислотных замен встречаются достаточно редко (до 1 случая на 12,5 тыс. человек), что делает их в совокупности надежным и уникальным маркером для идентификации личности.

Еще шесть образцов волос авторы получили с останков, найденных на раскопках в Лондоне (датированы 1750–1850 гг.) и на кладбище в Кенте (датированы 1821–1853 гг.). Идентификация выделенных из них белков показала, что метод применим и для археологических образцов.

Стоит добавить, что в последние годы появляются все новые и новые методы идентификации, которые могут найти применение в системах безопасности и в криминалистике. Помимо ставших уже традиционными отпечатков пальцев или ДНК, уникальными для каждого человека оказались даже профили активности различных областей головного мозга.

Автор: Роман Фишман