การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทาง DNA ด้านนิติวิทยาศาสตร์ มีอะไรบ้าง

6.3 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. สืบค้นข้อมูล ยกตัวอย่าง และอธิบายการใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในการสร้างผลิตภัณฑ์

ทางการแพทย์ การวินิจฉัยหรือการตรวจกรองโรค และการรักษา

2. สืบค้นข้อมูลและยกตัวอย่างการใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอสำ�หรับการปรับปรุงพันธุ์สิ่งมีชีวิต

เพื่อใช้ประโยชน์ทางด้านการเกษตร อุตสาหกรรม และสิ่งแวดล้อม

3. สืบค้นข้อมูลและอธิบายการวิเคราะห์ลายพิมพ์ดีเอ็นเอในการใช้ประโยชน์ด้าน

นิติวิทยาศาสตร์ และวิเคราะห์ STR

แนวการจัดการเรียนรู้

ครูนำ�นักเรียนเข้าสู่บทเรียนโดยทบทวนการทำ�งานของยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน

ซึ่งนำ�ไปสู่ฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต และตั้งคำ�ถามเพื่อนำ�เข้าสู่การอภิปราย ดังนี้

ถ้ายีนเปลี่ยนแปลงไป จะมีผลต่อลักษณะของสิ่งมีชีวิตอย่างไร

ถ้านักเรียนต้องการทราบหน้าที่ของยีนใดยีนหนึ่ง จะทำ�ได้อย่างไร

จากการอภิปรายนักเรียนควรสรุปได้ว่า ถ้ายีนเปลี่ยนแปลงไปและมีผลให้โปรตีนเปลี่ยนแปลง

ไป จะมีผลต่อลักษณะของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ได้ ถ้าทราบว่าลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นผลมาจากการ

เปลี่ยนแปลงที่โปรตีนใด ยีนใด จะทำ�ให้ทราบถึงหน้าที่ของยีนนั้นๆ ได้ ดังนั้นถ้านักเรียนต้องการทราบ

หน้าที่ของยีนใด อาจทำ�ได้โดยทำ�ให้เกิดมิวเทชันที่ยีนนั้นแล้วศึกษาจากฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตที่

เปลี่ยนแปลงไป

ครูให้นักเรียนศึกษาตัวอย่างการศึกษาพันธุศาสตร์ซึ่งนำ�ไปสู่การค้นพบยีนที่ทำ�หน้าที่ต่างๆ จาก

รูป 6.10 ถึง 6.12 ในหนังสือเรียน และร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า บนโครโมโซมแท่งที่ 8 ของ

ข้าวมียีนที่ทำ�หน้าที่ควบคุมการสังเคราะห์เอนไซม์ที่ทำ�หน้าที่ในกระบวนการที่สังเคราะห์สาร GABA

จากการศึกษาพบว่าข้าวหอมในธรรมชาติจะมีแอลลีลด้อยของยีนนี้ ทำ�ให้ไม่มีการสร้างเอนไซม์ดังกล่าว

สารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์สาร GABA จึงถูกเปลี่ยนเป็นสาร 2AP และได้ข้าวที่มีความหอม

โดยครูอาจถามนักเรียนว่าแอลลีลด้อยดังกล่าวเกิดจากมิวเทชันแบบใด ซึ่งคำ�ตอบควรเป็นมิวเทชัน

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 6 | เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

ชีววิทยา เล่ม 2

161

17.3.2 การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาศาสตร์    ตามปกติการจะบอกว่าใครเป็นใครจะดูได้จากวันเดือนปีเกิด ข้อมูลจากบัตรประชาชน หนังสือเดินทาง รูปถ่าย หรือรอบแผลเป็น แต่สิ่งต่างเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ เช่น การปลอมแปลง การเกิดอุบัติเหตุ สารเคมี เป็นต้น นอกจากนี้หลักฐานที่กล่าวมายังไม่สามารถบอกความสัมพันธ์ทางสายเลือดได้     แต่ในปัจจุบันบันเป็นที่ทราบกันแล้วว่า เซลล์ของคนแต่ละคนจะมีความแตกต่างกัน และเซลล์ของคนๆเดียวจะมี DNA เหมือนกันทุกชนิดของเซลล์ นอกจากนี้ยังรู้ว่าลูกจะได้สาร DNA หรือยีนจากพ่อแม่อย่างละครึ่ง จึงทำให้เราสามารถบอกความแตกต่างระหว่างบุคคลได้ และบอกเอกลักษณ์ของแต่ละคนได้ โดยอาศัยแถบของ DNA (DNA band) ที่เกิดจากการใช้เอมไซม์ตัดเฉพาะ และเทคนิคเจลอิเล็กโทรโฟริซิส ซึ่งแถบของ DNA ของแต่ละคนจะแตกต่างกันและเป็นเอกลักษณ์ของแต่ละคนนี้เรียกว่า ลายพิมพ์ DNA (DNA finger print) ซึ่งลายพิมพ์ DNA ของคนสองคนที่ไม่ใช่แฝดแท้ โอกาสที่จะเหมือนกันมีน้อยมากหรือไม่มีเลย การที่เป็นเช่นนี้ทำให้สามารถพิสูจน์ตัวบุคคล พิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด พิสูจน์การฆาตกรรม พิสูจน์คนเข้าเมือง พิสูจน์การให้สัญชาติ พิสูจน์ศพ เช่น ผู้เสียชีวิตจากคลื่นยักษ์สึนามิ พิสูจน์ชิ้นเนื้อจากคดีฆาตกรรมฆ่าหั่นศพ เป็นต้น

การประยุกต์ใช้ความรู้ทางชีววิทยาในงานนิติวิทยาศาสตร์

ผศ.ดร.ฐิติกา กิจพิพิธ

ภาควิชาวิทยาศาสตร์ประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

                     ปัจจุบันมีการนำความรู้ทางชีววิทยาหลากหลายแขนงมาประยุกต์ใช้เพื่อสืบสวนหาข้อเท็จจริง ประกอบการพิจารณาตัดสินคดีความในกระบวนการยุติธรรม  โดยความรู้ทางชีววิทยาดังกล่าว ได้แก่ ความรู้ทางพันธุศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพ องค์ประกอบและสารเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต สารคัดหลั่งจากร่างกาย ระบบโครงร่างของสิ่งมีชีวิต ชีววิทยาเส้นผมเส้นขน  ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช สัตว์และจุลินทรีย์ ชีววิทยาสัตว์ป่า ชีววิทยาแมลง เป็นต้น บทความนี้ขอกล่าวถึงเฉพาะความรู้ทางชีววิทยาที่นำมาใช้บ่อยในทางนิติวิทยาศาสตร์ ดังนี้

ความรู้ทางพันธุศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพ

             สารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐานของการถ่ายทอดลักษณะจากรุ่นสู่รุ่นอย่างมีแบบแผนและมีความแตกต่างระหว่างบุคคล จึงสามารถนำมาใช้ตรวจ DNA เพื่อพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคล (Individualization) จากวัตถุพยานทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องในคดีได้ รวมทั้งสามารถใช้เชื่อมโยงวัตถุพยานที่พบในสถานที่เกิดเหตุไปสู่การระบุตัวผู้กระทำผิดหรือผู้ที่เกี่ยวข้องในคดีได้อีกด้วย ดังเช่น คดีข่มขืนกระทำชำเรา มักพบคราบอสุจิจากในช่องคลอดของเหยื่อหรือจากหลักฐานต่างๆ ผลลายพิมพ์ DNA ที่ได้รับจากคราบอสุจินี้ จะใช้เปรียบเทียบกับลายพิมพ์ DNA ของผู้ต้องสงสัยเพื่อระบุตัวผู้กระทำผิด และเข้าสู่กระบวนการยุติธรรมขั้นถัดไป นอกจากนี้การตรวจ DNA ยังสามารถพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือดที่รวมถึงการตรวจพิสูจน์ความสัมพันธ์พ่อ-แม่-ลูกได้อีกด้วย โดยกระบวนการตรวจพิสูจน์ DNA (STR profiling) จะเริ่มต้นจากการสกัด DNA จากวัตถุพยานชีวภาพ  การวัดปริมาณ DNA ที่สกัดได้โดยเทคนิคเรียลไทม์พีซีอาร์ (Real Time Polymerase Chain Reaction, qPCR) การเพิ่มปริมาณ DNA เฉพาะตำแหน่งเป้าหมายที่มีความแตกต่างกันระหว่างบุคคลโดยเทคนิคพีซีอาร์ (PCR) และการตรวจสอบชิ้นส่วน DNA ที่เพิ่มปริมาณขึ้นโดยใช้เทคนิค  แคปิลลารีอิเล็กโทรโฟรีซิส (Capillary electrophoresis) 

สารคัดหลั่งจากร่างกาย

           สารคัดหลั่งหรือของเหลวในร่างกาย ได้แก่ เลือด น้ำลาย น้ำอสุจิ เหงื่อ ปัสสาวะเป็นต้น ร่างกายสร้างสารคัดหลั่งเหล่านี้ขึ้นเพื่อส่งเสริมให้ระบบต่างๆทำงานได้ปกติหรืออาจเป็นของเสียที่ต้องการกำจัดทิ้ง  สารคัดหลั่งเหล่านี้สามารถตรวจพิสูจน์เพื่อใช้ประเมินรูปคดี  ข้อเท็จจริงและความเป็นไปได้ของคำให้การทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับคดี ซึ่งบางครั้งต้องใช้เป็นหลักฐานสำคัญเพื่อบ่งชี้การเกิดเหตุการณ์หรือคดีบางประเภท เช่น การตรวจพบคราบอสุจิใช้เป็นหลักฐานสำคัญในคดีข่มขืนกระทำชำเรา การตรวจพบคราบเลือดใช้เป็นหลักฐานสำคัญในคดีทำร้ายร่างกาย เป็นต้น นอกจากนี้การตรวจระบุสารคัดหลั่งประเภทเลือดหรือคราบเลือด อาจช่วยบ่งชี้ถึงสถานที่เกิดเหตุจริงในกรณีที่มีการอำพรางคดี และอาจช่วยระบุอาวุธที่ใช้ในการกระทำความผิดได้อีกด้วย  การตรวจพิสูจน์ระบุประเภทของคราบต้องสงสัยนี้จึงเป็นอีกขั้นตอนหนึ่งที่มีความสำคัญมากและมักกระทำเป็นขั้นตอนแรกก่อนนำคราบต้องสงสัยดังกล่าวไปวิเคราะห์ในขั้นตอนเชิงลึกอื่นๆ เช่น การตรวจพิสูจน์ DNA หรือการตรวจวิเคราะห์สารพิษ

ความรู้เรื่องระบบโครงร่างของสิ่งมีชีวิต

           ความรู้เรื่องระบบโครงร่างของสิ่งมีชีวิตสามารถใช้ตรวจสอบว่ากระดูกที่พบเป็นของมนุษย์หรือไม่ สามารถใช้ระบุเพศ ประมาณอายุขณะเสียชีวิต คาดคะเนระยะเวลาหลังจากเสียชีวิต รูปพรรณสัณฐานของผู้ตาย เชื้อชาติของผู้ตาย หรือสามารถบ่งบอกชีวประวัติของผู้ตายได้บางส่วน เช่น ประวัติการเกิดกระดูกหักในช่วงหนึ่งของชีวิต เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อประโยชน์ในการพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคลและยืนยันการเสียชีวิตของบุคคลนั้นๆ นอกจากนี้ยังสามารถระบุจำนวนของมนุษย์ที่พบทั้งหมดในกรณีหลุมศพหมู่ (Mass grave) หรือกรณีภัยพิบัติทางธรรมชาติหรืออุบัติภัยที่มีผู้เสียชีวิตเป็นจำนวนมาก และผ่านมาเป็นระยะเวลานานจนไม่สามารถระบุบุคคลได้จากสภาพร่างกาย 

ชีววิทยาสัตว์ป่า

          ความรู้ด้านสัณฐานวิทยาและพันธุศาสตร์ในสัตว์ป่า นำมาใช้เพื่อตรวจระบุชนิดของสัตว์ป่า (Species identification) จากวัตถุพยานของกลางในงานอาชญากรรมสัตว์ป่า เช่น งาช้าง ชิ้นเนื้อ เส้นขน ผงกระดูก ฯ เพื่อตรวจสอบว่าวัตถุพยานเหล่านี้มีแหล่งที่มาจากสัตว์ป่าคุ้มครองด้วยกฎหมายหรืออนุสัญญาไซเตส (CITES) หรือไม่ นอกจากนี้ความรู้ทางพันธุศาสตร์ยังนำมาประยุกต์ใช้ตรวจระบุตัวสัตว์ป่าหรือตรวจสอบความสัมพันธ์ทางสายเลือดของสัตว์ป่า เพื่อบ่งชี้ได้ว่าสัตว์ป่าต้องสงสัยมีการครอบครองอย่างถูกกฎหมายหรือไม่ หรือมีการล่าสัตว์ป่ามาสวมทะเบียนแทนตัวอื่นหรือไม่ เช่น ในกรณีการตรวจ DNAเพื่อพิสูจน์การสวมทะเบียนช้าง 

ชีววิทยาแมลง

               ความรู้ในเรื่องชีววิทยาแมลง วงจรชีวิต ลักษณะทางสัณฐานวิทยา ความหลากหลายและการกระจายตัวของแมลง สามารถใช้ประเมินระยะเวลาการเสียชีวิตของศพ (Postmortem interval estimation) จากระยะเวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงวงจรชีวิตของแมลง หรือจากชนิดของแมลงที่ตรวจพบบนศพ เนื่องจากในแต่ละช่วงเวลาที่ศพเกิดการเน่าสลายจนเหลือกระดูกนั้น จะเกิดกลิ่นที่ต่างกันส่งผลให้เกิดการดึงดูดชนิดของแมลงที่แตกต่างกัน  การระบุชนิดของแมลงที่พบเฉพาะพื้นที่ยังสามารถใช้บ่งชี้การเคลื่อนย้ายศพจากสถานที่เกิดเหตุไปยังอีกบริเวณหนึ่ง (Corpse movement) หรือใช้เชื่อมโยงสถานที่เกิดเหตุกับผู้ต้องสงสัยหรือเหยื่อตำแหน่งที่พบแมลงบนศพช่วยในการระบุตำแหน่งของบาดแผลบนศพ นอกจากนี้การวิเคราะห์สารพิษรวมทั้งสารพันธุกรรมมนุษย์จากแมลงบนศพ อาจมีประโยชน์ในกรณีที่ศพเน่าหรือสลายจนเหลือเพียงกระดูก ความรู้ทางชีววิทยาแมลงอาจใช้ในการพิจารณาคดีความทางแพ่ง เช่น คดีฟ้องร้องเรียกค่าเสียหายจากการปนเปื้อนของแมลงในอาหารหรือผลิตภัณฑ์สำหรับบริโภค หรือการปรากฏของแมลงจำพวกปลวกบริเวณอาคารสิ่งก่อสร้าง 

            ในปัจจุบันประเทศไทยมีการนำความรู้ทางชีววิทยาดังที่อธิบายข้างต้นมาใช้เพื่อการสืบสวนทางนิติวิทยาศาสตร์มากขึ้น ทำให้ได้ข้อมูลที่อาจเป็นประโยชน์ต่อการพิจารณาคดีความเพิ่มมากขึ้น นำไปสู่การอำนวยความยุติธรรมในสังคมและสร้างสันติสุขในประเทศ

เอกสารอ้างอิง

1.Butler JM. Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Methodologies: Elsevier; 2012.

2.Cox M, Mays S. Human Osteology in Archaeology and Forensic Science: Greenwich Medical Media Limited (UK); 2000.

3.Gennard, D. Forensic Entomology: An Introduction: John Wiley & Sons; 2013

4.Goodwin W, Linacre A, Hadi S. An Introduction to Forensic Genetics: Wiley-Blackwell; 2011.

5.Linacre A, Tobe S. Wildlife DNA Analysis: Applications in Forensic Science: Wiley-Blackwell; 2010.

6.Thompson T, Black S. Forensic human identification: An introduction: Taylor & Francis; 2010.

7.Virkler K, Lednev IK. Analysis of body fluids for forensic purposes: From laboratory testing to non-destructive rapid confirmatory identification at a crime scene. Forensic Sci Int. 2009;188:1-17.

8.White, P. Crime Scene to Court: The Essentials of Forensic Science: Royal Society of Chemistry; 2010.

 61,016 total views,  6 views today

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ มีอะไรบ้าง

เทคโนโลยีชีวภาพใดที่เกี่ยวข้องกับด้านนิติวิทยาศาสตร์

เทคนิคใดบ้างที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ด้านนิติวิทยาศาสตร์เพื่อระบุตัวตนของคนร้าย

การตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอเพื่อนำมาใช้ในทางนิติเวชวิทยามีประโยชน์อย่างไรบ้าง