Worldlex Wiki L'analyse ADN est une technique médico-légale utilisée dans les enquêtes criminelles . Elle consiste à comparer le profil génétique des suspects aux preuves ADN afin d'évaluer la probabilité de leur implication dans le crime. Les techniques modernes d'analyse ADN sont très fiables, bien qu'elles ne fournissent qu'une estimation probabiliste, certes imparfaite, de la correspondance entre un suspect et un échantillon incriminant. L'analyse ADN est également utilisée pour les tests de paternité , pour déterminer l'éligibilité à l'immigration, ainsi que dans la recherche généalogique et médicale. Elle a aussi été employée dans l'étude des populations animales et végétales en zoologie, en botanique et en agriculture. L'analyse ADN a été découverte par le généticien britannique Sir Alec Jeffreys en 1984, alors qu'il travaillait à l'Université de Leicester. Il a développé la technique d'empreinte génétique en constatant que certaines régions de l'ADN présentent des séquences répétitives très variables, uniques à chaque individu.
À partir du milieu des années 1970, les progrès scientifiques ont permis d'utiliser l'ADN comme outil d'identification. Le premier brevet couvrant l'utilisation directe des variations de l'ADN en médecine légale a été délivré en 1997, faisant suite à une demande déposée initialement par Jeffrey Glassberg en 1983, sur la base de travaux qu'il avait menés à l'Université Rockefeller aux États-Unis en 1981.
En 1984, alors qu'il travaillait au département de génétique de l' université de Leicester , le généticien britannique Sir Alec Jeffreys a mis au point, de manière indépendante, une méthode de profilage ADN. Il a découvert qu'un expert en ADN pouvait identifier des motifs dans un ADN inconnu. Ces motifs, qui faisaient partie des caractères héréditaires, pouvaient être utilisés pour faire progresser l'analyse des liens de parenté. Ces découvertes ont conduit à la première utilisation du profilage ADN dans une affaire criminelle.
Le procédé, mis au point par Jeffreys en collaboration avec Peter Gill et Dave Werrett du Service de police scientifique (FSS), a été utilisé pour la première fois à des fins médico-légales dans la résolution du meurtre de deux adolescentes violées et assassinées à Narborough, dans le Leicestershire, en 1983 et 1986. Lors de l'enquête, menée par l'inspecteur David Baker, l'ADN contenu dans des échantillons de sang prélevés volontairement auprès d'environ 5 000 hommes de la région, qui ont collaboré avec la police du Leicestershire , a permis d'innocenter Richard Buckland, un suspect initial qui avait avoué l'un des crimes, et de condamner Colin Pitchfork le 2 janvier 1988. Pitchfork, employé d'une boulangerie locale, avait contraint son collègue Ian Kelly à se faire passer pour lui lors du prélèvement sanguin ; Kelly avait ensuite utilisé un faux passeport pour usurper l'identité de Pitchfork. Un autre collègue a dénoncé la supercherie à la police. Pitchfork fut arrêté et son sang fut envoyé au laboratoire de Jeffreys pour analyse et profilage. Le profil ADN de Pitchfork correspondait à celui du meurtrier, confirmant ainsi sa présence sur les deux scènes de crime ; il plaida coupable des deux meurtres. Quelques années plus tard, Imperial Chemical Industries (ICI) commercialisa le premier kit disponible au monde. Bien que ce domaine soit relativement récent, il eut une influence considérable à l'échelle mondiale sur le système de justice pénale et la société.
Bien que 99,9 % des séquences d'ADN humain soient identiques chez chaque individu, une proportion suffisante de l'ADN diffère pour permettre de distinguer deux personnes, sauf s'il s'agit de jumeaux monozygotes (identiques) . Le profilage ADN utilise des séquences répétitives très variables, appelées séquences répétées en tandem à nombre variable (VNTR), et plus particulièrement les séquences répétées en tandem courtes (STR), également connues sous le nom de microsatellites , et les minisatellites . Les loci VNTR sont similaires chez les individus étroitement apparentés, mais leur variabilité est telle que des individus non apparentés ont peu de chances de posséder les mêmes VNTR.
Avant les VNTR et les STR, des chercheurs comme Jeffreys utilisaient une technique appelée polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP) . Cette technique impliquait l'utilisation régulière de larges portions d'ADN pour analyser les différences entre deux échantillons. La RFLP fut parmi les premières technologies utilisées pour le profilage et l'analyse de l'ADN. Cependant, avec l'évolution technologique, de nouvelles techniques, comme les STR, ont émergé et ont remplacé les anciennes, telles que la RFLP.
L’admissibilité des preuves ADN devant les tribunaux a été contestée aux États-Unis dans les années 1980 et 1990, mais elle est depuis devenue plus universellement acceptée grâce à l’amélioration des techniques.
Processus de profilage
extraction d'ADN
Outre la concentration de l'ADN, l'extraction permet également de séparer l'ADN des substances susceptibles de le dégrader, telles que les nucléases .
Analyse RFLP
La RFLP est une application de la technique de Southern blot . Les scientifiques sélectionnent un mélange d' enzymes de restriction , des enzymes qui coupent des séquences courtes et spécifiques dans l'échantillon. Ces enzymes sont utilisées pour digérer l'ADN. L'électrophorèse sur gel des acides nucléiques , qui utilise un champ électrique pour que les molécules d'ADN de différentes tailles migrent à des vitesses différentes, permet une première séparation selon leur taille.
À ce stade, l'ADN est séparé selon sa taille mais reste invisible. Une fine membrane de nitrocellulose ou de nylon est pressée sur le gel pendant un certain temps afin que l'ADN s'y imprime. La membrane est ensuite cuite ou exposée à la lumière ultraviolette pour fixer définitivement l'ADN. Une sonde d'hybridation est alors utilisée sur cette membrane pour révéler la partie de l'ADN correspondant à sa séquence. La sonde est généralement radioactive ou chimioluminescente, ce qui permet de visualiser sa position sous forme de bandes, chacune correspondant à un groupe de taille d'ADN complémentaire à la sonde.
L'analyse RFLP fonctionne en comparant la position des bandes (qui correspond à la taille des fragments correspondants à la sonde) chez différentes personnes.
Réaction en chaîne par polymérase (PCR)
- Dénaturation : Chauffer le mélange contenant l'ADN à 95 °C afin que les deux brins se séparent l'un de l'autre.
- Hybridation : Refroidir le mélange à 50 – 65 °C afin que les amorces puissent se fixer à l'ADN en formant des paires de bases complémentaires.
- Extension : Une ADN polymérase commence là où l'amorce se lie à l'ADN (duplex) et construit une chaîne d'ADN complémentaire.
En utilisant soit des amorces spécifiques ciblant une zone particulière, soit des amorces aléatoires, la PCR peut être utilisée pour une grande variété de tâches d'analyse.
Amorces appariées
L'une des applications classiques de la PCR consiste à amplifier sélectivement une région située entre deux amorces. La taille du fragment cible étant connue à l'avance, aucune enzyme de restriction n'est nécessaire (bien qu'il soit possible d'en incorporer). Le produit peut ensuite être séparé en fonction de sa taille par électrophorèse sur gel, comme décrit précédemment pour le transfert de Southern, et visualisé par transfert sur membrane selon la même méthode. L'image obtenue présente des bandes de la taille attendue si la région est présente, aucune bande si aucune bande de taille appropriée ne correspond à la région, ou une bande de taille différente si une bande correspond mais est de longueur différente. Ces informations sont précieuses pour différencier les espèces d'organismes.
Si une zone cible présente une taille fixe ou ne correspond pas dans la grande majorité des cas, la bande est soit présente, soit absente. Dans ce cas, plusieurs paires d'amorces ciblant des zones de longueurs différentes peuvent être utilisées simultanément (à condition qu'elles ne ciblent pas d'autres zones), permettant ainsi d'analyser leur présence ou leur absence en une seule réaction PCR. C'est ce qu'on appelle l'empreinte génétique par PCR .
Analyse STR
Les séquences répétées en tandem courtes (STR), où une séquence très courte et simple se répète de nombreuses fois, constituent un type de variation génétique humaine facilement repérable par sa taille. Ces sites génèrent une grande variabilité interindividuelle car ils sont « glissants » : l’ ADN polymérase peut glisser et finir par sauter des copies ou en ajouter quelques-unes. L’analyse STR est une variante de l’empreinte génétique par PCR à amorces appariées, dans la mesure où les amorces ciblent des régions contenant des STR connues. En ciblant une zone très variable d’un individu à l’autre, elle transforme l’empreinte génétique par PCR, initialement utilisée pour l’identification d’espèces en biologie, en une technique d’identification familiale, voire individuelle, applicable en médecine légale.
D’un pays à l’autre, différents systèmes de profilage ADN basés sur les STR sont utilisés. En Amérique du Nord, les systèmes qui amplifient les 20 loci centraux CODIS sont presque universels, tandis qu’au Royaume-Uni, le système l'analyse STR réside dans son pouvoir de discrimination statistique. Les 20 loci actuellement utilisés pour la discrimination dans CODIS étant indépendants (la présence d'un certain nombre de répétitions à un locus donné n'affecte pas la probabilité d'en avoir un nombre quelconque à un autre locus), la règle du produit des probabilités peut être appliquée. Ainsi, si un individu possède le type d'ADN ABC, les trois loci étant indépendants, la probabilité qu'il possède ce type d'ADN est égale à la somme des probabilités d'avoir le type A, B et C. Ceci permet d'atteindre des probabilités de correspondance de l'ordre de 1 sur un quintillion (1 × 10¹⁸ ) ou plus. séquençage . En allant au-delà de la simple comparaison de la taille des fragments, on peut détecter une variation génétique beaucoup plus importante, notamment les polymorphismes nucléotidiques simples (SNP ).
Par exemple, l’ADN mitochondrial (ADNmt) est présent en de nombreuses copies dans les cellules humaines ; de ce fait, une plus grande quantité est généralement récupérable même dans des échantillons pauvres en ADN comme les os, les dents et les cheveux. La majeure partie de sa variation interhumaine se concentre dans la « région de contrôle », c’est pourquoi l’analyse médico-légale la cible à l’aide d’une paire d’amorces afin d’en produire de nombreuses copies. L’ADNmt est transmis par la lignée maternelle.
Applications de profilage
Le profilage de l'ADN a été appliqué à l'identification d'individus microbiens, fongiques, végétaux et animaux. Une variante de la PCR, l'amplification arbitraire de l'ADN (AAP) , s'est avérée particulièrement utile pour l'établissement d'empreintes génétiques. Par exemple, l' amplification aléatoire d'ADN polymorphe (RAPD), la PCR à amorçage arbitraire (AP-PCR) et l'empreinte génétique par amplification de l'ADN (DAF) utilisent des amorces arbitraires pour cibler des régions non identifiées d'un génome, générant ainsi des empreintes génétiques uniques. Ces méthodes d'amplification arbitraire ont été largement utilisées pour l'établissement d'empreintes génétiques chez les bactéries et les plantes, contribuant aux analyses médico-légales, de sélection et de génétique des populations. De même, la technique largement utilisée de polymorphisme de longueur des fragments amplifiés (AFLP) combine des enzymes de restriction et l'amplification par PCR pour cibler des régions non identifiées et établir le profilage de l'ADN d'une grande variété d'organismes. Avec l'avènement du séquençage à haut débit , les méthodes de séquençage à représentation réduite, telles que le séquençage d'ADN associé aux sites de restriction (RAD-seq), permettent la découverte de marqueurs à l'échelle du génome et le génotypage pour un large éventail d'applications.
L'utilisation de techniques de marqueurs moléculaires pour l'identification des plantes, notamment par empreinte génétique, permet d'identifier les cultivars et les accessions. Leur utilisation suscite un intérêt croissant en raison de l'Accord sur les ADPIC (Accord sur les aspects des droits de propriété intellectuelle qui touchent au commerce) et de la Convention sur la diversité biologique (CDB) . En particulier, l'empreinte génétique des plantes médicinales permet l'identification, l'authentification, la distinction et la détection des phytoconstituants et des adultérations . Le profilage ADN devient essentiel pour ces applications et détermine l'avenir de la recherche en pharmacognosie . Ces techniques contribuent également à identifier les caractères (tels que la taille des graines et la couleur des feuilles) susceptibles d'améliorer la réussite de la descendance
Problèmes liés aux échantillons d'ADN médico-légaux
Quand on pense à l'analyse ADN, on pense souvent à des séries télévisées comme NCIS ou CSI , où l'on voit des échantillons d'ADN arriver dans un laboratoire et être analysés instantanément, puis la photo du suspect apparaître quelques minutes plus tard. Cependant, la réalité est bien différente, et les échantillons d'ADN parfaits sont rarement prélevés sur les lieux d'un crime. Les victimes d'homicide sont fréquemment laissées dans des conditions difficiles avant d'être découvertes, et les objets utilisés pour commettre des crimes ont souvent été manipulés par plusieurs personnes. Les deux problèmes les plus fréquents rencontrés par les experts en criminalistique lors de l'analyse d'échantillons d'ADN sont la dégradation des échantillons et les mélanges d'ADN.
ADN dégradé
Avant l'avènement des méthodes PCR modernes, l'analyse d'échantillons d'ADN dégradés était quasiment impossible. Des méthodes comme le polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP), première technique d'analyse d'ADN utilisée en sciences forensiques, exigeaient de l'ADN de haut poids moléculaire dans l'échantillon pour obtenir des données fiables. Or, l'ADN de haut poids moléculaire est absent des échantillons dégradés, car il est trop fragmenté pour permettre une analyse RFLP précise. Ce n'est qu'avec l'invention des techniques de réaction en chaîne par polymérase (PCR) que l'analyse d'échantillons d'ADN dégradés est devenue possible. La PCR multiplex, en particulier, a permis d'isoler et d'amplifier les petits fragments d'ADN résiduels présents dans ces échantillons. La différence est considérable entre les méthodes PCR multiplex et les méthodes plus anciennes comme le RFLP. La PCR multiplex peut théoriquement amplifier moins de 1 ng d'ADN, tandis que le RFLP nécessitait au moins 100 ng d'ADN pour être analysé.
ADN à faible matrice
On parle alors d'ADN en faible quantité (moins de 0,1 ng ). Ceci peut engendrer des effets stochastiques (événements aléatoires) plus marqués, tels que la perte ou l'insertion d'un allèle, susceptibles de modifier l'interprétation d'un profil ADN. Ces effets stochastiques peuvent conduire à une amplification inégale des deux allèles provenant d'un individu hétérozygote. Il est particulièrement important de prendre en compte l'ADN en faible quantité lors de l'analyse d'un mélange d'échantillons d'ADN. En effet, un ou plusieurs des contributeurs du mélange sont plus susceptibles de présenter une quantité d'ADN inférieure à la quantité optimale pour le bon déroulement de la réaction PCR . C'est pourquoi des seuils stochastiques ont été définis pour l'interprétation des profils ADN. Le seuil stochastique correspond à la hauteur minimale du pic (valeur RFU) observée sur un électrophérogramme en cas de perte d'allèle. Si la hauteur du pic est supérieure à ce seuil, on peut raisonnablement supposer qu'aucune perte d'allèle n'a eu lieu. Par exemple, si un seul pic est observé pour un locus particulier sur l'électrophérogramme, mais que sa hauteur dépasse le seuil stochastique, on peut raisonnablement supposer que cet individu est homozygote et ne présente pas de délétion de son allèle partenaire hétérozygote, qui aurait autrement été éliminé en raison d'une faible quantité d'ADN matrice. L'élimination d'un allèle peut se produire en présence d'une faible quantité d'ADN matrice, car la quantité initiale d'ADN est si faible qu'à ce locus, l'allèle contribuant à l'échantillon d'ADN (ou au mélange) est un véritable hétérozygote, mais l'autre allèle n'est pas amplifié et serait donc perdu. L'insertion d'un allèle peut également se produire en présence d'une faible quantité d'ADN matrice, car il arrive que le pic de bégaiement soit amplifié. Ce bégaiement est un artefact de la PCR. Lors de la réaction de PCR, l'ADN polymérase ajoute des nucléotides à partir de l'amorce, mais ce processus est très dynamique : l'ADN polymérase se lie, se dissocie et se lie à nouveau en permanence. Par conséquent, il arrive que l'ADN polymérase se reconnecte au niveau de la courte répétition en tandem qui la précède, générant ainsi une répétition en tandem de moins que la matrice. Lors de la PCR, si l'ADN polymérase se lie par erreur à un locus présentant un bégaiement et commence à l'amplifier pour produire de nombreuses copies, ce produit de bégaiement apparaîtra aléatoirement sur l'électrophorégramme, entraînant une insertion allélique.
Analyse MiniSTR
Lorsque des échantillons d'ADN sont dégradés, par exemple après un incendie important ou lorsqu'il ne reste que des fragments d'os, les tests STR standard peuvent s'avérer insuffisants. Sur des échantillons fortement dégradés, ces tests entraînent souvent la disparition des grands locus STR, ne permettant d'obtenir que des profils d'ADN partiels. Bien que ces profils partiels puissent être un outil précieux, la probabilité d'une correspondance aléatoire est plus élevée qu'avec un profil complet. Une méthode développée pour analyser les échantillons d'ADN dégradés repose sur la technologie miniSTR. Cette nouvelle approche utilise des amorces spécialement conçues pour se lier plus précisément à la région STR.
Lors des tests STR classiques, les amorces se lient à des séquences plus longues contenant la région STR au sein du segment. L'analyse MiniSTR, en revanche, cible uniquement l'emplacement du STR, ce qui donne un produit d'ADN beaucoup plus petit.
En positionnant les amorces plus près des régions STR, on augmente les chances d'amplification réussie de ces régions. L'amplification de ces régions STR est ainsi possible, permettant d'obtenir des profils ADN plus complets. Le fait que des produits PCR plus petits offrent un taux de réussite plus élevé avec des échantillons fortement dégradés a été rapporté pour la première fois en 1995, lorsque la technologie miniSTR a été utilisée pour identifier les victimes de l'incendie de Waco.
mélanges d'ADN
Les mélanges constituent un autre problème fréquent rencontré par les experts en criminalistique lors de l'analyse d'échantillons d'ADN inconnus ou douteux. Un mélange est défini comme un échantillon d'ADN contenant l'ADN de deux individus ou plus. Cela peut souvent se produire lorsqu'un échantillon d'ADN est prélevé sur un objet manipulé par plusieurs personnes ou lorsqu'un échantillon contient à la fois l'ADN de la victime et celui de l'agresseur. La présence de plusieurs individus dans un échantillon d'ADN peut rendre difficile l'identification des profils individuels, et l'interprétation des mélanges ne devrait être effectuée que par des personnes hautement qualifiées. Les mélanges contenant deux ou trois individus peuvent être difficiles à interpréter. Les mélanges contenant quatre individus ou plus sont beaucoup trop complexes pour permettre l'obtention de profils individuels. Un scénario fréquent où un mélange est souvent obtenu est celui des agressions sexuelles. Un échantillon peut être prélevé et contenir des éléments provenant de la victime, de ses partenaires sexuels consentants et du ou des agresseurs.
Les mélanges peuvent généralement être classés en trois catégories : type A, type B et type C. Les mélanges de type A présentent des allèles dont les pics d’intensité sont similaires, ce qui rend impossible la distinction des allèles contributeurs. Les mélanges de type B peuvent être déconvolués en comparant les rapports d’intensité des pics afin de déterminer quels allèles ont été donnés simultanément. Les mélanges de type C ne peuvent être interprétés avec certitude par les technologies actuelles, car les échantillons ont été affectés par la dégradation de l’ADN ou présentaient une quantité d’ADN trop faible.
L'analyse d'un électrophérogramme permet de déterminer le nombre de contributeurs dans les mélanges les moins complexes en fonction du nombre de pics présents à chaque locus. Contrairement au profil d'une source unique, qui ne présente qu'un ou deux pics à chaque locus, un mélange est caractérisé par la présence de trois pics ou plus à au moins deux loci. Si trois pics sont observés à un seul locus, il est possible qu'un contributeur unique soit tri-allélique à ce locus. Les mélanges à deux individus présentent entre deux et quatre pics à chaque locus, tandis que les mélanges à trois individus en présentent entre trois et six. La déconvolution des mélanges devient de plus en plus complexe à mesure que le nombre de contributeurs augmente.
Avec les progrès des méthodes de détection en profilage ADN, les experts en criminalistique analysent de plus en plus d'échantillons d'ADN contenant des mélanges, car même la plus petite contribution peut désormais être détectée par les tests modernes. La facilité avec laquelle les experts en criminalistique peuvent interpréter les mélanges d'ADN dépend largement du ratio d'ADN présent pour chaque individu, des combinaisons de génotypes et de la quantité totale d'ADN amplifiée. Le ratio d'ADN est souvent l'aspect le plus important à considérer pour déterminer si un mélange est interprétable. Par exemple, si un échantillon d'ADN provient de deux individus, il sera facile d'interpréter les profils individuels si le ratio d'ADN provenant de l'un est beaucoup plus élevé que celui de l'autre. Lorsqu'un échantillon provient de trois individus ou plus, il devient extrêmement difficile de déterminer les profils individuels. Heureusement, les progrès du génotypage probabiliste pourraient rendre ce type d'interprétation possible à l'avenir. Le génotypage probabiliste utilise des logiciels complexes pour effectuer des milliers de calculs mathématiques afin de produire des probabilités statistiques des génotypes individuels présents dans un mélange.
bases de données ADN
Le Patriot Act des États-Unis permet au gouvernement américain d'obtenir des échantillons d'ADN de personnes soupçonnées de terrorisme. Les informations ADN prélevées lors de crimes sont collectées et déposées dans la base de données CODIS , gérée par le FBI . CODIS permet aux forces de l'ordre de comparer les échantillons d'ADN prélevés lors de crimes avec ceux présents dans la base de données, ce qui permet d'identifier des profils biologiques spécifiques associés aux preuves ADN collectées.
Lorsqu'une correspondance est établie à partir d'une banque nationale de données ADN pour relier une scène de crime à un auteur ayant fourni un échantillon d'ADN à une base de données, ce lien est souvent qualifié de correspondance à froid . Une correspondance à froid est utile pour orienter les forces de l'ordre vers un suspect précis, mais sa valeur probante est moindre que celle d'une correspondance ADN obtenue en dehors de la banque de données ADN.
Les agents du FBI ne peuvent légalement conserver l'ADN d'une personne non condamnée. L'ADN prélevé sur un suspect non condamné par la suite doit être détruit et ne doit pas être enregistré dans la base de données. En 1998, un homme résidant au Royaume-Uni a été arrêté pour cambriolage. Son ADN a été prélevé et analysé, puis il a été libéré. Neuf mois plus tard, son ADN a été enregistré accidentellement et illégalement dans la base de données. Les nouveaux ADN sont automatiquement comparés à ceux trouvés dans les affaires non résolues et, dans ce cas précis, l'ADN de cet homme correspondait à celui trouvé dans une affaire de viol et d'agression un an auparavant. Le gouvernement l'a alors poursuivi pour ces crimes. Au cours du procès, il a été demandé que la correspondance ADN soit retirée des preuves car elle avait été enregistrée illégalement dans la base de données. La demande a été acceptée. L'ADN de l'auteur présumé, prélevé sur les victimes de viol, peut être conservé pendant des années jusqu'à ce qu'une correspondance soit trouvée. En 2014, pour remédier à ce problème, le Congrès a prolongé une loi qui aide les États à gérer l'accumulation de preuves.
Bases de données de profilage ADN chez les plantes :
PID :
PIDS (Plant international DNA-fingerprinting system) est un système international d'empreintes génétiques végétales basé sur un serveur web open source et un logiciel libre.
Il gère d'énormes quantités de données d'empreintes génétiques microsatellites, effectue des études génétiques et automatise la collecte, le stockage et la maintenance tout en réduisant les erreurs humaines et en augmentant l'efficacité.
Ce système peut être adapté aux besoins spécifiques des laboratoires, ce qui en fait un outil précieux pour les sélectionneurs de plantes, les sciences forensiques et la reconnaissance des empreintes digitales humaines.
Il permet de suivre les expériences, de normaliser les données et de favoriser la communication entre les bases de données.
Il contribue également à la réglementation de la qualité des variétés, à la préservation des droits des variétés et à l'utilisation de marqueurs moléculaires dans la sélection en fournissant des statistiques de localisation, des fonctions de fusion, de comparaison et d'analyse génétique.
Considérations relatives à l'évaluation des preuves ADN
Lors de l'utilisation de la technique RFLP , le risque théorique d'une correspondance fortuite est de 1 sur 100 milliards (100 000 000 000), bien que le risque pratique soit en réalité de 1 sur 1 000, car les jumeaux monozygotes représentent 0,2 % de la population humaine . De plus, le taux d'erreur de laboratoire est presque certainement supérieur et les procédures de laboratoire réelles ne reflètent souvent pas la théorie sur laquelle reposent les calculs des probabilités de coïncidence. Par exemple, les probabilités de coïncidence peuvent être calculées en fonction des probabilités que les marqueurs de deux échantillons présentent des bandes exactement au même endroit, mais un technicien de laboratoire peut conclure que des profils de bandes similaires, mais non parfaitement identiques, résultent d'échantillons génétiques identiques présentant une imperfection dans le gel d'agarose. Or, dans ce cas, le technicien de laboratoire augmente le risque de coïncidence en élargissant les critères de déclaration de correspondance. Des études menées dans les années 2000 ont fait état de taux d'erreur relativement élevés, ce qui peut être préoccupant. Aux débuts de l’empreinte génétique, les données de population nécessaires au calcul précis d’une probabilité de correspondance étaient parfois indisponibles. Entre 1992 et 1996, des seuils arbitrairement bas ont été imposés, non sans controverse, aux probabilités de correspondance utilisées dans l’analyse RFLP, au lieu des valeurs théoriques plus élevées.
Preuves de lien de parenté génétique
Il est possible d'utiliser le profilage ADN comme preuve de lien de parenté, bien que la force de cette preuve varie de faible à certaine. Un test ne révélant aucun lien de parenté est absolument certain. De plus, alors que la quasi-totalité des individus possèdent un seul et unique ensemble de gènes, des individus extrêmement rares, appelés « chimères », possèdent au moins deux ensembles de gènes différents. Deux cas de profilage ADN ayant faussement suggéré l'absence de lien de parenté entre une mère et ses enfants ont été rapportés.
Faux témoignages d'ADN
L'analyse fonctionnelle des gènes et de leurs séquences codantes ( cadres de lecture ouverts [ORF]) nécessite généralement l'expression de chaque ORF, la purification de la protéine codée, la production d'anticorps, l'examen des phénotypes, la détermination de la localisation intracellulaire et la recherche d'interactions avec d'autres protéines. Dans une étude menée par la société de biotechnologie Nucleix et publiée dans la revue Forensic Science International , des scientifiques ont découvert qu'il est possible de construire in vitro un échantillon d'ADN correspondant à n'importe quel profil génétique souhaité, grâce à des techniques de biologie moléculaire standard , sans prélever de tissu de la personne concernée.
Preuves ADN dans les procès criminels
Lors d'une conférence de presse en Virginie le 7 mars 2011, concernant le violeur de la côte Est , le procureur du comté de Prince William, Paul Ebert, et le détective de la police du comté de Fairfax, John Kelly, ont déclaré que l'affaire aurait été résolue depuis longtemps si la Virginie avait eu recours à la recherche d'ADN familial. Aaron Thomas, le suspect du viol de la côte Est, a été arrêté pour le viol de 17 femmes entre la Virginie et le Rhode Island, mais l'ADN familial n'a pas été utilisé dans cette affaire.
Les détracteurs des recherches dans les bases de données d'ADN familial soutiennent que cette technique porte atteinte aux droits garantis par le Quatrième Amendement . Les défenseurs de la vie privée militent pour des restrictions concernant les bases de données d'ADN, arguant que la seule manière équitable de rechercher d'éventuelles correspondances ADN avec des proches de délinquants ou de personnes arrêtées serait de disposer d'une base de données d'ADN à l'échelle de la population. Certains universitaires ont souligné que les préoccupations relatives à la vie privée concernant les recherches familiales sont similaires à certains égards à celles soulevées par d'autres techniques de recherche policières, et la plupart ont conclu que cette pratique est constitutionnelle. La Cour d'appel du Neuvième Circuit, dans l'affaire États-Unis c. Pool (arrêt cassé pour cause d'irrecevabilité), a suggéré que cette pratique est en quelque sorte analogue à celle d'un témoin qui, en regardant la photographie d'une personne, déclare qu'elle ressemble à l'auteur présumé d'un crime, ce qui conduit les forces de l'ordre à montrer au témoin des photos de personnes ressemblant, dont l'une est identifiée comme étant l'auteur présumé.
Les critiques soulignent également que le profilage racial pourrait être lié aux tests ADN familiaux. Aux États-Unis, le taux de condamnation des minorités raciales est bien supérieur à celui de l'ensemble de la population. Il est difficile de déterminer si cela résulte d'une discrimination de la part des forces de l'ordre et du système judiciaire, plutôt que d'un simple taux de délinquance plus élevé au sein des minorités. Les bases de données relatives aux arrestations, présentes dans la majeure partie du pays, accentuent encore la discrimination raciale. Une arrestation, contrairement à une condamnation, repose bien davantage sur le pouvoir discrétionnaire de la police.
Par exemple, les enquêteurs du bureau du procureur du district de Denver ont réussi à identifier un suspect dans une affaire de vol grâce à une recherche d'ADN familial. Dans ce cas précis, le sang du suspect retrouvé sur les lieux du crime ressemblait fortement à celui d'un détenu actuellement incarcéré au sein du département correctionnel du Colorado .
Matchs partiels
Les correspondances partielles d'ADN résultent de recherches CODIS de niveau de spécificité modéré, produisant une correspondance potentielle partageant au moins un allèle à chaque locus . Ces correspondances partielles n'impliquent pas l'utilisation de logiciels de recherche de liens de parenté, tels que ceux utilisés au Royaume-Uni et aux États-Unis, ni d'analyse complémentaire des marqueurs STR du chromosome Y , et passent donc souvent à côté de liens de parenté. Elles ont permis d'identifier des suspects dans plusieurs affaires aux États-Unis et au Royaume-Uni et ont également servi à disculper des personnes accusées à tort. Darryl Hunt a été condamné à tort pour le viol et le meurtre d'une jeune femme en 1984 en Caroline du Nord .
Collecte clandestine d'ADN
Les forces de police peuvent prélever des échantillons d'ADN à l'insu du suspect et les utiliser comme preuve. La légalité de cette pratique a été remise en question en Australie .
Aux États-Unis , où cette pratique est acceptée, les tribunaux statuent souvent qu'il n'existe aucune attente raisonnable en matière de vie privée et citent l'arrêt California v. Greenwood (1988), dans lequel la Cour suprême a jugé que le Quatrième Amendement n'interdit pas la fouille et la saisie sans mandat des ordures ménagères laissées à l'extérieur de la propriété privée . Les détracteurs de cette pratique soulignent que cette analogie occulte le fait que « la plupart des gens ignorent qu'ils risquent de livrer leur identité génétique à la police, par exemple en ne détruisant pas une tasse à café usagée. De plus, même s'ils en sont conscients, il leur est impossible d'éviter de laisser des traces de leur ADN en public. »
La Cour suprême des États-Unis a statué dans l'affaire Maryland c. King (2013) que le prélèvement d'échantillons d'ADN sur les prisonniers arrêtés pour des crimes graves est constitutionnel.
Au Royaume-Uni , la loi de 2004 sur les tissus humains interdit aux particuliers de collecter secrètement des échantillons biologiques (cheveux, ongles, etc.) pour une analyse ADN, mais exempte les enquêtes médicales et criminelles de cette interdiction.
Angleterre et Pays de Galles
Le témoignage d’un expert ayant comparé des échantillons d’ADN doit être accompagné de preuves concernant la provenance de ces échantillons et les procédures d’obtention des profils ADN. Le juge doit s’assurer que le jury comprend la signification des correspondances et des discordances dans les profils ADN. Il doit également veiller à ce que le jury ne confonde pas la probabilité de correspondance (la probabilité qu’une personne choisie au hasard ait un profil ADN correspondant à l’échantillon prélevé sur les lieux) avec la probabilité qu’une personne ayant un ADN correspondant ait commis le crime. En 1996, dans l’affaire R. c. Doheny
Les jurés doivent évaluer les preuves contradictoires et corroborantes en utilisant leur propre bon sens et non en utilisant des formules mathématiques, telles que le théorème de Bayes , afin d’éviter « la confusion, les malentendus et les erreurs de jugement ».
Présentation et évaluation des preuves de profils ADN partiels ou incomplets
Dans l' affaire R c. Bates , le juge Moore-Bick a déclaré :
Nous ne voyons aucune raison de rejeter les preuves d'ADN à profil partiel, à condition que le jury soit informé de leurs limites intrinsèques et qu'une explication suffisante lui soit fournie pour lui permettre de les évaluer. Il peut arriver que la probabilité de correspondance avec l'ensemble des échantillons testés soit si élevée que le juge considère sa valeur probante comme minimale et décide, à sa discrétion, de l'exclure. Toutefois, cela ne soulève aucune question de principe nouvelle et peut être tranché au cas par cas. Cependant, le fait qu'il existe, pour toute preuve à profil partiel, la possibilité qu'un allèle « manquant » puisse disculper totalement l'accusé ne constitue pas un motif suffisant pour rejeter ces preuves. Dans de nombreux cas, il est possible (au moins en théorie) que des éléments de preuve susceptibles d'aider l'accusé, voire de le disculper totalement, existent. Cela ne justifie cependant pas l'exclusion de preuves pertinentes, disponibles et par ailleurs admissibles. Il est néanmoins essentiel de veiller à ce que le jury reçoive les informations nécessaires pour évaluer correctement ces preuves.
Tests ADN aux États-Unis
Il existe des lois étatiques sur le profilage ADN dans les 50 États des États-Unis . Des informations détaillées sur les lois relatives aux bases de données dans chaque État sont disponibles sur le site Web de la Conférence nationale des législatures d'État .
Développement de l'ADN artificiel
En août 2009, des scientifiques israéliens ont émis de sérieux doutes quant à l'utilisation de l'ADN par les forces de l'ordre comme méthode d'identification ultime. Dans un article publié dans la revue Forensic Science International: Genetics , les chercheurs israéliens ont démontré qu'il est possible de fabriquer de l'ADN en laboratoire, falsifiant ainsi les preuves génétiques. Les scientifiques ont fabriqué des échantillons de salive et de sang contenant initialement de l'ADN provenant d'une autre personne que le donneur présumé.
Les chercheurs ont également démontré qu'à partir d'une base de données ADN, il est possible d'extraire des informations d'un profil et de synthétiser de l'ADN correspondant, et ce, sans avoir accès à l'ADN de la personne dont l'ADN est dupliqué. Les oligonucléotides d'ADN synthétiques nécessaires à cette procédure sont couramment utilisés dans les laboratoires de biologie moléculaire.
Le New York Times a cité l'auteur principal, Daniel Frumkin, qui déclarait : « On peut facilement reconstituer une scène de crime… n'importe quel étudiant en biologie pourrait le faire. » Frumkin a mis au point un test capable de différencier de véritables échantillons d'ADN de faux. Son test détecte les modifications épigénétiques , et plus particulièrement la méthylation de l'ADN . Soixante-dix pour cent de l'ADN de tout génome humain est méthylé, c'est-à-dire qu'il contient des modifications de groupes méthyle au sein d'un dinucléotide CpG . La méthylation au niveau de la région promotrice est associée à l'inactivation des gènes. L'ADN synthétique est dépourvu de cette modification épigénétique , ce qui permet au test de distinguer l'ADN fabriqué de l'ADN authentique.
On ignore combien de services de police, le cas échéant, utilisent actuellement ce test. Aucun laboratoire de police n'a annoncé publiquement qu'il utilisait ce nouveau test pour vérifier les résultats ADN.
Des chercheurs de l'Université de Tokyo ont intégré pour la première fois un schéma de réplication d'ADN artificiel à un système d'expression génique reconstruit et à une microcompartimentation, en utilisant uniquement des matériaux acellulaires. Plusieurs cycles de dilution en série ont été réalisés sur un système contenu dans des gouttelettes d'eau dans l'huile à l'échelle micrométrique.
Probabilités de modifier l'ADN intentionnellement
Globalement, l'ADN génomique artificiel développé dans cette étude, capable de se répliquer grâce à des protéines auto-codées et d'améliorer sa séquence de manière autonome, constitue un point de départ prometteur pour la création de cellules artificielles plus complexes. L'ajout des gènes nécessaires à la transcription et à la traduction à cet ADN génomique artificiel pourrait permettre, à terme, de concevoir des cellules artificielles capables de se développer de manière autonome grâce à l'apport de petites molécules telles que des acides aminés et des nucléotides. L'utilisation d'organismes vivants pour produire des substances utiles, comme des médicaments et des aliments, serait ainsi plus stable et plus facile à contrôler au sein de ces cellules artificielles.
Le 7 juillet 2008, la Société américaine de chimie a annoncé que des chimistes japonais avaient créé la première molécule d'ADN au monde composée presque entièrement de composants synthétiques.
Un facteur de transcription artificiel à base de nanoparticules pour la régulation des gènes :
Nano Script est un facteur de transcription artificiel à base de nanoparticules, conçu pour reproduire la structure et la fonction des facteurs de transcription. Des peptides fonctionnels et de minuscules molécules, appelées facteurs de transcription synthétiques et imitant les différents domaines des facteurs de transcription, ont été fixés sur des nanoparticules d'or pour créer Nano Script. Nous montrons que Nano Script se localise dans le noyau et initie la transcription d'un plasmide rapporteur avec une activité plus de 15 fois supérieure. De plus, Nano Script peut transcrire avec succès des gènes cibles sur l'ADN endogène de manière non virale.
Trois fluorophores différents (rouge, vert et bleu) ont été fixés avec précision à la surface d'une tige d'ADN afin de fournir des informations spatiales et de créer un code-barres nanométrique. La microscopie à épifluorescence et à fluorescence par réflexion interne totale a permis de déchiffrer avec fiabilité les informations spatiales entre les fluorophores. En déplaçant les trois fluorophores sur la tige d'ADN, ce code-barres nanométrique a généré 216 motifs de fluorescence.
Cas
- En 1986, Richard Buckland fut innocenté , bien qu'il eût avoué le viol et le meurtre d'une adolescente près de Leicester , ville où le profilage ADN fut mis au point. Il s'agissait de la première utilisation de l'empreinte génétique dans une enquête criminelle et de la première fois qu'elle permettait de prouver l'innocence d'un suspect. L'année suivante, Colin Pitchfork fut identifié comme l'auteur du même meurtre, ainsi que d'un autre, grâce aux mêmes techniques qui avaient innocenté Buckland.
- En 1987, l'empreinte génétique a été utilisée pour la première fois devant un tribunal pénal américain lors du procès d'un homme accusé d'avoir eu des relations sexuelles illégales avec une jeune fille de 14 ans handicapée mentale qui a donné naissance à un bébé.
- En 1987, le violeur floridien Tommie Lee Andrews fut la première personne aux États-Unis à être condamnée grâce à des preuves ADN, pour le viol d'une femme lors d'un cambriolage ; il fut reconnu coupable le 6 novembre 1987 et condamné à 22 ans de prison.
- En 1990, le meurtre violent d'un jeune étudiant à Brno fut la première affaire criminelle en Tchécoslovaquie résolue grâce à des preuves ADN, le meurtrier étant condamné à 23 ans de prison.
- En 1992, l'ADN d'un palo verde a permis de condamner Mark Alan Bogan pour meurtre. L'ADN prélevé sur les gousses d'un arbre trouvé sur les lieux du crime correspondait à celui des gousses retrouvées dans le camion de Bogan. Il s'agit du premier cas d'ADN végétal admis comme preuve dans une affaire criminelle.
- En 1994, l'affirmation selon laquelle Anna Anderson était la grande-duchesse Anastasia Nikolaïevna de Russie a été testée après sa mort à l'aide d'échantillons de tissus conservés dans un hôpital de Charlottesville à la suite d'une intervention médicale. L'analyse de ces tissus par empreintes génétiques a démontré qu'elle n'avait aucun lien de parenté avec les Romanov .
- En 1994, la peine de mort d'Earl Washington Jr. , de Virginie, fut commuée en emprisonnement à vie une semaine avant la date prévue de son exécution, grâce à des preuves ADN. Il bénéficia d'une grâce totale en 2000, suite à des analyses plus poussées.
- En 1999, Raymond Easton, un homme handicapé originaire de Swindon , en Angleterre, a été arrêté et détenu pendant sept heures dans le cadre d'une enquête pour cambriolage, car l'ADN prélevé sur les lieux semblait correspondre au sien. Il a été libéré lorsqu'un test plus précis a révélé des différences nettes. Son ADN avait été conservé dans les fichiers suite à un incident domestique sans lien avec cette affaire, survenu quelque temps auparavant.
- En 2000, Frank Lee Smith a été innocenté du meurtre d'une fillette de huit ans grâce à l'analyse de son ADN, après avoir passé 14 ans dans le couloir de la mort en Floride, aux États-Unis. Il est cependant décédé d'un cancer peu avant que son innocence ne soit prouvée. Suite à cela, le gouverneur de Floride a ordonné que tout condamné à mort clamant son innocence soit désormais soumis à un test ADN.
- En mai 2000, Gordon Graham a assassiné Paul Gault à son domicile de Lisburn , en Irlande du Nord. Graham a été reconnu coupable du meurtre grâce à la découverte de son ADN sur un sac de sport laissé dans la maison, dans le cadre d'une mise en scène élaborée visant à faire croire que le meurtre avait eu lieu après un cambriolage qui avait mal tourné. Graham entretenait une liaison avec l'épouse de la victime au moment du meurtre. C'était la première fois que l'ADN à faible nombre de copies était utilisé en Irlande du Nord.
- En 2001, Wayne Butler a été reconnu coupable du meurtre de Celia Douty . Il s'agissait du premier meurtre en Australie à être résolu grâce à l'analyse ADN.
- En 2002, le corps de James Hanratty , pendu en 1962 pour le « meurtre de l'A6 », fut exhumé et des échantillons d'ADN prélevés sur le corps et sur des membres de sa famille furent analysés. Les résultats convainquirent les juges de la Cour d'appel que la culpabilité de Hanratty, âprement contestée par les militants, était prouvée « hors de tout doute ». Paul Foot et d'autres militants continuèrent de croire en l'innocence de Hanratty et avancèrent que les preuves ADN auraient pu être contaminées, faisant remarquer que les petits échantillons d'ADN prélevés sur des vêtements, conservés dans un laboratoire de police pendant plus de 40 ans « dans des conditions ne répondant pas aux normes de preuve modernes », avaient dû être soumis à des techniques d'amplification très récentes pour obtenir un profil génétique. Cependant, aucun autre ADN que celui de Hanratty ne fut trouvé sur les preuves analysées, contrairement à ce qui aurait été attendu si les preuves avaient effectivement été contaminées.
- En août 2002, Annalisa Vicentini a été abattue en Toscane . Peter Hamkin, un barman de 23 ans, a été arrêté dans le Merseyside en mars 2003 en vertu d'un mandat d'extradition examiné par le tribunal de Bow Street à Londres afin de déterminer s'il devait être transféré en Italie pour y être jugé pour meurtre. L'ADN a « prouvé » qu'il était l'auteur du coup de feu, mais il a été innocenté sur la base d'autres éléments de preuve.
- En 2003, le Gallois Jeffrey Gafoor a été reconnu coupable du meurtre de Lynette White en 1988 , lorsque les preuves recueillies sur les lieux du crime 12 ans plus tôt ont été réexaminées à l'aide de techniques STR , ce qui a permis d'établir une correspondance avec son neveu.
- En juin 2003, grâce à de nouvelles preuves ADN, Dennis Halstead, John Kogut et John Restivo ont obtenu un nouveau procès pour leur condamnation pour meurtre de 1986, leurs condamnations ont été annulées et ils ont été libérés.
- En 2004, des tests ADN ont permis d'éclairer d'un jour nouveau la mystérieuse disparition de Bobby Dunbar en 1912. Ce garçon de quatre ans s'était volatilisé lors d'une partie de pêche. Il aurait été retrouvé vivant huit mois plus tard, confié à William Cantwell Walters. Cependant, une autre femme affirma qu'il s'agissait de son fils, Bruce Anderson, qu'elle avait confié à Walters. Les tribunaux rejetèrent sa version et condamnèrent Walters pour enlèvement . Le garçon fut élevé sous le nom de Bobby Dunbar et connut ce nom jusqu'à la fin de sa vie. Néanmoins, des tests ADN effectués sur le fils et le neveu de Dunbar révélèrent qu'ils n'avaient aucun lien de parenté, établissant ainsi que le garçon retrouvé en 1912 n'était pas Bobby Dunbar, dont le véritable sort demeure inconnu.
- En 2005, Gary Leiterman a été reconnu coupable du meurtre de Jane Mixer, étudiante en droit à l' Université du Michigan , commis en 1969, après que l'ADN retrouvé sur le collant de Mixer ait été identifié comme étant le sien. L'ADN d'une goutte de sang prélevée sur la main de Mixer a été identifié comme étant celui de John Ruelas, qui n'avait que quatre ans en 1969 et dont le lien avec l'affaire n'a jamais été établi par aucun autre moyen. La défense de Leiterman a tenté, sans succès, de convaincre que cette correspondance inexpliquée entre la tache de sang et l'ADN de Ruelas était due à une contamination croisée et remettait en question la fiabilité de l'identification de Leiterman par le laboratoire.
- En novembre 2008, Anthony Curcio a été arrêté pour avoir orchestré l'un des braquages de fourgon blindé les plus élaborés de l'histoire. Des preuves ADN ont permis de relier Curcio à ce crime.
- En mars 2009, Sean Hodgson, condamné pour le meurtre de Teresa De Simone , 22 ans, en 1979 dans sa voiture à Southampton , a été libéré après que des tests ADN ont prouvé que l'ADN prélevé sur les lieux du crime n'était pas le sien. Cet ADN a ensuite été comparé à celui retrouvé sur le corps exhumé de David Lace. Lace avait avoué le crime, mais les enquêteurs ne l'avaient pas cru . Il a purgé une peine de prison pour d'autres crimes commis à la même époque que le meurtre, puis s'est suicidé en 1988.
- En 2012, un cas d'échange de bébés, survenu plusieurs décennies auparavant, a été découvert par hasard. Après avoir effectué des tests ADN pour d'autres raisons, Alice Collins Plebuch a appris que son ascendance semblait comporter une importante composante juive ashkénaze , malgré la conviction de sa famille d'être principalement d'origine irlandaise . L'analyse de son génome a révélé la présence de composantes distinctes et inattendues associées aux populations ashkénazes, du Moyen-Orient et d'Europe de l'Est . Cette découverte a conduit Mme Plebuch à mener une enquête approfondie, à l'issue de laquelle elle a conclu que son père avait été échangé (probablement accidentellement) avec un autre bébé peu après sa naissance. Mme Plebuch a également pu identifier les ancêtres biologiques de son père.
- En 2015, dans l'affaire X et Anor c. Z (Enfants) et Anor, la Cour d'appel d'Angleterre et du Pays de Galles a décidé qu'il n'était pas légal d'utiliser un profil ADN établi par la police au cours d'une enquête criminelle pour un test de paternité.
- En 2016, Anthea Ring, abandonnée bébé, a pu, grâce à un échantillon d'ADN et à une base de données de correspondance ADN, découvrir l'identité et les origines de sa mère décédée dans le comté de Mayo , en Irlande. Un test médico-légal récemment mis au point a ensuite permis de récupérer l'ADN de la salive déposée sur de vieux timbres et enveloppes par son père présumé, identifié au terme de recherches généalogiques minutieuses. L'ADN des trois premiers échantillons était trop dégradé pour être utilisé. Cependant, le quatrième échantillon contenait une quantité d'ADN largement suffisante. Ce test, dont le degré de précision est acceptable devant les tribunaux britanniques, a prouvé qu'un homme nommé Patrick Coyne était son père biologique.
- En 2018, la fille Buckskin (un corps retrouvé en 1981 dans l'Ohio ) a été identifiée comme étant Marcia King de l' Arkansas grâce à des techniques généalogiques d'ADN
- En 2018, Joseph James DeAngelo a été arrêté comme principal suspect du Golden State Killer grâce à des techniques d'ADN et de généalogie.
- En 2018, William Earl Talbott II a été arrêté, soupçonné d'être l'auteur des meurtres de Jay Cook et Tanya Van Cuylenborg, commis en 1987 , grâce à des tests ADN généalogiques . Le même généalogiste qui a contribué à cette affaire a également aidé la police dans 18 autres arrestations en 2018.
- En 2018, grâce aux capacités biométriques améliorées du système d’identification de nouvelle génération, le FBI a pu identifier l’ empreinte digitale d’un suspect nommé Timothy David Nelson et l’arrêter 20 ans après l’ agression sexuelle présumée .
Preuves ADN comme preuve des droits de succession aux titres britanniques
Les tests ADN ont été utilisés pour établir le droit de succession aux titres britanniques.
Cas :