dimanche 8 février 2009

Lexique

Canon :
Tube d’une arme à feu par où passe le projectile.

Céruse :
Pigment blanc à base de plomb.

Dactyloscopie :
Du grec “dactalos” : doigt et “scopeiv” : observer, examiner.

Dermatoglyphe :
Du grec “derma” : peau et “glupheiv” : tailler. Ce sont les empreintes de la peau, spécialement des doigts, des paumes, des orteils et des pieds.

L'électrophorèse en gel d'agarose :
Méthode utilisée en biochimie et en biologie moléculaire pour séparer l'ADN, l'ARN ou des protéines en fonction de leur taille.
La technique de l'électrophorèse en gel d'agarose est basée sur la séparation des acides nucléiques chargés négativement sous l'effet d'un champ électrique. Cette séparation s'effectue à travers la matrice du gel d'agarose : les molécules de plus petites tailles se déplacent plus rapidement et migreront plus loin que les molécules de tailles supérieures.

Enzyme de restriction :
Une enzyme de restriction est une protéine en biologie moléculaire qui peut couper un fragment d'ADN au niveau d'une séquence de nucléotides caractéristique appelée site de restriction. Chaque enzyme de restriction reconnaît ainsi un site spécifique. Plusieurs centaines d'enzymes de restriction sont actuellement connues, on en retrouve naturellement dans un grand nombre d'espèces de bactéries.

Fibre optique :
Très mince fil dont le cœur est constitué de verre ou de plastique, destiné à guider les ondes électromagnétiques émises par une source de lumière laser.

Fusée :
Engin propulsé par réaction.

Gamète :
Cellule reproductrice sexuée possédant la moitié des chromosomes des autres cellules de l’organisme, et qui, en s’unissant à une autre cellule reproductrice du sexe opposé, formera l’œuf d’où sortira un nouvel être vivant.

Génome:
Lot chromosomique du gamète* (mâle ou femelle) dont le nombre est spécifique pour chaque espèce.

Hybridation :
L'hybridation de l’ADN est un principe de biologie moléculaire, basé sur les propriétés d'appariemment des bases complémentaires d'acides nucléiques. Ce principe est utilisé dans différentes techniques permettant la mise en évidence de la présence de molécules d'acide nucléiques particulières, c'est entre autres le principe utilisé pour la phase de visualisation suivant un Southern blot.

Hydrolyse :
Décomposition chimique d’un corps par fixation d’eau.

LASER :
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (“amplification de la lumière par émission stimulée de radiation”). Dispositif qui amplifie la lumière et la rassemble en un étroit faisceau, dit cohérent, où ondes et photons (particule élémentaire de la lumière) associés se propagent en phase, au lieu d'être arbitrairement distribués. Cette propriété rend la lumière laser extrêmement directionnelle et d'une grande pureté spectrale.

Lecture optique :
Système qui permet de retrouver un caractère depuis son dessin.

Lyse :
Destruction d’éléments organiques (tissus,cellules,microbes) sous l’action d’agents physiques, chimiques ou biologiques.

Méthode de Southern blot :
En partant des fragments d’ADN obtenus par les enzymes de restriction, on applique la technique de transfert de Southern pour fixer les sondes*. Ce transfert sert donc à localiser des fragments d’ADN qui une fois obtenus vont présenter des polymorphismes de restriction*.

Polymérisation :
Union de plusieurs molécules d’un composé simple (dit monomère), pour former une grosse molécule (dite polymère).

Polymorphisme de restriction :
Un polymorphisme de restriction est une variation individuelle de la séquence des bases du génome des eucaryotes modifiant un ou plusieurs sites de restriction. Dans le cas de tests ADN ils vont être utiles pour déterminer des variations géniques lors de tests de paternité par exemple.

Portée :
Distance horizontale totale parcourue par le projectile.

Projectile :
Corps lancé par une arme à feu ou une arme à jet.

Protéine :
Nom d’ensemble des matières azotées naturelles de poids moléculaire élevé, qui donnent par hydrolyse des acides aminés et entrent pour une forte proportion dans la constitution des êtres vivants.

Putréfaction :
Pourrissement, décomposition.

Sébacé :
Relatif au sébum*.

Sébum :
Sécrétion des glandes sébacées, glandes de la peau.

Sécrétion eccrine :
Sueur.

Sonde :
Une sonde est un fragment d’ADN dont on a marqué la base à l’aide de composés radioactifs fluorescents ou un anti-corps qui localise une séquence de l’ADN qui peut nous intéresser.




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Annexe 3 : Relevés et comparaison d’empreintes

Un dactylogramme permet d’effectuer des relevés à l’encre. Cependant, la technologie de la lecture optique* les remplace progressivement. Les relevés sont ainsi transmis instantanément au Fichier Automatisé des Empreintes Digitales (FAED). Ce fichier national est utilisé par la police et contient actuellement un million cinq cents mille empreintes, ainsi que cent trente mille traces à confondre. A chaque ajout d’empreinte, l’ordinateur compare la trace avec des milliers parmi celles qu’il a en mémoire.

Extraits d’une fiche d’empreintes digitales



Pour effectuer une identification incontestable, il faut retrouver douze repères en Belgique, 16 en Angleterre et entre 8 et 12 en Allemagne.





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Annexe 2 : Récapitulatif et exemples d'analyses

Récapitulatif:

- L’ADN doit être extrait des prélèvements récoltés. On récolte l'ADN à partir d'échantillons de sang, de sperme. Les cellules sont lysées afin de libérer l’ADN de celles-ci. Ensuite, on élimine les protéines et les débris cellulaires du mélange et l’ADN est purifié. Une quantité de 1 à 2 nanogrammes d’ADN par échantillon suffisent à d’effectuer une analyse génétique.
- La PCR en temps réel permet d’évaluer la quantité d’ADN contenue dans l’échantillon de départ en fonction de la quantité de fluorescence qui est émise après un certain nombre de cycles.


* Exemple de résultat d’une analyse par RFLP d’une région polymorphique de l’ADN. L’analyse a été effectuée à partir d’un échantillon de sperme prélevé sur la victime:


Piste 1 et 6: marqueurs de poids moléculaire (référence afin d’évaluer la taille des fragments amplifiés)

Piste 2: profil de l’ADN du technicien, afin de vérifier qu’il n’y a pas eu de contamination lors de la manipulation

Piste 3: profil de l’ADN de la victime

Piste 4 et 5: profil des 2 suspects

Piste 7: profil de l’ADN contenu dans le prélèvement de sperme



=>Le profil de la piste 7 correspondant à celui de la piste 4, cette piste correspond à celle du coupable.


* Exemple de tests de paternité obtenu lors d’une analyse par PCR:


(De haut en bas) Mère, Enfant, Père n°1












(De haut en bas) Mère, Enfant, Père n°2



La migration des produits de PCR lors de l’électrophorèse est analysée par un programme informatique. La comparaison entre la taille des fragments amplifiés chez la mère, l’enfant, et les 2 pères potentiels, permet d’établir lequel est le père biologique de l’enfant. C’est le père n°2.




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Annexe 1 : Techniques de prélèvements

Nous savons que la police scientifique examine, analyse sous toutes les coutures des indices. Mais pour cela elle doit bien au préalable les récupérer sur la scène du crime. C’est aussi une grande partie du travail puisqu’il y a des règles précises à respecter et des précautions à prendre vis-à-vis de ces précieux prélèvements.

Avant les prélèvements :

Nous savons que nous laissons des traces de notre ADN partout où nous passons, c’est d’ailleurs grâce à ça que les scientifiques de la police peuvent faire des recoupements entre suspects et criminels. Il est donc bien évident que l’on ne doit rien toucher sur une scène de crime avant l’arrivée des experts, des différents départements de la police scientifique, au risque de polluer la scène en question avec notre propre ADN.

Les prélèvements :

Les experts arrivent! On est loin des talons hauts et jolis costumes vus dans les séries. En réalité le costume réside en une combinaison intégrale en plastique, une paire de gants et de couvre-chaussures. Ils peuvent alors prélever les échantillons, mais sans jamais risquer de polluer un seul indice! Pour cela ils ont à leur disposition des pinces, des grattoirs, etc, mais aussi des tamponnoirs. Très efficaces ces petites pastilles d’aluminium recouvertes d’un adhésif double face permet de récolter la moindre particule sans risques de la polluer car elles sont à usage unique et se rangent, une fois le prélèvement fait, dans des tubes hermétiques.

Plus précisément on distingue deux types de prélèvements:


- Les prélèvements conservatoires :
Ils sont effectués, idéalement après le crime sur le terrain, pendant une autopsie ou directement sur les suspects. Cela consiste à prendre quelques cheveux, curer les ongles, relever les empreintes digitales, conserver les vêtements et objets ensanglantés. Le but et de constituer un catalogue avec toutes les références biologiques des individus.


- Les prélèvements pour micro-analyse :
Il s'agit de récolter tous les indices qui vont être analysés rapidement pour identifier la victime et dater la mort. On va alors se concentrer sur les récoltes d'insectes nécrophages, les études dentaires, l'analyse des plaies, les données anthropométriques etc. Pour cela, les départements de la police scientifique possèdent des véhicules d'intervention équipés de tout le matériel nécessaires (pinces, tamponnoirs, réfrigérateur etc.).


Fiabilité des prélèvements ADN :

Le polymorphisme de chaque microsatellite est par lui-même très variable. Une version d'un même locus (ou allèle) peut avoir une fréquence comprise entre 5 et 20 % des individus. Un seul locus ne permet donc pas de désigner un individu précis . Il faut utiliser plusieurs loci.
En France et aux États-unis, on utilise couramment 13 loci (région de séquence répétée) pour une identification.
Dans le cadre d'une enquête judiciaire, si l'ADN d'un suspect correspond à l'ADN prélevé sur les lieux ou l'arme du crime, la probabilité que ce ne soit pas son ADN est de 1 chance sur 1000 (1 chance sur 500 que le suspect ait un jumeau puis 1 chance sur 2 que ce soit l'ADN du jumeau) . Néanmoins, la présence de l'ADN sur une preuve liée au crime ne peut que démontrer le fait que le suspect ait été en contact avec la preuve en question, et non pas la date de ce contact: un foulard utilisé pour étrangler quelqu'un par exemple, peut contenir les empreintes de quelqu'un qui l'aurait touché il y a plusieurs semaines.
Selon les pays différents systèmes d’identification ADN basés sur la répétition des microsatellites sont utilisés. En Amérique du Nord (USA, Canada), la norme CODIS est la plus utilisée, alors qu’en Angleterre, c’est le SGM+.En France, les empreintes génétiques sont rassemblées dans le Fichier National Automatisé des Empreintes Génétiques (FNAEG), destiné à l'origine à recueillir les empreintes des personnes condamnées pour pédophilie, mais dont l'usage s'est rapidement étendu à toutes sortes de délit, contenant en 2008 plus de 700 000 profils (soit près de 1% de la population française).
Mais de toute manière, plusieurs zones de microsatellites sont communes aux différentes normes utilisées, ce qui permet la compatibilité entre elles.




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Conclusion

Comme nous l’avons vu la police scientifique a une place importante dans la résolution d’enquêtes criminelles. Les domaines de l’anthropométrie judiciaire et de la balistique sont très couramment utilisés, comme beaucoup d’autres. Il est évident qu’il n’y a pas une technique maîtresse qui permet à coups sur de résoudre une enquête, de plus elles sont très complémentaires entre elles. Il faut donc adapter à chaque situation et à chaque indice la technique que l’on utilise. Quant au travail de terrain des inspecteurs, il est primordial et ne peut être supplanté par celui des scientifiques. Néanmoins ces derniers apportent des preuves matérielles qui aident, sinon à élucider, à éclairer l’enquête sous un jour nouveau.




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Différents types de balistique

La balistique intérieure

La balistique intérieure étudie les phénomènes produis dans l’arme à feu avant l’éjection du projectile.


Les phénomènes étudiés sont les variations de pression entre les différents points de l’arme ainsi que la vitesse d’éjection du projectile. Le canon est un tube cylindrique dans lequel se prolonge la chambre*. C’est dans le canon que se déplace le projectile sous la pression des gaz. L’effet canon est produit par la combustion à l’intérieure de la chambre d’une certaine masse de poudre. La vitesse de combustion de poudre croît avec la pression, et cette combustion à tendance à faire augmenter la pression dans la chambre. Et lorsque le projectile se déplace dans le tube vers l’extérieur, il permet au gaz d’obtenir un volume plus grand. Donc le mouvement du projectile à tendance à faire baisser la pression.

Voici la courbe de développement des pressions à l’intérieur du canon en fonction de la longueur du tube de ce dernier.


La courbe de développement des pressions, à l’intérieur du canon, peut être divisé en trois phases :
  • La montée en pressions jusqu’à une pression de forcement à partir de laquelle le projectile commence son mouvement.
  • La combustion de la poudre avec un maximum de pression et une pression de fin de combustion.
  • La détente des gaz avec une pression de bouche.
A partir des données géométriques du canon (volume offert au gaz, calibre, volume total de l’arme), ainsi que les données mécaniques (masse du projectile) et des données thermodynamique (masse de la poudre, propriétés des gaz émis, vitesse de combustion). Le scientifique va pouvoir connaître en fonction du temps, la vitesse du projectile, la pression, la température et la masse de poudres brûlées ou qui reste à brûler.

Pour cela il doit résoudre un système de quatre équation :
  • L’équation fondamentale de la dynamique (une relation entre la pression et la vitesse du projectile).
  • Les équations d’états des gaz sous la forme de deux relation entre la température et la pression, et une autre entre la vitesse de combustion et la pression.
  • Le bilan énergétique par une relation entre la température et la vitesse du projectile.

La balistique extérieure

La balistique extérieure étudie le mouvement du projectile une fois qu’il ait quitté le canon. Elle consiste aussi, grâce à des calculs vérifiés de calculer la portée* du projectile, donc de savoir la distance entre la victime et celui qui à tiré.

En effet, quand nous connaissons la nature de l’arme, nous pouvons connaître en fonction de la masse de poudres :
  • La liste des angles de tirs pour les différentes portées.
  • La durée du trajet.
  • L’angle de chute.
  • Les dérivations
  • Les valeurs des éléments pouvant modifier la trajectoire théorique de la balle (vent, température, densité de l’air ainsi que le poids et la vitesse initiale de la balle).
Contrairement à ce que nous pourrions penser, le projectile dans l’air n’a pas une trajectoire parallèle au sol. En effet, c’est une ellipse passant par le centre de la terre. Le point de départ a pour symétrique le point d’impact à l’arrivée.

Le calcul à faire pour calculer la portée d de la balle est :






Nous allons démontrer le calcul de la portée d d'un projectile lancé depuis une hauteur avec un angle de à une vitesse initiale v en négligeant les frottements de l’air.

Avec les paramètres suivants :
g : l'accélération gravitationnelle (valeur approchée de 9.81 m/s2 à la surface de la Terre) ;
: l'angle de projection par rapport à l'horizontale ;
v : la vitesse de déplacement initiale (vélocité) du projectile ;
: la hauteur initiale du projectile par rapport à l'horizontale, niveau zéro en hauteur ;
d : la distance horizontale totale parcourue par le projectile, ou portée

Trajectoire du projectile dans l’air :


Preuve :

  • Cas général
Les coordonnées de l’accélération sont :
ax = 0
ay = -g

L’accélération étant la dérivée par rapport au temps du vecteur vitesse, on a initialement :
vx = vcos
vy = -gt + vsin

De même, nous pouvons en déduire la position de la balle en fonction du temps : (équations paramétriques)
x(t) = vcos x t
y(t) = - 0,5 gt2 + vsin x t +


On remarque que :
y(t) = -0,5 gt2 + vsin x t + est un polynôme du second degré, nous allons donc calculer ses racines :
= b2 – 4ac
= (vsin)2 – 4 x (-0,5 g) x ()
= (vsin)2 + 2g

On sait que (vsin)2 >0 ou =0 puisqu’un carré est toujours positif, et que 2g> 0 car et g et sont positifs.
Donc > 0

Les racines du polynôme sont donc :







Après avoir développé, nous obtenons cette racine soit avec un plus soit avec un moins :






Nous devons choisir une seule racine car la balle ne tombe pas sur deux endroits différents. La solution doit être positive, (puisqu’une balle ne recule pas) de ce fait nous prenons la racine du polynôme dans laquelle t est le plus grand. Donc la solution est :






On sait que d = x(t)

Donc :

x(t) = vcos x t
y(t) = -0,5 gt2 + vsin x t + y0

On introduit t dans l’équation modélisant la position horizontale :

x(t) = vcos x t




x(t) = vcos x


On factorise par :


x(t) = vcos x + vcos x




x(t) =


Sachant que d = x(t) donc :


Pour le cas où = 0, nous procédons de la même manière et nous obtenons :



La balistique des effets

La balistique des effets étudie, la répartition des éclats (lorsque le projectile est tiré), leur grosseur, leur vitesse ou la répartition des sous-munitions transportées.

Les projectiles classiques sont chargés en explosif qui s’éparpille sur l’enveloppe à proximité de l’objectif. L’expérience montre que les éclats se répartissent en trois gerbes :
  • Une gerbe d’ogive : projetée en avant.
  • Une gerbe de culot : projetée vers l’arrière.
  • Une gerbe latérale (la plus importante) : constituant une nappe étroite perpendiculaire à l’axe du projectile.

La balistique des effets nous aide à dire approximativement la distance de tir.


Nous pouvons donc remarquer que la balistique nous donne des informations essentielles pour résoudre ce grand puzzle que représente une enquête policière. En effet de savoir combien de poudres il reste à brûler dans l’arme du crime ou encore de savoir par des calculs la portée de la balle permettent aux inspecteurs de pouvoir faire une reconstitution de la scène du crime, et peut-être de voir des éléments qui leur auraient échappé.




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