Les 3
Strategie in forensisch DNA-onderzoek
Wat er onderzocht moet worden, of welk genoom geanalyseerd moet worden hangt af van de
doelstelling en de bijbehorende onderzoeksvraag:
De vraagstelling, denk aan verwantschapsonderzoek versus forensisch sporenonderzoek. Het
mtDNA is namelijk niet van toepassing bij het vaststellen van het vaderschap, maar speelt
wel een rol bij de vaststelling van het moederschap
De biologische sporen die geanalyseerd moeten worden, waarbij mtDNA een bijdrage kan
leveren in telogene haren
Referentiestalen, op basis van de biologische sporen
Welke genetische variaties onderzoek moeten worden, hangt ook af van de doelstelling:
Vraagstelling, want mutatiefrequenties spelen geen rol als we willen weten wie de donor is
van het spoor (want de referentiestaal en het sporen staal is dan identiek). Maar, dit kan wel
een rol spelen bij verwantschapsonderzoek (er kunnen mutaties optreden wanneer we van
generatie naar generatie gaan)
Selectie van het genoom: SNPs op het mtDNA of STRs en/of SNPs op het nucleair DNA
We willen zo weinig mogelijk testen doen om achter de donor te komen. De SNPs zijn dan
het minst informatief, omdat we veel meer SNPs moeten analyseren ten opzichte van het
aantal STRs
Forensische STR loci – Selectie
Wanneer we een gekende microsatelliet of STR sequentie hebben, kunnen we primers ontwikkelen
voor DNA-amplificatie. Men moet hierbij wel letten op de technische aspecten: Er moeten weinig
artefacten voorkomen (‘stutters’) tijdens de DNA-amplificatie en de allelen moeten tussen de 90 en
500 baseparen liggen, zodat we deze kunnen scheiden van elkaar (we moeten namelijk 3 tot 6
baseparen verschil kunnen scheiden!). Een lage mutatiesnelheid is van belang voor
verwantschapsonderzoek. Daarnaast willen we graag een hoog discriminatie vermogen: We willen,
als we alle studenten hier zouden typeren, dat we die allemaal kunnen onderscheiden van elkaar.
Dus, niemand heeft hetzelfde genotype als een andere student. Praktisch is dit niet haalbaar, als we
ons gaan baseren op één STR. Maar, als we verschillende STRs gebruikt, kunnen we zo mensen
identificeren. Het discriminatie vermogen van een STR is gerelateerd met de ‘random match’
waarschijnlijkheid: Wat is de waarschijnlijk als we twee personen nemen, at random, dat die
hetzelfde genoom hebben? Het resultaat is natuurlijk het minst bruikbaar wanneer deze
waarschijnlijk heel hoog is.
Discriminatie vermogen – Heterozygositeit
Hoe gaan we dit onderzoeken? We kunnen de genotype frequentie van homo- en heterozygoten
n n
2 2
berekenen door middel van pM =∑ ( qi )+ ∑ 2
( 2 q i q j ) , waarbij qi,j de allelfrequentie is van
i=1 i , j=1 met i> j
n
het allel i (of het allel j); ∑ ( qi ) 2 2
de genotype frequentie van de homozygoten is; en
i=1
n
∑ ( 2 qi q j )2 de genotype frequentie van de heterozygoten is. Wanneer de heterozygositeit
i , j=1 met i> j
boven de 80% is, betekent dit dat meer dan 80% van de populatie twee verschillende allelen heeft.
De kans op overeenkomst (pM) daalt naar mate dat de heterozygositeit stijgt. Dus, voor TPOX zien
we een verwachte heterozygositeit van 0.619. Dit betekent dat 62% van de populatie twee
verschillende allelen heeft. De kans op overeenkomst is 1/5 pM, ofwel 20%. Dus, 20% van de
personen die we onderzoeken hebben dezelfde heterozygositeit, die kunnen we dus niet
Pagina 1 van 9
Strategie in forensisch DNA-onderzoek
Wat er onderzocht moet worden, of welk genoom geanalyseerd moet worden hangt af van de
doelstelling en de bijbehorende onderzoeksvraag:
De vraagstelling, denk aan verwantschapsonderzoek versus forensisch sporenonderzoek. Het
mtDNA is namelijk niet van toepassing bij het vaststellen van het vaderschap, maar speelt
wel een rol bij de vaststelling van het moederschap
De biologische sporen die geanalyseerd moeten worden, waarbij mtDNA een bijdrage kan
leveren in telogene haren
Referentiestalen, op basis van de biologische sporen
Welke genetische variaties onderzoek moeten worden, hangt ook af van de doelstelling:
Vraagstelling, want mutatiefrequenties spelen geen rol als we willen weten wie de donor is
van het spoor (want de referentiestaal en het sporen staal is dan identiek). Maar, dit kan wel
een rol spelen bij verwantschapsonderzoek (er kunnen mutaties optreden wanneer we van
generatie naar generatie gaan)
Selectie van het genoom: SNPs op het mtDNA of STRs en/of SNPs op het nucleair DNA
We willen zo weinig mogelijk testen doen om achter de donor te komen. De SNPs zijn dan
het minst informatief, omdat we veel meer SNPs moeten analyseren ten opzichte van het
aantal STRs
Forensische STR loci – Selectie
Wanneer we een gekende microsatelliet of STR sequentie hebben, kunnen we primers ontwikkelen
voor DNA-amplificatie. Men moet hierbij wel letten op de technische aspecten: Er moeten weinig
artefacten voorkomen (‘stutters’) tijdens de DNA-amplificatie en de allelen moeten tussen de 90 en
500 baseparen liggen, zodat we deze kunnen scheiden van elkaar (we moeten namelijk 3 tot 6
baseparen verschil kunnen scheiden!). Een lage mutatiesnelheid is van belang voor
verwantschapsonderzoek. Daarnaast willen we graag een hoog discriminatie vermogen: We willen,
als we alle studenten hier zouden typeren, dat we die allemaal kunnen onderscheiden van elkaar.
Dus, niemand heeft hetzelfde genotype als een andere student. Praktisch is dit niet haalbaar, als we
ons gaan baseren op één STR. Maar, als we verschillende STRs gebruikt, kunnen we zo mensen
identificeren. Het discriminatie vermogen van een STR is gerelateerd met de ‘random match’
waarschijnlijkheid: Wat is de waarschijnlijk als we twee personen nemen, at random, dat die
hetzelfde genoom hebben? Het resultaat is natuurlijk het minst bruikbaar wanneer deze
waarschijnlijk heel hoog is.
Discriminatie vermogen – Heterozygositeit
Hoe gaan we dit onderzoeken? We kunnen de genotype frequentie van homo- en heterozygoten
n n
2 2
berekenen door middel van pM =∑ ( qi )+ ∑ 2
( 2 q i q j ) , waarbij qi,j de allelfrequentie is van
i=1 i , j=1 met i> j
n
het allel i (of het allel j); ∑ ( qi ) 2 2
de genotype frequentie van de homozygoten is; en
i=1
n
∑ ( 2 qi q j )2 de genotype frequentie van de heterozygoten is. Wanneer de heterozygositeit
i , j=1 met i> j
boven de 80% is, betekent dit dat meer dan 80% van de populatie twee verschillende allelen heeft.
De kans op overeenkomst (pM) daalt naar mate dat de heterozygositeit stijgt. Dus, voor TPOX zien
we een verwachte heterozygositeit van 0.619. Dit betekent dat 62% van de populatie twee
verschillende allelen heeft. De kans op overeenkomst is 1/5 pM, ofwel 20%. Dus, 20% van de
personen die we onderzoeken hebben dezelfde heterozygositeit, die kunnen we dus niet
Pagina 1 van 9
