Leerdoelen + Uitleg Genetica (FLO 2)
1. Je weet welke type forensische markers er zijn en welke eigenschappen ze
hebben, je kunt deze markers herkennen in een DNA sequentie en
benoemen.
❖ Short Tandem Repeat (STR)
- 2bp – 6bp lang
- Ookwel polymorfe microsatellieten genoemd
- Makkelijk te amplificeren met PCR zonder problemen in foute amplificatie (omdat beide
allelen van een heterozygoot individueel gelijk zijn in grootte, omdat repeat groottes
klein zijn).
- Aantal repeats verschillen per individueel, wat ze handig maakt voor menselijke
identificatie (6-200 repeats mogelijk)
- Niet alle STR loci verschillen per persoon (een aantal is bij iedereen gelijk).
- 8000 STRs bekend over 23 chromosoomparen
- Voor STR analyse moeten de ongelijke nabijgelegen regio’s gevonden worden, want
repeats zijn altijd gelijke repeterende sequenties -> PCR primer kan gebruikt worden
voor repeterende unit.
- Nieuwe STR vaak gevonden op 2 manieren:
o DNA sequentie in GenBank zoeken voor meer dan 6 repeterende
sequenties
o Uitvoering van moleculaire biologische isolatie methoden.
- Eerder besproken: 2 – 6bp; dinucleotide repeats – hexanucleotide repeats
- Tetranucleotides zijn meest bekend
Voor menselijke identificatie wil je:
DNA markers met hoogst mogelijke variatie of minder polymorfe markers die gecombineerd
kunnen worden om een selectie te maken.
Voordelen tetranucleotide STR loci in Forensic DNA typing
Kleine allel-grootte range, dat multiplexing1 mogelijk maakt
Mogelijkheid tot creëren kleine PCR producten, die herstel van informatie van gedegradeerd DNA
bevorderen
1
Amplificatie van meerdere targets in PCR
, ❖ SNP (snip)
- Is een enkele-base sequentie variatie tussen individuen op een gegeven punt in het
genoom.
- Worden gebruikt om genetische ziekten op te sporen.
- Mens bevat miljoenen snips (makkelijk gebruik voor identificatie persoon)
- SNP als het bij meer dan 1% populatie voorkomt; minder dan 1% = mutatie
- Kunnen kleiner dan 100bp zijn, waardoor markers informatie van gedegradeerd DNA
kunnen herstellen
- Hoe werkt SNP?
o Stel je hebt SNP locus A en locus B
o A kan alle letters hebben (A/C/T/G) en B ook (A/C/T/G)
o Dan zijn 3 mogelijke genotypes: AA/BB/AB (2 van A; 2 van B of 1 van ieder)
Karakteristieken STR SNP
Voorval in menselijk genoom 1 per 15kb2 1 per 1kb
Hoeveelheid informatie Veel 20/30% als informatief als STR
Mutatiehoeveelheid 1 in 1000 1 in 100.000.000
Markertype Di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- Bi-allelic markers: A/G; C/T;
A/T; C/G; T/G; A/C
Aantal allelen per marker 5-20 2 (enkele tri-allelic SNP)
Detectiemethoden Gelelektroforese Sequentie-analyse
Multiplex mogelijkheid ➢ 10 markers met Lastig om meer dan 50 SNPs te
meerdere amplificeren
fluorescerende kleur
Amplicon3 grootte 75-400 bp Minder dan 100 bp
Etniciteit voorspellen Gelimiteerd Sommige SNP
Fenotype informatie X Mogelijk om bv. Haarkleur
Grote voordelen Forensisch Veel allelen zorgen voor PCR producten kunnen klein
hogere succeskansen voor gemaakt worden -> meer
detectie en ontcijfering succes met gedegradeerd
oplossingen DNA; weinig mutatie; fenotype
info
Nadelen Forensisch Data interpretatie rekening Geen gevestigde core loci; veel
houden met dye blobs, stutter, multiplexing nodig ivm
spikes amplificatieproblemen.
- Een enkele bi-allelic SNP bevat minder info dan een multi-allelic STR. Daarom meer SNPs
geanalyseerd worden om veel bewijs voor een uniek profiel te hebben.
- Huidige techniek kan meer dan 50 SNPs tegelijk amplificeren.
2
Kilobase = 1000 bp DNA/RNA
3
Amplicon = DNA/RNA dat bron en/of product is van amplificatie
, Insertie – deletie polymorfisme (HOORT BIJ SNP!!!)
- Is andere vorm van bi-allelic polymorfisme
- Ook wel ‘’indel’’ genoemd: insertion-deletion
- Kan één tot honderden nucleotiden groot zijn (zoals bij Alu insertie)
- Allel-indels worden geclassificeerd als ‘’lang’’ of ‘’kort’’. Allel-frequenties voor korte en
lange allelen verschillen per continentale populatie.
❖ Y-chromosoom (ChrY)
- Man-specifieke amplificatie. Zeer handig om mannelijk DNA van vrouwelijk DNA te
onderscheiden bij bijvoorbeeld zedenzaken
- Familie kan onderzocht worden, omdat het van vader op zoon wordt overgedragen
- Omdat ChrY met vader identiek is kan DNA tussen broers niet onderscheiden worden
- SRY-gen (sex-determing region van Y) bepaalt mannelijkheid.
- YSTR is handiger om te gebruiken in onderzoek dan YSNP, omdat YSTR meer variatie
biedt in de sequentie.
❖ Mitochondriaal DNA (mtDNA)
- mtDNA kan gedegradeerde samples herstellen, doordat er relatief zeer veel mtDNA in
een cel zit in vergelijking met DNA uit de nucleus (nDNA).
Karakteristieken nDNA mtDNA
Grootte genoom 3.2 miljoen bp 16.569 bp
Kopieën per cel 2 (1 allel per ouder) ➢ 1000
Percentage totaal DNA 99.75% 0.25% per cel
Structuur Lineair, in chromosomen Circulair
Afkomstig van Vader en moeder Moeder
Chromosoompaar Diploïde Haploïde
Generatie recombinatie Ja Nee
Replicatie herstel Ja Nee
Uniekheid Uniek per individu (behalve Niet uniek per individu
identieke tweeling) (hetzelfde als moeder)
Mutatiehoeveelheid Weinig 5-10x zoveel als nDNA
- 4 tot 5 kopieën mtDNA per mitochondrion.
1. Je weet welke type forensische markers er zijn en welke eigenschappen ze
hebben, je kunt deze markers herkennen in een DNA sequentie en
benoemen.
❖ Short Tandem Repeat (STR)
- 2bp – 6bp lang
- Ookwel polymorfe microsatellieten genoemd
- Makkelijk te amplificeren met PCR zonder problemen in foute amplificatie (omdat beide
allelen van een heterozygoot individueel gelijk zijn in grootte, omdat repeat groottes
klein zijn).
- Aantal repeats verschillen per individueel, wat ze handig maakt voor menselijke
identificatie (6-200 repeats mogelijk)
- Niet alle STR loci verschillen per persoon (een aantal is bij iedereen gelijk).
- 8000 STRs bekend over 23 chromosoomparen
- Voor STR analyse moeten de ongelijke nabijgelegen regio’s gevonden worden, want
repeats zijn altijd gelijke repeterende sequenties -> PCR primer kan gebruikt worden
voor repeterende unit.
- Nieuwe STR vaak gevonden op 2 manieren:
o DNA sequentie in GenBank zoeken voor meer dan 6 repeterende
sequenties
o Uitvoering van moleculaire biologische isolatie methoden.
- Eerder besproken: 2 – 6bp; dinucleotide repeats – hexanucleotide repeats
- Tetranucleotides zijn meest bekend
Voor menselijke identificatie wil je:
DNA markers met hoogst mogelijke variatie of minder polymorfe markers die gecombineerd
kunnen worden om een selectie te maken.
Voordelen tetranucleotide STR loci in Forensic DNA typing
Kleine allel-grootte range, dat multiplexing1 mogelijk maakt
Mogelijkheid tot creëren kleine PCR producten, die herstel van informatie van gedegradeerd DNA
bevorderen
1
Amplificatie van meerdere targets in PCR
, ❖ SNP (snip)
- Is een enkele-base sequentie variatie tussen individuen op een gegeven punt in het
genoom.
- Worden gebruikt om genetische ziekten op te sporen.
- Mens bevat miljoenen snips (makkelijk gebruik voor identificatie persoon)
- SNP als het bij meer dan 1% populatie voorkomt; minder dan 1% = mutatie
- Kunnen kleiner dan 100bp zijn, waardoor markers informatie van gedegradeerd DNA
kunnen herstellen
- Hoe werkt SNP?
o Stel je hebt SNP locus A en locus B
o A kan alle letters hebben (A/C/T/G) en B ook (A/C/T/G)
o Dan zijn 3 mogelijke genotypes: AA/BB/AB (2 van A; 2 van B of 1 van ieder)
Karakteristieken STR SNP
Voorval in menselijk genoom 1 per 15kb2 1 per 1kb
Hoeveelheid informatie Veel 20/30% als informatief als STR
Mutatiehoeveelheid 1 in 1000 1 in 100.000.000
Markertype Di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- Bi-allelic markers: A/G; C/T;
A/T; C/G; T/G; A/C
Aantal allelen per marker 5-20 2 (enkele tri-allelic SNP)
Detectiemethoden Gelelektroforese Sequentie-analyse
Multiplex mogelijkheid ➢ 10 markers met Lastig om meer dan 50 SNPs te
meerdere amplificeren
fluorescerende kleur
Amplicon3 grootte 75-400 bp Minder dan 100 bp
Etniciteit voorspellen Gelimiteerd Sommige SNP
Fenotype informatie X Mogelijk om bv. Haarkleur
Grote voordelen Forensisch Veel allelen zorgen voor PCR producten kunnen klein
hogere succeskansen voor gemaakt worden -> meer
detectie en ontcijfering succes met gedegradeerd
oplossingen DNA; weinig mutatie; fenotype
info
Nadelen Forensisch Data interpretatie rekening Geen gevestigde core loci; veel
houden met dye blobs, stutter, multiplexing nodig ivm
spikes amplificatieproblemen.
- Een enkele bi-allelic SNP bevat minder info dan een multi-allelic STR. Daarom meer SNPs
geanalyseerd worden om veel bewijs voor een uniek profiel te hebben.
- Huidige techniek kan meer dan 50 SNPs tegelijk amplificeren.
2
Kilobase = 1000 bp DNA/RNA
3
Amplicon = DNA/RNA dat bron en/of product is van amplificatie
, Insertie – deletie polymorfisme (HOORT BIJ SNP!!!)
- Is andere vorm van bi-allelic polymorfisme
- Ook wel ‘’indel’’ genoemd: insertion-deletion
- Kan één tot honderden nucleotiden groot zijn (zoals bij Alu insertie)
- Allel-indels worden geclassificeerd als ‘’lang’’ of ‘’kort’’. Allel-frequenties voor korte en
lange allelen verschillen per continentale populatie.
❖ Y-chromosoom (ChrY)
- Man-specifieke amplificatie. Zeer handig om mannelijk DNA van vrouwelijk DNA te
onderscheiden bij bijvoorbeeld zedenzaken
- Familie kan onderzocht worden, omdat het van vader op zoon wordt overgedragen
- Omdat ChrY met vader identiek is kan DNA tussen broers niet onderscheiden worden
- SRY-gen (sex-determing region van Y) bepaalt mannelijkheid.
- YSTR is handiger om te gebruiken in onderzoek dan YSNP, omdat YSTR meer variatie
biedt in de sequentie.
❖ Mitochondriaal DNA (mtDNA)
- mtDNA kan gedegradeerde samples herstellen, doordat er relatief zeer veel mtDNA in
een cel zit in vergelijking met DNA uit de nucleus (nDNA).
Karakteristieken nDNA mtDNA
Grootte genoom 3.2 miljoen bp 16.569 bp
Kopieën per cel 2 (1 allel per ouder) ➢ 1000
Percentage totaal DNA 99.75% 0.25% per cel
Structuur Lineair, in chromosomen Circulair
Afkomstig van Vader en moeder Moeder
Chromosoompaar Diploïde Haploïde
Generatie recombinatie Ja Nee
Replicatie herstel Ja Nee
Uniekheid Uniek per individu (behalve Niet uniek per individu
identieke tweeling) (hetzelfde als moeder)
Mutatiehoeveelheid Weinig 5-10x zoveel als nDNA
- 4 tot 5 kopieën mtDNA per mitochondrion.
