You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.



  • عنوان:هاپلوتیپ های میتوکندری

    معرف:

    1-معادل انگلیسی:mtDNA Haplotypes

    2-تعریف:نوکلئوتیدهای جهش یافته در ژنوم میتوکندری به صورت پلی مرفیسم ها از طریق مادر به فرزندان دختر و پسر منتقل می شود. مجموع پلی مرفیسم ها در ژنوم میتوکندرییک فرد را هاپلوتیپ های میتوکندریمی گویند(1).

    متن:

    بخش وسيعي از ماده ژنتيكي بدن انسان در هسته سلولها قرار دارد. علاوه برDNAهسته ای يكي از اندامكها، بنام ميتوكندري در سلولهاي بدن انسان حاويDNA مستقل حلقوي می باشد. اندازه DNA ميتوكندري انسان16569 نوكلئوتيد و فقط از طریق مادر به فرزندان پسر و دختر به ارث مي رسد. بنابراينDNA ميتوكندري تابع توارث مادري بوده و ميتوكندري های اسپرمی یا وارد تخمك نمیشوند و یا پس از تلقیح در داخل تخمک از بين مي روند.

     در ژنوم میتوکندری علاوه بر ژن های بیان کننده پروتئین های مورد نیاز زنجیره تنفسی، ناحیه ای به نام ناحیه کنترل وجود دارد که دو توالی بسیار متغیرHVSIبا 342نوکلئوتيدوHVSIIبا 286نوکلئوتيد موجود بر روی آن برايمطالعه مردم شناسی، ارتباط فیلوژنتیک اقوام، سفر ژنتیکی انسان های اولیه و شناسائی هویت افراد در پرونده های قضایی مؤثر می باشد(شکل1). برای استفاده از ژنوم میتوکندری در تعیین هویت، لازم است هاپلوتیپ ها و فراوانی آنها در اقوام مختلف تشکیل دهنده جمعیت مطالعه شود. بررسی فراوانی هر یک از هاپلوتیپ ها در اقوام جمعیت کشور، امکان تشخیص هویت مجرم از نمونه های بیولوژیکی به دست آمده از صحنه جرم و شناسایی هویت اجساد مجهول الهویه ناشی از سوانح و حوادث را از طریق تبار مادری فراهم می سازد(2).                                              شکل1.دو توالی بسیار متغیر HVSIبا 342نوکلئوتيد وHVSIIبا 286نوکلئوتيد

    تنوع هاپلوتیپ ها در دودمان های مختلف انشعاب های درخت فیلوژنتیک mtDNA را ایجاد می کند. از تجمع هاپلوتیپ ها در روی درخت فیلوژنتیک mtDNA، خوشه هایی به صورت هاپلوگروپ شکل می گیرد(1). هاپلوگروپ هایmtDNAابزاری اساسی در مطالعه ساختار جمعیت ها، منشا و الگوی مهاجرت آن ها از قاره های مختلف و تاریخ واگرایی آن ها از ماکروهاپلوگروپ های اولیه می باشد. تفاوت در توالی نوکلئوتیدهایmtDNA می تواند برای ایجاد شبکه فیلوژنتیک و نشان دادن رابطه آن ها براساس موقعیت جغرافیائی و تخمین زمان پیدایش استفاده شود. بنابراین مطالعه هاپلوگروپ های ویژه آفریقا و آسیا و اروپا و اوراسیا می تواند خاستگاه اقوام ایرانی را مشخص نماید. آناليز الگوهایDNA ميتوکندري انسان امروزی، امکان جستجوی رد پای سفر ژنتیکی زنان و مادران قديمي انسان را فراهم ساخته است. مدارک به دست آمده از اين مطالعات نشان مي دهدکه گونه هاي انسان امروزي حدود150000سال پيش از اين در آفريقا می زیسته اند و حدود 70000-60000سال پيش به آسيا و 50000-40000 سال پيش به اروپا و حدود 30000-20000 سال پيش ازآسيا و اروپا به آمريکا مهاجرت کرده اند(3).

    در اغلب آزمايش های مولکولی از DNA هسته اي استفاده مي‌کنند، اما DNA هسته اي ممکن است در نمونه های  بسیار جزیی صحنه جرم و یا نمونه های بسیار فاسد قابل استخراج نباشد. در این شکل از نمونه ها از DNA ای که در قسمت ديگر سلول به نام ميتوکندري استفاده می شود.DNA ميتوکندري (mt DNA) برعکس DNA هسته اي که به طور مساوی از والدين به ارث مي‌رسد، تنها از مادر به ارث رسيده و براي آزمايش های وراثتي ايده آل است. اين نوع DNA در مقابل فساد مقاومت بيشتري دارد. از دیگر کاربردهای DNA ميتوکندري، استفاده از هاپلوتیپ های نسل مادری برای شناسایی هویت مجرمین فراری و تحت تعقیب است.

    واژه های کلیدی:ژنوم میتوکندری،هاپلوتیپ، پلی مرفیسم، هاپلوگروپ، تعیین هویت.

    ارجاعات:

    1-Atkinson, Q. D., Gray, R. D., and Drummond,A. J. (2008). mtDNA Variation Predicts Population Size in Humans and Reveals a Major Southern Asian Chapter in Human Prehistory. Mol. Biol. Evol., 25, 468–474.

     

    2-Allard MW, Wilson MR, Monson KL, Budowle B. Control region sequences for East Asian individuals in the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods forensic mtDNA data set. Legal Med, 2004: 6: 11–24

    3-Ratnagar S Archaeological perspectives on early Indian societies; in Recent perspectives of early Indian history (ed.) R Thapar (Bombay: Popular Prakashan) 1995:  pp 1–52

     

     

     

     

     

    عنوان:  هنر جنایی   بازسازی عکس    

    معرف     

    1- معادل انگلیسی: & Regression Forensic Art – Age Regression  

    2- تعریف: درضمن بررسی های جنایی، با بزرگ و کوچک کردن سن افراد بر روی عکس، می­توان به افسران تحقیق و بازرسان پلیس درکشف جرم و پیدا کردن افراد گمشده کمک کرد. این اقدام با پردازش تصویر و همچنین تلفیق چهرة پدر و مادر و پیش بینی اینکه چهرة فرزندان آنها درحال حاضر چه شکلی است امکان پذیر است. بخشی از این فرایند، هنر و بخشی دانش و بخشی نیز فناوری است (1).

    متن    

    بازرسان پلیس که در جستجوی بچه های گمشده در چندین سال گذشته هستند، باید چهرة حال حاضر او را از روی عکس های سال­های گذشته، پیش بینی کنند. امروزه این اقدام از طریق هنرمندهای جنایی براساس تجارب و مهارت های آنها انجام می شود. در واقع برای ساده کردن وخودکارسازی این وظیفه، از یک نرم افزار چهره ساز و اسکنر سه بعدی استفاده می شود که چگونگی رشد صورت بچه را نشان داده و از چهرة بچة گمشده تصویر سه بعدی می­سازد، که از نرم افزارهای رایج چهره ساز مدل BV99است.  

    در طول سال­ها، چهرة هر فرد در یک مسیر منحنی و غیرخطی در  بعدی وسیع تغییر می­کند. درحالت مطلوب، این  مسیر در یک  مطالعة طولی ولی با مجموعه متراکمی از نمونه ها در تعدادی از افراد اندازه گیری می­شود. پس از آن، مسیر پیری می­تواند به افراد جدید انتقال یابد. با توجه به سخت بودن جمع آوری چنین داده هایی، به طور قابل توجهی با مشکل روبه رو هستیم، با توجه به یک پایگاه داده، شامل یک تک اسکن برای هر فرد، به علاوة سن هر فرد، اثر پیری برای چهره جدید قابل پیش بینی خواهد بود. این فرایند شامل دو چالش است: 1) یاد بگیرید چگونه چهرة فرد در طول زمان به شکل غیرخطی تغییر می کند. 2) یاد بگیرید که چگونه این تغییر متأثر از چهرة افراد ( بستگی غیرخطی نسبت به موقعیت فضای چهره) از فردی به فرد دیگر متفاوت است.

    ما عملکرد این سامانه را یاد می­گیریم که چگونه مقدار سن را به هر ُبردار از چهره اختصاص دهیم و منحنی پیری فرد را برای به دست آوردن بردار چهرة جدید در سنین داده شده،  محاسبه کنیم. این راهبرد، در یک رویکرد خطی ارائه شده است (2) که در آن، یک رگرسیون خطی برای توصیف ویژگی های صورت، از قبیل جنسیت، وزن بدن افراد و اسکن حاشیه نویسی، استفاده شده است. سپس شیب این تابع برای تغییر صفات مورد استفاده قرار می­گیرد. منطق پشت این فرایند، شیبی است که کوتاه ترین مسیر، یعنی تغییرحداقل های لازم برای به دست آوردن مقدار ویژگی مورد نظر را تعریف می­کند و نشان می دهد که محاسبة شیب، به سنجش عددی وابسته است (3).

     

    اگر از یک تابع خطی سن استفاده شود، شیب ثابت، همة چهره ها را در امتداد مسیر مستقیم سن آنها، تغییر خواهد داد. منحنی­های پیری با پیروی از شیب این تابع، با حل کردن یک معادلة دیفرانسیل با استفاده از انتگرال رانگ کوتا  محاسبه می­شود. در نتیجه، مدار پیری به صورت غیرخطی به سن و چهرة فرد، یعنی هر دو بستگی دارد. تحول پیری درچارچوب یک مدل شکل پذیر سه بعدی جاسازی می­شود که شامل بازسازی شکل سه بعدی از تصاویر، با استفاده از روش تجزیه و تحلیل سنتز نرم افزار (4) و یک روش برای قرار دادن چهره ها، در تصاویر موجود است [BSVS04]. این دو عنصر در تنظیم رایج چهره ها در پرونده های جنایی ضروری است. با توجه باینکه تصویر کودکان گمشده معمولاً فقط مجموعه ای از عکس های فوری در شرایط تصویربرداری به صورت تصادفی است، لذا الگوریتم باید از لحاظ داده های ورودی، بسیار قوی باشد. از سوی دیگر، این فرایند به جهت توانایی ارائه چهره های پیش بینی شده به عکس های کودکان دیگری که در سن فعلی کودک گمشده هستند، با حفظ سن سازگار با چهره و سایر نقاط بدن آنها مفید خواهد بود. علاوه بر این، سامانه پیشنهادی می­تواند تصاویری با مدل موهای مختلف تولید کند.

    شکل 1. عکس یک پسر بچه دو ساله را نشان می­دهد .(A) ایجاد یک مدل سه بعدی از چهرة او (B). مدل سازی چهرة بچه با سوار کردن چهرة او با الگوریتم رشد چهره ساز و انتقال چهرة سه بعدی او به یک سن هدف مقتضی ( در اینجا14ساله)،  (C). نهایتاً چهرة سه بعدی با سن افزایش یافته به پس زمینة چهره انتخابی منتقل می شود،  (D). برای مقایسه، (E). عکس واقعی پسر در سن هدف.

     

    به طور خلاصه، کمک های فنی این مدل سازی عبارت اند از:

    1. منحنی پیری غیر خطی، که مراحل مختلف رشد و پیر شدن بافت صورت را ضبط می کند.
    2. اثر پیری فردی، که ممکن است به عنوان مثال، بین افزایش سن از چهره های چاق و لاغر قابل تشخیص باشد.
    3. رویکرد کلی برای تصاویر هر دو مدل سه بعدی (
    3D ) و دو بعدی (2D).

    4. این روش برای به تصویر کشیدن همه حالت ها کاربردی است.

    این یک روش حیاتی برای بسیاری از کاربردها در دنیای واقعی است، مانند کار پلیس در مواردی که تنها یک مجموعه محدود از چهره های بچه های گم شده، در دسترس هستند.

     

    کلیدواژه­ها

     

    جنایی، نرم افزار چهره ساز، رگرسیون.

    ارجاعات:

     

    1- [BAHS06] BLANZ V., ALBRECHT I., HABER J., SEIDEL H.-P.: Creating face models from vague mental images. In Computer Graphics Forum, Vol. 25, No. 3 EUROGRAPHICS 2006

    2-[BP95] BURT D. M., PERRETT D.: Perception of age in adult caucasian male faces: computer graphic manipulation of shape and colour information. Proc. R. Soc. Lond. B 259 (1995), 137–143

     

    3-[BS81] BURSON N., SCHNEIDER T.: Method and Apparatus for Producing an Image of a Person’s Face at a Different Age. Proceedings: Biological Sciences United States Patent 4276570, 1355 (June 1981), 137–143

     

    4-Runy Kutta.

     

    5-[BV99] BLANZ V., VETTER T.: A morphable model for the synthesis of 3D faces. In Computer Graphics Proc. SIGGRAPH’99 (1999), pp. 187–194.

     

     

     

     

نظر شما