Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej
Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej

prof. dr hab. n. med.
Tomasz Grzybowski

Kierownik Zakładu

Curie Skłodowskiej 9
85-094 Bydgoszcz

tel./fax +48 52 585 35 52
fax +48 52 585 35 53

Sekretariat:

mgr Katarzyna Adrian-Grzybek
Kinga Spychała
tel. +48 52 585 35 51

Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej

Strona własna jednostki: http://zgms.cm.umk.pl

"Genetyka + prawo" - kwartalnik naukowy Zakładu Genetyki Molekularnej i Sądowej >>


 

Pracownicy:

Profesorowie:

  • prof. dr hab. n. med. Tomasz Grzybowski, tel. 52 585-35-49

Adiunkci:

  • dr n. med. Katarzyna Linkowska
  • dr Urszula Rogalla
  • dr n. med. Katarzyna Skonieczna

Specjaliści naukowo-techniczni:

  • Aneta Jakubowska
  • Ewa Lewandowska
  • Mariola Mrozek

St. technicy:

  • Elżbieta Szymkuć

Doktoranci:

  • mgr Jacek Swobodziński




Główne tematy badawcze:

  • Aplikacje technik biologii molekularnej w badaniach pokrewieństwa i identyfikacji osobniczej
  • Tworzenie dużych populacyjnych baz danych profili genetycznych dostępnych dla międzynarodowego środowiska naukowego
  • Wykorzystanie narzędzi filogenetycznych do weryfikacji wyników analiz DNA dla celów sądowych
  • Badania polimorfizmu wybranych genów jądrowych i ich wpływu na mutagenezę ludzkiego mitochondrialnego DNA
  • Analiza mutacji w ludzkim genomie mitochondrialnym w procesach nowotworzenia
  • Badania nad zróżnicowaniem sekwencji pełnych genomów mitochondrialnych oraz chromosomu Y w populacjach ludzkich Europy i Azji – aspekty etnogenetyczne
  • Genetyka populacji pradziejowych - analizy starego DNA (aDNA)
  • Filogeografia molekularna wybranych gatunków ssaków, płazów i gadów



Zdjęcie 1 lekarzy podczas pracy w Zakładzie Genetyki Molekularnej i Sądowej  Zdjęcie 2 lekarzy podczas pracy w Zakładzie Genetyki Molekularnej i Sądowej

Zdjęcie 3 lekarzy podczas pracy w Zakładzie Genetyki Molekularnej i Sądowej  Zdjęcie 4 lekarzy podczas pracy w Zakładzie Genetyki Molekularnej i Sądowej

Genetyka w służbie wymiaru sprawiedliwości

Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej dysponuje kilkunastoletnim doświadczeniem w badaniach genetycznych wykonywanych dla potrzeb wymiaru sprawiedliwości. W badaniach tych wykorzystywane są zautomatyzowane procedury analizy zmienności mikrostalelitów autosomalnych i chromosomu Y, a także mitochondrialnego DNA (mtDNA), kompatybilne wobec wymagań amerykańskiego systemu CODIS. Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Sieci Instytutów Sądowych (ENFSI), dla potrzeb identyfikacji zdegradowanego materiału biologicznego stosuje się odrębne metody analizy mikrosatelitów (tzw. miniSTRs). W Zakładzie rygorystycznie przestrzegane są zasady przestrzennego i czasowego rozdziału procedur badania wysokocząsteczkowego (świeżego) oraz zdegradowanego DNA – oba typy badań wymagają innego podejścia metodycznego i prowadzone są w odrębnych ciągach pomieszczeń laboratoryjnych. Badania genetyczne dotyczą zarówno śladów biologicznych kluczowych w sprawach kryminalnych, jak i dużych projektów identyfikacyjnych. Zakład dysponuje wszechstronnym doświadczeniem w identyfikacji osób zaginionych, zdobytym m.in. dzięki udziałowi w największym na świecie projekcie identyfikacji szczątków ludzkich z grobów masowych byłej Jugosławii. Do realizacji tego projektu został zaproszony przez Międzynarodową Komisję Osób Zaginionych (ICMP) powołaną w roku 1996 na szczycie państw G7 w Lionie, jako jedno z dwóch laboratoriów z krajów spoza byłej Jugosławii. W 2000 r. Zakład prowadził szkolenia dla personelu nowych laboratoriów genetycznych ICMP powstających na terenie Bośni i Hercegowiny. Dzięki doświadczeniu zdobytemu w projektach międzynarodowych, biegli Zakładu przeprowadzali badania w najtrudniejszych sprawach w kraju – w ostatnim czasie w ciągu kilku dni dokonali identyfikacji genetycznej ciał dwudziestu trzech górników, ofiar katastrofy w kopalni „Halemba”.

Prowadzone w naszym Zakładzie genetyczne badania pokrewieństwa dotyczą m. in. dochodzeń spornego ojcostwa. Badania takie wykonywane są rutynowo zgodnie z aktualnymi wytycznymi Komisji Badań Ojcostwa Międzynarodowego Towarzystwa Genetyki Sądowej (ISFG).

Bazy danych

Bazy danych profili genetycznych tworzone są przez Zakład w oparciu o wyniki badań populacyjnych loci STR (autosomalnych i chromosomu Y) oraz mtDNA. Współpraca naukowa Zakładu z Instytutem Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka (Wydział Genetyki Ewolucyjnej, Lipsk, Niemcy) zaowocowała utworzeniem bazy danych haplotypów STR chromosomu Y (www.yhrd.org). Ponadto Zakład bierze udział m.in. w tworzeniu populacyjnej bazy danych mtDNA (EMPOP, www.empop.org), która powstała pod auspicjami Europejskiej Grupy Profilowania DNA (EDNAP). Obszerne, wysokiej jakości bazy danych są istotnymi narzędziami umożliwiającymi interpretację statystyczną wyników badań DNA dla potrzeb wymiaru sprawiedliwości.

Mutageneza genomu mitochondrialnego

Badania mechanizmów powstawania mutacji w mtDNA obejmują m.in. analizę biologicznego podłoża i praktycznych skutków heteroplazmii w mtDNA. Zainicjowano również prace nad zmiennością pełnych genomów mitochondrialnych w różnych typach nowotworów. Realizowane są ponadto projekty dotyczące polimorfizmu niektórych genów jądrowych, m.in. genu mitochondrialnej polimerazy gamma (pol ) w wybranych populacjach ludzkich Europy i Azji. W badaniach tych dąży się do określenia ewentualnego wpływu liczby powtórzeń (CAG) oraz polimorfizmów jednonukleotydowych w genie kodującym katalityczną podjednostkę enzymu (POLG) na zmienność sekwencji oraz przynależność haplogrupową genomu mitochondrialnego.

Archeogenetyka i filogeografia

Szczególne miejsce w aktywności naukowej Zakładu zajmują badania filogeograficzne. Są one prowadzone są z wykorzystaniem loci autosomalnych i chromosomu Y, a także mtDNA. Zainicjowane we współpracy z naukowcami z Instytutu Biologicznych Problemów Północy (Magadan, Federacja Rosyjska), badania te mają na celu syntetyczne ujęcie zagadnień genetycznych, demograficznych i lingwistycznych populacji ludzkich północnej Eurazji, ze szczególnym uwzględnieniem słabo poznanych (lub w ogóle genetycznie nie rozpoznanych) wschodnich obszarów Wielkiej Równiny Europejskiej i południowej Syberii. W ramach różnych projektów badawczych przebadano w Zakładzie ponad 5 000 osób z blisko 25 grup etnicznych północnej Eurazji. Populacyjne badania mtDNA prowadzone są w tej chwili z największą możliwą rozdzielczością – dotychczas uzyskano ponad 200 sekwencji pełnych genomów mitochondrialnych należących do różnych haplogrup charakterystycznych dla zachodniej i wschodniej Eurazji. Uzyskane wyniki pozwoliły na zweryfikowanie wielu hipotez na temat początków zaludnienia Europy, północnej Azji oraz Nowego Świata. Prowadzone są również prace nad filogeografią molekularną wybranych gatunków zwierząt – salamandry syberyjskiej (Salamandrella keyserlingii i S. schrenckii, współpraca z Instytutem Biologicznych Problemów Północy, Magadan, Rosja), żółwia błotnego (Emys orbicularis, współpraca z Instytutem Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu) oraz psa domowego (Canis familiaris).

Standardy i atestacje

Zakład dwa razy w roku poddaje się weryfikacji w zakresie prowadzonych analiz genetycznych, uczestnicząc w międzynarodowych eksperymentach międzylaboratoryjnych organizowanych przez Niemiecką Grupę Profilowania DNA (GEDNAP) i uzyskując wymagane atesty. W roku 2000 Zakład został pozytywnie zweryfikowany przez laboratorium genetyczne FBI (Waszyngton, USA) w zakresie wykonywania badań polimorfizmu mtDNA i zaproszony do współtworzenia ogólnoświatowej bazy danych sekwencji mtDNA dla celów identyfikacyjnych. W 2000 roku Zakład zakończył z wynikiem pozytywnym międzynarodowy eksperyment kwalifikujący do współtworzenia europejskiej bazy danych haplotypów loci STR chromosomu Y (Y-HRD), a dwa lata później został zaproszony do współpracy w zakresie tworzenia populacyjnej bazy danych mtDNA (EMPOP). Zakład posiada również atesty Polskiego Towarzystwa Medycyny Sądowej i Kryminologii (PTMSiK) w zakresie wykonywania badań śladów biologicznych i dochodzenia ojcostwa (atestacja prowadzona raz na dwa lata). Kierownik Zakładu, dr hab. Tomasz Grzybowski uczestniczy w pracach Komisji Genetyki Sądowej PTMSiK (http://www.umed.lodz.pl/kgs-ptmsik/). Komisja ta odpowiada za przygotowanie oraz ocenę wyników międzylaboratoryjnych eksperymentów w ramach atestacji polskich laboratoriów wykonujących badania DNA dla potrzeb wymiaru sprawiedliwości.

Działalność dydaktyczna:

Zakład prowadzi zajęcia dydaktyczne z zakresu:

  • biologii molekularnej
  • genetyki molekularnej
  • genomiki i baz danych w biologii molekularnej
  • inżynierii genetycznej
  • mechanizmów ewolucji i ontogenezy
  • obliczeń biochemicznych z elementami analizy instrumentalnej
  • biotechnologii w medycynie
  • podstaw diagnostyki molekularnej
  • nowoczesnej identyfikacji osobniczej



Najważniejsze publikacje z ostatnich lat:

 

  1. Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Woźniak M., Denisova G. A., Dambuyeva I.K., Dorzhu C.M., Grzybowski T., Zakharov I.A., Distribution of the male lineages of Genghis Khan's descendants in northern Euroasian populations., Russ. J. Genet., 2007, 43, 3, 334-337
  2. Derenko M.V., Czarny J., Malyarchuk B.A, Woźniak M., Dambuyeva I.K., Grzybowski T., Zakharov I.A., Variability of fifteen autosomal microsatellite DNA loci in five populations of aboriginal South Siberians., Mol. Biol., 2007, 41, 4, 593-600
  3. Malyarchuk B.A., Woźniak M., Czarny J., Derenko M.V. , Grzybowski T., Miścicka-Śliwka D., Variation of 15 autosomal microsatellite DNA loci in the Russian population., Mol. Biol., 2007, 41, 1, 1-4.
  4. Derenko M., Malyarchuk B., Denisova G., Woźniak M., Grzybowski T., Dambueva I., Zakharov I., Y-chromosome haplogroup N dispersals from south Siberia to Europe., J. Hum. Genet., 2007, 52, 763-770
  5. Woźniak M., Grzybowski T., Starzyński J., Marciniak T., Continuity of Y chromosome haplotypes in the population of Southern Poland before and after the Second World War., Forensic Sci. Int.: Genetics, 2007, Vol. 1, 134-140
  6. Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Derenko M.V., Perkova M.A., Bednarek J., Woźniak M., Complex interactions of the Eastern and Western Slavic populations with other European groups as revealed by mitochondrial DNA analysis., Forensic Sci. Int.: Genetics, 2007, 1, 141-147
  7. Derenko M., Malyarchuk B., Grzybowski T., Denisova G., Dambueva I., Perkova M., Dorzhu C., Luzina F., Lee H.K., Vanecek T., Villems R., Zakharov I., Phylogeographic analysis of mitochondrial DNA in northern Asian populations., Am. J. Hum. Genet., 2007, 81, 5, 1025-1041
  8. Derenko M., Malyarchuk B., Denisova G. A., Woźniak M., Dambueva I., Dorzhu C., Luzina F., Miścicka-Śliwka D., Zakharov I., Contrasting patterns of Y-chromosome variation in South Siberian populations from Baikal and Altai-Sayan regions., Hum. Genet., 2006, 118, 591-604.
  9. Woźniak M., Derenko M., Malyarchuk B., Dambueva I., Grzybowski T., Miścicka-Śliwka D., Allelic and haplotypic frequencies at 11 Y-STR loci in Buryats from South-East Siberia., Forensic Sci. Int., 2006, 164, 271-275
  10. Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Woźniak M., Dambuyeva I.K., Dorzhu C. M., Luzina F.A., Lee H.K. , Miścicka-Śliwka D., Zakharov I.A., The diversity of Y-chromosome lineages in indigenous population of South Siberia., Dokl. Biol. Sci., 2006, 411, 466-470
  11. Stopińska K., Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Derenko M.V., Miścicka-Śliwka D., Optimization of the Y831C mutation detection in human DNA polymerase gamma by allelic discrimination assay., Acta Biochim. Pol., 2006, 53, 3, 591-595.
  12. Malyarchuk B.A., Grzybowski T., Derenko M.V., Czarny J., Miścicka-Śliwka D., Mitochondrial DNA Diversity in the Polish Roma, Ann. Hum. Genet., 2006, 70, 195-206
  13. Woźniak M., Grzybowski T., Starzyński J., Papuga M., Stopińska M., Łuczak S., Zależność pomiędzy przynależnością haplogrupową a haplotypem Y-STR jako potencjalny element kontroli poprawności analiz w medycynie sądowej., Arch. Med. Sąd. Krym., 2006, 56(3), 155-164
  14. Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Bednarek J., Woźniak M., Papuga M., Stopińska K., Łuczak S., Zastosowanie analizy filogeograficznej w interpretacji wyników sekwencjonowania mitochondrialnego DNA dla celów sądowych., Arch. Med. Sąd. Krym., 2006, 56(3), 191-197
  15. Prusak B., Grzybowski T., Bednarek J., Cytochrome b gene (cytb) in analysis of anonymous biological traces and its application in veterinary diagnostics and animal conservation., Anim. Sci. Pap. Rep., 2005, 23(4), 229-236
  16. Malyarchuk B.A., Papuga M., Grzybowski T., Rogozin I.B., Woźniak M., Derenko M.V., Rychkov S.Y., Czarny J., Zakharov I.A., Miścicka-Śliwka D., Low variability of the POLG (CAG)n repeat in North Eurasian Populations., Hum. Biol., 2005, 77(3), 355-365
  17. Maliarchuk B.A., Czarny J., African DNA lineages in mitochondrial gene pool of Europeans, Mol. Biol. (Mosk)., 2005, 39(5):806-812
  18. Kayser M., Lao O., Anslinger K., Augustin C., Bargel G., Edelmann J., Elias S., Heinrich M., Henke J., Henke L., Hohoff C., Illing A., Jonkisz A., Kuzniar P., Lebioda A., Lessig R., Lewicki S., Maciejewska A., Monies D.M., Pawłowski R., Poetsch M., Schmid D., Schmidt U., Schneider P.M., Stradmann-Bellinghausen B., Szibor R., Wegener R., Woźniak M., Żołędziewska M., Roewer L., Dobosz T, Płoski R., Significant genetic differentiation between Poland and Germany follows present-day political borders, as revealed by Y-chromosome analysis., Hum Genet, 2005, 117(5), 428-443
  19. Czarny J, Grzybowski T, Derenko MV, Malyarchuk BA, Śliwka DM., Genetic variation of 15 STR loci (D3S1358, vWA, FGA, TH01, TPOX, CSF1PO, D5S818, D13S317, D7S820, D16S539, D2S1338, D8S1179, D21S11, D18S51, and D19S433) in populations of north and central Poland., Forensic Sci. Int., 2005, 147(1):97-100.
  20. Berman D.I., Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Grzybowski T., Kryukov A.P., Miścicka-Śliwka D., Genetic polymorphism of Siberian newt (Salamandrella keyserlingii, Caudata, Amphibia) in its range and the cryptic species of the newt S. schrenckii from Primorie., Dokl Biol Sci., 2005, 403, 275-278
  21. Berman D.I., Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Grzybowski T, Kryukov A.P., Miścicka-Śliwka D., Intraspecific genetic differentation of the Siberian newt (Salamandrella keyserlingii, Amphibia, Caudata) and the cryptic species S. schrenckii from Southeastern Russia., Entemol. Rev., 2005, 85, suppl. 2, S228-S241
  22. Czarny J., Grzybowski T., Derenko M.V., Malyarchuk B.A., Miścicka-Śliwka D., Genetic variation of 15 STR loci (D3S1358, vWA, FGA, TH01, TPOX, CSF1PO, D5S818, D13S317, D7S820, D16S539, D2S1338, D8S1179, D21S11, D18S51, and D19S433) in populations of north and central Poland, Forensic Sci. Int., 2005, 147(1), 97-100
  23. Prusak B., Grzybowski T., Non-random base composition in codons of mitochondrial cytochrome b gene in vertebrates, Acta Biochim. Pol., 2004, 51(4), 897-905
  24. Parson W., Brandstatter A., Alonso A, Brandt N., Brinkmann B., Carracedo A., Corach D., Froment O., Furac I., Grzybowski T., Hedberg K., Keyser-Tracqui C., Kupiec T., Lutz-Bonengel S., Mevag B., Ploski R., Schmitter H., Schneider P., Syndercombe-Court D., Sorensen E., Thew H., Tully G., Scheithauer R., The EDNAP mitochondrial DNA population database (EMPOP) collaborative exercises: organisation, results and perspectives, Forensic Sci. Int., 2004, 139(2-3), 215-26
  25. Woźniak M., Grzybowski T., Czarny J., Miścicka-Śliwka D., Population genetics of seven Y-STR loci in the Pomerania-Kujawy region of Poland, w: Progress in Forensic Genetics 9, Proceedings from the 19th International ISFG Congress, Münster, Germany, Elsevier, International Congress Series, 2003, 1239, 375-378
  26. Malyarchuk B.A., Grzybowski T., Derenko M.V., Czarny J., Drobnic K, Miścicka-Śliwka D., Mitochondrial DNA variability in Bosnians and Slovenians, Ann. Hum. Genet., 2003, 67, 412-25
  27. Lenartowski R., Grzybowski T., Miścicka-Śliwka D., Wojciechowski W., Goc A., The bovine tyrosine hydroxylase gene associates in vitro with the nuclear matrix by its first intron sequence, Acta Biochim. Pol., 2003, 50(3), 865-873
  28. Grzybowski T, Malyarchuk B.A., Czarny J., Miścicka-Śliwka D., Kotzbach R., High levels of mitochondrial DNA heteroplasmy in single hair roots: Reanalysis and revision., Electrophoresis, 2003, 24(7-8), 1159-1165
  29. Derenko M.V., Grzybowski T., Malyarchuk B.A., Dambueva I.K., Denisova G.A., Czarny J., Dorzhu C.M., Kakpakov V.T., Miścicka-Śliwka D., Woźniak M, Zakharov IA., Diversity of mitochondrial DNA lineages in South Siberia, Ann. Hum. Genet., 2003, 67, 391-411