Les preuves ADN ont révolutionné la science médico-légale au cours des dernières années, ouvrir des dossiers non résolus et apporter à la fois des condamnations et des disculpations. Les mêmes techniques aident les archéologues et les anthropologues à étudier les vestiges de peuples anciens ou d'ancêtres humains.

Mais l'ADN est une molécule relativement fragile qui se décompose facilement. C'est là que la protéomique, la nouvelle science de l'analyse des protéines, entre. En lisant la séquence d'acides aminés à partir de fragments de protéines, les scientifiques peuvent travailler à rebours pour déduire la séquence d'ADN qui a produit la protéine.

"C'est lire l'ADN quand vous n'avez pas d'ADN à lire, " a déclaré Glendon Parker, professeur agrégé adjoint au Département de toxicologie environnementale et groupe de diplômés en sciences médico-légales à l'Université de Californie, Davis. "La protéine est beaucoup plus stable que l'ADN, et la technologie de détection des protéines est bien meilleure maintenant."

Le laboratoire de Parker à UC Davis, avec des collègues dont Jelmer Eerkens, professeur d'anthropologie, Robert Riz, professeur de toxicologie environnementale et Brett Phinney, directeur du Proteomics Core Facility du UC Davis Genome Center, travaille à faire de la protéomique un nouvel outil en médecine légale et en anthropologie.

La technologie protéomique pourrait être utilisée lorsque les échantillons sont anciens ou dégradés, et pour sauvegarder les résultats de l'analyse ADN, dit Parker. Comme la génomique, l'étude de génomes entiers et de grandes quantités d'ADN, il s'agit d'un nouveau domaine rendu possible par les progrès rapides de la technologie et de l'informatique de séquençage des protéines.

Les protéines sont constituées de chaînes d'unités appelées acides aminés. Il existe 20 acides aminés naturels qui sont codés par l'ADN. Une séquence d'ADN de trois lettres correspond à un acide aminé spécifique, ainsi, la lecture de la séquence d'ADN peut vous donner la séquence d'acides aminés de la protéine correspondante. La séquence d'ADN peut également être déduite en lisant la séquence d'acides aminés et en la comparant à des bases de données de protéines et de gènes connus.

Les instruments comme ceux de l'UC Davis Proteomics Core Facility peuvent fonctionner avec des quantités infimes de protéines, aussi peu que 50 nanogrammes. Un pouce de cheveux humains contient 100 microgrammes de protéines.

On trouve souvent des cheveux sur les scènes de crime. Les cheveux ont très peu d'ADN, mais plus qu'assez de protéines (principalement de la kératine) pour l'analyse. En regardant les acides aminés variants dans la kératine, les chercheurs peuvent identifier des polymorphismes mononucléotidiques, ou SNP, dans l'ADN sous-jacent. Ces informations peuvent être utilisées à la fois pour l'identification personnelle et pour obtenir des informations sur l'ascendance.

Les poils varient quelque peu selon d'où ils viennent sur le corps, mais un article récent dirigé par l'étudiant diplômé Zachary Goecker de l'équipe de Parker a montré que les différences entre le cuir chevelu, barbe, les aisselles et les poils pubiens ne sont pas assez gros pour affecter l'identification. Des changements tels que le grisonnement, les traitements de teinture et de peroxyde n'ont eu aucun effet sur les informations d'identification des peptides, dit Parker. L'étude a été publiée en mars 2019 dans Forensic Science International :Génétique .

Détermination du sexe à partir des dents

Pour les anthropologues, les os et les dents sont une fenêtre sur les gens du passé, mais l'ADN peut être en très mauvais état. Travailler avec Eerkens, Julia Yip, un étudiant diplômé du laboratoire de Parker, a développé une méthode pour déterminer le sexe biologique d'un individu à partir d'une seule dent.

C'est possible parce que les dents contiennent une protéine appelée amélogénine, qui se trouve sur les chromosomes X et Y qui déterminent le sexe biologique. Si une dent a de l'amélogénine-Y, alors il doit provenir d'un individu avec des chromosomes XY et donc très probablement d'un mâle biologique.

Dans les tests côte à côte, l'analyse des protéines dentaires était plus sensible et fiable pour la détermination du sexe que l'ADN ou l'examen de l'anatomie des squelettes. L'ouvrage a été publié l'an dernier dans le Journal des sciences archéologiques et est suivi par la chercheuse postdoctorale Tammy Buonasera.

Dans un article publié en mai 2019 dans Forensic Science International :Génétique , l'équipe a également montré qu'il est possible d'obtenir suffisamment de protéines pour l'identification personnelle à partir d'une empreinte digitale. Le problème est de trouver et de collecter l'échantillon plutôt que la sensibilité de la machine, dit Parker.

Parker espère que la protéomique médico-légale pourra sortir du laboratoire et entrer dans certains cas du monde réel. La technique doit être soigneusement validée avant d'être largement utilisée, Parker a dit, mais il s'attend à ce que ces « cases soient cochées » d'ici un an environ. Un point de départ possible serait de travailler sur des kits d'agression sexuelle "cold case" qui sont également testés pour l'ADN et d'autres preuves.

"Nous essayons de susciter l'intérêt de la communauté médico-légale en nous impliquant dans certains de ces cas, " dit Parker.