Forensische genetica
Herhaling vorige les: Strategie in forensisch DNA onderzoek
Welk genoom moet geanalyseerd worden?
- Vraagstelling: verwantschapsonderzoek versus forensisch onderzoek
• mtDNA niet van toepassing bij vaststellen van vaderschap, wordt uitsluitend via de
moeder doorgegeven (biedt geen directe informatie over vaderschap).
- Biologische sporen die geanalyseerd moeten worden
• mtDNA voor telogene haren. Vooral wanneer er weinig genetisch materiaal aanwezig is,
kan mtDNA waardevol zijn. mtDNA blijft langer intact in oude of gedegradeerde
monsters.
- Referentiestalen: o.b.v. de biologische sporen
Welke genetische variaties moeten onderzocht worden?
- Vraagstelling: verwantschapsonderzoek versus forensisch sporenonderzoek
• Mutatiefrequentie van belang: STRs > SNPs
o SNPs zijn stabieler en nuttiger voor langere termijn verwantschapslijnen en
bevolkingsstudies, maar bieden minder onderscheidingskracht per locus in
vergelijking met STRs.
- Selectie van het genoom
• SNPs op het mtDNA (geen STRs): STRs en/of SNPs op het nucleaire DNA.
o mtDNA-analyse is geschikt wanneer nucleair DNA onvoldoende aanwezig is.
Omdat mtDNA geen STRs bevat, zijn in dat geval alleen SNPs beschikbaar voor
analyse.
- Meest informatieve loci (STRs) > minst informatieve loci (SNPs)
1. Short Tandem Repeat (STR) Loci and kits
Korte tandemherhalingen (STRs) zijn accordeonachtige regio’s van het menselijk genoom die in lengte variëren
(door uitbreiding of verkorting) tussen mensen, gebaseerd op een herhaalde DNA-sequentie.
Commerciële STR-kits zorgen voor consistentie in het gebruik van markers en allelbenoeming tussen
laboratoria en verbeteren de kwaliteitscontrole.
STR-kits zijn beschikbaar die gelijktijdige PCR-amplificatie van 15 STR-loci mogelijk maken.
Een DNA-sequentie die voorkomt op zowel het X- als het Y-chromosoom, amelogenine, wordt vaak
gebruikt voor geslachtstypering in combinatie met de STR’s die in commerciële kits aanwezig zijn.
, 1.1 Forensische STR loci: selectie.
Historische ontwikkeling van multiplex STR kits
Gekende microsatelliet of STR sequenties: ontwikkeling van primers voor DNA-amplificatie
Technische aspecten: weinig “artefacten” (stutters) tijdens DNA-amplificatie en de allelen moeten
tussen de 90 en 500bp liggen
Late mutatiesnelheid: van belang voor verwantschapsonderzoek
Preferentieel verschillende chromosomen(armen) of niet gekoppeld
Hoog discriminatievermogen
Het discriminatievermogen van een STR is gerelateerd met de “random match” waarschijnlijkheid
De waarschijnlijkheid dat 2 random geselecteerde niet-verwante individuen uit en populatie toevallig
hetzelfde genotype zouden hebben.
- Hoe kleiner de kans, hoe beter het discriminatievermogen
Vermogen door individualisatie
Verwijst naar het vermogen van een DNA-marker om verschillende individuen van elkaar te
onderscheiden.
Heterozygositeit is een maat voor de genetische diversiteit binnen een populatie en wordt gedefinieerd
als de aanwezigheid van verschillende allelen op een bepaalde locus (positie op het DNA) in een
individueel.
- Heterozygoten hebben vaak een hoger discriminatievermogen omdat de aanwezigheid van
VERSCHILLENDE allelen een grotere kans biedt op variatie tussen individuen.
- DNA-profiel van een heterozygoot individu is makkelijker te onderscheiden van een ander
individu.
1.2 Belang van allelfrequenties.
Allelfrequenties verwijzen naar de relatieve frequentie van verschillende allelen (varianten ban een gen) binnen
een populatie.
Relatie tussen allelfrequenties en heterozygositeit
Een hoge heterozygositeit betekent dat er een breed
scala aan allelen aanwezig is, wat vaak het geval is in
een populatie met hoge allelfrequentie van
verschillende allelen.
Hoge frequentie van veelvoorkomende allelen: als een allel een hoge frequentie heef = veel voorkomt in
de populatie. Kan leiden tot heterozygositeit, omdat veel individuen mogelijk homozygoot zijn voor dat
allel.
- STR is variabel in verschillende populaties.
Herhaling vorige les: Strategie in forensisch DNA onderzoek
Welk genoom moet geanalyseerd worden?
- Vraagstelling: verwantschapsonderzoek versus forensisch onderzoek
• mtDNA niet van toepassing bij vaststellen van vaderschap, wordt uitsluitend via de
moeder doorgegeven (biedt geen directe informatie over vaderschap).
- Biologische sporen die geanalyseerd moeten worden
• mtDNA voor telogene haren. Vooral wanneer er weinig genetisch materiaal aanwezig is,
kan mtDNA waardevol zijn. mtDNA blijft langer intact in oude of gedegradeerde
monsters.
- Referentiestalen: o.b.v. de biologische sporen
Welke genetische variaties moeten onderzocht worden?
- Vraagstelling: verwantschapsonderzoek versus forensisch sporenonderzoek
• Mutatiefrequentie van belang: STRs > SNPs
o SNPs zijn stabieler en nuttiger voor langere termijn verwantschapslijnen en
bevolkingsstudies, maar bieden minder onderscheidingskracht per locus in
vergelijking met STRs.
- Selectie van het genoom
• SNPs op het mtDNA (geen STRs): STRs en/of SNPs op het nucleaire DNA.
o mtDNA-analyse is geschikt wanneer nucleair DNA onvoldoende aanwezig is.
Omdat mtDNA geen STRs bevat, zijn in dat geval alleen SNPs beschikbaar voor
analyse.
- Meest informatieve loci (STRs) > minst informatieve loci (SNPs)
1. Short Tandem Repeat (STR) Loci and kits
Korte tandemherhalingen (STRs) zijn accordeonachtige regio’s van het menselijk genoom die in lengte variëren
(door uitbreiding of verkorting) tussen mensen, gebaseerd op een herhaalde DNA-sequentie.
Commerciële STR-kits zorgen voor consistentie in het gebruik van markers en allelbenoeming tussen
laboratoria en verbeteren de kwaliteitscontrole.
STR-kits zijn beschikbaar die gelijktijdige PCR-amplificatie van 15 STR-loci mogelijk maken.
Een DNA-sequentie die voorkomt op zowel het X- als het Y-chromosoom, amelogenine, wordt vaak
gebruikt voor geslachtstypering in combinatie met de STR’s die in commerciële kits aanwezig zijn.
, 1.1 Forensische STR loci: selectie.
Historische ontwikkeling van multiplex STR kits
Gekende microsatelliet of STR sequenties: ontwikkeling van primers voor DNA-amplificatie
Technische aspecten: weinig “artefacten” (stutters) tijdens DNA-amplificatie en de allelen moeten
tussen de 90 en 500bp liggen
Late mutatiesnelheid: van belang voor verwantschapsonderzoek
Preferentieel verschillende chromosomen(armen) of niet gekoppeld
Hoog discriminatievermogen
Het discriminatievermogen van een STR is gerelateerd met de “random match” waarschijnlijkheid
De waarschijnlijkheid dat 2 random geselecteerde niet-verwante individuen uit en populatie toevallig
hetzelfde genotype zouden hebben.
- Hoe kleiner de kans, hoe beter het discriminatievermogen
Vermogen door individualisatie
Verwijst naar het vermogen van een DNA-marker om verschillende individuen van elkaar te
onderscheiden.
Heterozygositeit is een maat voor de genetische diversiteit binnen een populatie en wordt gedefinieerd
als de aanwezigheid van verschillende allelen op een bepaalde locus (positie op het DNA) in een
individueel.
- Heterozygoten hebben vaak een hoger discriminatievermogen omdat de aanwezigheid van
VERSCHILLENDE allelen een grotere kans biedt op variatie tussen individuen.
- DNA-profiel van een heterozygoot individu is makkelijker te onderscheiden van een ander
individu.
1.2 Belang van allelfrequenties.
Allelfrequenties verwijzen naar de relatieve frequentie van verschillende allelen (varianten ban een gen) binnen
een populatie.
Relatie tussen allelfrequenties en heterozygositeit
Een hoge heterozygositeit betekent dat er een breed
scala aan allelen aanwezig is, wat vaak het geval is in
een populatie met hoge allelfrequentie van
verschillende allelen.
Hoge frequentie van veelvoorkomende allelen: als een allel een hoge frequentie heef = veel voorkomt in
de populatie. Kan leiden tot heterozygositeit, omdat veel individuen mogelijk homozygoot zijn voor dat
allel.
- STR is variabel in verschillende populaties.
