На месте преступления находят пятно. Раньше эксперт капал на него специальный раствор, и полоска меняла цвет, если в пятне была кровь. Но если кровь смешалась со слюной, полоска могла обмануть. Теперь есть другой способ: прибор под названием масс-спектрометр взвешивает кусочки белков, которые остались в пятне. Каждая жидкость оставляет свой набор таких кусочков, как подпись.
Учёные придумали три способа читать эту подпись. Первый способ похож на словарь: в нём записаны 526 кусочков белков, которые встречаются только в одной из пяти жидкостей. Если прибор находит такой кусочек, он сразу говорит, что это за жидкость. Второй способ сравнивает, сколько одних кусочков приходится на другие. Например, в крови много одного белка, а в слюне его почти нет. По такому балансу можно понять, что было в смеси. Третий способ не учили заранее: ему дали много примеров, и он сам нашёл закономерности. Этот способ оказался самым точным: на чистых пятнах он не ошибался ни разу, а на смесях ошибался реже чем в одном случае из двадцати.
Самое интересное, что все три способа используют почти разные кусочки белков: только 15 из сотен оказались общими. Значит, они дополняют друг друга, как три свидетеля, которые видели одно событие с разных сторон. Сегодня такой способ уже можно использовать в криминалистике, особенно когда нужно отличить сперму от клеток кожи. Пока его проверили только на чистых образцах и смесях, сделанных в лаборатории. Следующий шаг — проверить на настоящих пятнах с мест преступлений, где белки могли испортиться от времени или жары.
Среди 526 специфичных пептидов есть фрагменты белков, которые уже используются в рутинных иммунохроматографических тестах: гемоглобин, α-амилаза, простатический специфический антиген, семеногелин и уромодулин. Но протеомный подход расширяет панель до сотен пептидов, что резко повышает специфичность.
В сериале «CSI: Место преступления» эксперты часто определяют тип биологической жидкости по одному быстрому тесту. Эта работа приближает реальность к фантастике, показывая, что масс-спектрометрия и машинное обучение могут дать столь же быстрый и гораздо более надёжный ответ, даже для смесей.