
LE SCRITTE IN INGLESE IL LOGO E LE TABELLE IN b/n SONO TRATTI DAL SITO DELL'FBI A CUI POTRETE ACCEDERE DA QUESTO LINK o man mano agli altri link riportati in seguito
LE TABELLE A DESTRA, VARIAMENTE COLORATE, SONO mie correlazioni secondo il database degli articoli su Yara Gambirasio che potrete trovare a questo link
La prima cosa da ficcarsi bene in mente è che la questione del DNA è un immenso "business" (e forse perfino la casalinga di Voghera e di Chiaromonte se ne sono rese conto con la vicenda Gambirasio-Bossetti).
La seconda cosa da chiedersi è CHI manovra il grande gioco mondiale sulle banche dati del DNA,
La terza cosa da chiedersi è CHI e DOVE si producono i vari kit, i vari reattivi, le varie apparecchiature.
La quarta cosa da chiedersi è CHI decide gli standard operativi...se la comunità scientifica o, come sembra (e stigmatizzato dagli Universitari Inglesi) l'apparato "militare" e a quale nazione appartenga l'apparato "militare"-pilota che stabilisce sempre più materiali e metodi organizzando gruppi di lavoro in tutto il mondo..a cui poi distribuisce istruzioni, manuali, kit, reattivi .. detta standard ecc..
La quinta cosa da chiedersi è se ciascuno di noi, con gli strumenti che ha a disposizione nel web, possa rendersi conto o meno che la questione è enorme e va molto oltre il singolo criminal-case. A questo posso rispondervi senza tema di dubbio: SI.
Perciò documentatevi! Questo post, come quello sul database degli articoli sulla vicenda Gambirasio-Bossetti che troverete qui
è in continuo aggiornamento. E' una ricerca personale e basta.
L'EVIDENZA DAL DNA PUO' ESSERE
FABBRICATA!!
http://www.nytimes.com/2009/08/18/science/18dna.html?_r=0
INTANTO E' SPARITA DAL WEB E DALLA PAGINA DELLA NUCLEIX IL DOCUMENTO CHE IO PREVEDENDO.,,,,,...AVEVO SALVATO e andate a farvi fottere!Questo:
Authentication of
forensic DNA samples Dan Frumkin a, *, Adam Wasserstrom a, *, Ariane Davidson a
, Arnon Grafit b aNucleix Ltd., 27 Habarzel St., Tel Aviv 69710, Israel b
Serious Crime Unit Mobile Lab., Division of Identification & Forensic
Science, Israel Police, Israel
* Corresponding
authors. Tel.: +972 3 768 4935; fax: +972 3 768 4945. E-mail addresses:
dan@nucleix.com (D. Frumkin), adam@nucleix.com (A. Wasserstrom).
Nel corso degli ultimi 20 anni, l'analisi del DNA ha rivoluzionato la
scienza forense, ed è diventato un
strumento dominante in applicazione della legge. Oggi, la prova del
DNA è la chiave per la condanna o l'esonero di sospettati di vari tipi di
reati, dal furto di stupro e omicidio. Tuttavia, la possibilità disturbante
che la prova del DNA può essere falsificato è stato trascurato. Si
scopre che la biologia molecolare di serie
tecniche come la PCR, clonazione molecolare, e recentemente ha
sviluppato tutta la amplificazione del genoma (WGA), permettere a chiunque con
attrezzature di base e know-how per la produzione di quantità praticamente
illimitata di in vitro sintetizzato
(artificiale) di DNA con ogni profilo genetico desiderato. Questo DNA
artificiale può quindi essere applicato a superfici degli oggetti o incorporati
in veri e propri tessuti umani e piantati in scene del crimine. Qui noi mostrano
che la procedura forense corrente non riesce a distinguere tali campioni di
sangue, saliva, e superfici toccate con DNA artificiale, e campioni
corrispondenti con in vivo generato (naturale) del DNA.
Inoltre, la genotipizzazione di entrambi i campioni artificiali e
naturali con Profiler Plus1 prodotto profili completi senza anomalie. Al fine
di contrastare efficacemente tale problema, abbiamo sviluppato un saggio di
autenticazione, che distingue tra DNA naturale e artificiale basata
sull'analisi metilazione di un insieme di
loci genomico: nel DNA naturale, alcuni loci sono metilato e altri
sono non metilato, mentre in artificiale DNA tutti i loci sono non-metilati. Il
dosaggio è stato testato su campioni naturali e artificiali di sangue, saliva,
e toccato superfici, con pieno successo.
L'adozione di un test di autenticazione per i campioni casework come
parte della procedura forense è necessaria per mantenere l'elevata credibilità
di prova del DNA nel sistema
giudiziario.
PE 2009 Elsevier Ireland Ltd. Tutti i diritti riservati
1. Introduzione
La procedura legale corrente che si occupa di prova del DNA inizia
sulla scena del crimine in cui i campioni biologici come il sangue e le macchie
di saliva sono rilevati, definire, documentare, raccolti, e trasferito al
laboratorio forense. In laboratorio, DNA è estratto e quantificato, di solito
mediante real time PCR amplificazione il locus hTERT (Quantifiler1) o obiettivi
simili [1]. Seguente quantificazione, circa 1 ng del DNA viene utilizzato per
un profiling reazione, in cui 9-15 altamente polimorfici tandem repeat breve
(STR) loci e il sesso tipizzazione marcatore amelogenina sono genotipizzazione.
I loci sono di solito scelti da un insieme standard di loci fondamentali come
loci 13 DNA combinata Index System (CODIS). Una dettagliata
descrizione della procedura forense è fornito in S1 testo.Il profilo
del DNA di ogni persona è considerata unica (eccetto per i gemelli identici)
[2], e, di conseguenza, questo '' impronta digitale del DNA '' è utilizzato in
indagini di polizia per collegare tra una scena del crimine e uno specifico
individuo, che è sia un sospetto nel caso, o identificato da una ricerca
automatica del database (ad esempio CODIS). in anni recenti, Prova del DNA è
diventata la '' gold standard '' di prove forensi, ed è uno strumento prezioso
per la comunità della giustizia penale [3-7].
L'elevata credibilità della prova del DNA in tribunale nasce dal fatto
che utilizza un approccio statistico basato sulla genetica delle popolazioni e
verifica empirica [8], a differenza di altri tipi di forense prove, come ad
esempio la balistica, analisi del sangue spruzzi e fibre analisi, che si basano
su un parere esperto e hanno limitato collegamento alla scienza stabilita [7].
Si è anche considerato più affidabile testimonianze oculari, che è noto a
soffrire da un tasso relativamente elevato di errori [8].
L'uso del DNA recuperato sulla scena del crimine come prova in
tribunale si basa sul presupposto implicito che il DNA è genuine- provenienti
da materiale biologico naturale. Tuttavia, come abbiamo mostrare qui, questa
ipotesi potrebbe non essere necessariamente vero: DNA con qualsiasi profilo
genetico desiderata può essere facilmente sintetizzato in vitro utilizzando
comune [9,10], e recentemente sviluppato [11,12] biologico tecniche, integrati
in veri e propri tessuti umani o applicate a superfici degli oggetti, e poi
piantati in scene del crimine. quando il Procedura forense corrente viene
applicata a oggetti o tessuti umani che contengono DNA sintetizzato, non riesce
a riconoscere l'artificiale provenienza del campione, e il profilo risultante è
indistinguibile da un profilo del DNA genuino.
Tuttavia, abbiamo dimostrato che i campioni naturali e artificiali
possono essere differenziati basate su modelli
basati sulla differente metilazione . La metilazione è una modificazione
epigenetica chimica del DNA, che si verifica nei mammiferi sotto forma di un gruppo metilico (-CH3) che
viene aggiunto enzimaticamente alla
posizione C5 della citosina in alcuni dinucleotidi CpG [13].
La metilazione del DNA si pensa inibisca l'espressione genica in
cellule animali, probabilmente
influenzando la struttura della cromatina [14]. Nel genoma umano il 70-80% di
tutti i CPGs sono metilati, mentre i CPGs non metilati sono raggruppati in
gruppi chiamati '' isole CpG ''[15].
2. Materiali e metodi
2.1. Collezione di tessuti biologici
I campioni di sangue, macchie di saliva asciugare su carta assorbente,
pelle raschiatura, capelli, e mozziconi di sigarette fumate sono stati raccolti
da volontari. Il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti reclutati
nello studio. DNA da questi campioni è stato estratto e quantificati come
descritto nella Sezione 2.6.
2.2. Biblioteca allele CODIS
Per la costruzione della libreria, singoli alleli di CODIS Segnalazioni
di operazioni sospette e il locus hTERT sono stati amplificati dal DNA pool (Control
DNA genomico umano del kit GenomePlex WGA2, Sigma-Aldrich) di reazioni PCR
separati (primer e condizioni come descritto nella Sezione 2.9). Frammenti
amplificati sono stati purificati (kit
di purificazione PCR QIAquick, QIAGEN), e clonato in il vettore pGEM-T-Easy
(Promega). DNA plasmidico è stato purificato mediante il kit QIAprep Spin Miniprep
(QIAGEN) e quantificata (NanoDrop 1000, Thermo Scientific). Per la
genotipizzazione di clonato alleli, è stata utilizzata la (Promega) Kit
PowerPlex16. La Genotipizzazione è stata eseguita in un alto filtraggio (throughput)
simultaneamente genotipizzando 10-15 cloni (provenienti da diversi loci CODIS)
in un'unica Reazione PowerPlex16. Nella libreria risultante ciascun elemento è
una provetta con migliaia di miliardi di
copie di un singolo allele (ad esempio, un elemento è allele 11 del locus
D8S1179, mentre un altro è allele 12 di D8S1179, e allo stesso modo per le
altre CODIS loci). Notiamo che 1 fg del plasmide nella biblioteca contiene
circa 160 copie del suo allele clonato; lo stesso numero di copie che è presente a circa 1 ng di un genoma aploide.
2.3. Nella sintesi del DNA in vitro
il DNA artificiale è stato sintetizzato da una delle seguenti metodi:
PCR: Per il campione il cui profilo è mostrato in Fig. 1, i 10 loci inclusi nel kit Profiler Plus1
(Applied Biosystems) erano amplificati separatamente da 1 ng di DNA estratto da
un mozzicone di sigaretta affumicato da
'N400' (condizioni di PCR sono stati come descritto nella Sezione 2.9; sequenze
primer sono in S3 testo). Frammenti individuali
amplificati sono stati purificati (QIAquick PCR
purificazione
Kit, QIAGEN), quantificati (NanoDrop 1000, Thermo Scientific), diluiti
circa un milione di volte (a seconda della concentrazione dell'amplicone
specifico), e combinati in una singola provetta.
Per il campione il cui profilo è mostrato in Fig. 2,
1 ng di DNA 'N222' (Estratto da
una macchia saliva su carta assorbente) è stato usato come modello in una
singola reazione di PCR utilizzando il mix primer Profiler Plus1. Una diluizione 1: 1000 di reazione PCR è
stata utilizzata nella generazione del
campione artificiale.
WGA: l’intera
amplificazione genomica è stata
realizzata da un multiplo spostamento di amplificazione [16] con il Repli-g Midi Kit
(QIAGEN) utilizzando 10 ng di DNA naturale come modello.
Assemblaggio dalla libreria degli alleli CODIS: Per il montaggio di
profili utilizzando
la biblioteca degli alleli CODIS, uguali quantità di alleli (clonati
in plasmidi) nel profilo desiderato, sono stati prelevati dalla libreria e combinati
in un unico tubo.
2.4. Generazione di campioni forensi finti
Per generare campioni di DNA
artificiali, il DNA sintetizzato in
vitro è stato applicato direttamente sulla superficie dell'oggetto e lasciato
asciugare. Per la generazione di campioni di sangue artificiale, eritrociti sono stati isolati dal sangue
intero mediante centrifugazione (1500 g, 10 min), e mescolati con DNA
sintetizzato in vitro sintetizzato.
figura 1. Profili di in vivo- e
nel DNA sintetizzato vitro sono indistinguibili. (A) del profilo di DNA
naturale ottenuto dalla saliva del donatore femminile 'N400'. (B-D) profili
artificiali
di 'N400' ottenuto da DNA che è
stato sintetizzato in vitro in tre diversi metodi: PCR (B), WGA (C), e
montaggio da una libreria di alleli CODIS clonati (D). (E) artificiale
profilo di 'maschio-N400', che
è identico al profilo di 'N400' affatto loci, tranne per il locus Amelogenin.
Questo profilo è stato creato con l'aggiunta di un allele Y clonato (indicato
da
freccia) alla miscela utilizzata
per generare il profilo in (D). In A-E sono raffigurati profili parziali;
profili completi sono forniti in S2 testo.
figura 2. I campioni forensi
Mock con DNA artificiale. (A) Pistola con PCR amplificato DNA con il profilo di
'N222' applicato alla superficie esterna della sua azione. (B) passamontagna
con saliva artificiale applicata alla sua superficie interna. La saliva
artificiale conteneva un estratto di saliva naturale 'N270' (senza DNA) e
frammenti di DNA con il profilo di 'maschio N400 'assemblato dalla libreria
allele CODIS. (C) macchie di sangue artificiale contenente globuli rossi del
sangue naturale di 'N227' e DNA artificiale 'N283' generato da WGA. In A-C,
cerchi gialli raffigurano le zone da cui sono stati prelevati campioni per
l'analisi. (D) I profili dei tre campioni artificiali. Tutti e tre i profili
hanno ricevuto un 'perfetto' 'GeneMapper' ID-X il punteggio, e sono identici ai
genotipi di DNA artificiale che è stato utilizzato per la loro produzione.
Nessuna traccia di DNA estratto dalla saliva e globuli rossi sono visibili in i
profili dal passamontagna e macchie di sangue (vedi E e F). (E) del profilo di
donatore 'N270', il cui estratto di saliva è stato utilizzato per la
fabbricazione del campione di passamontagna. (F) Profilo di donatore 'N227', le
cui cellule rosse del sangue sono state
utilizzate per la fabbricazione del
campione della macchia di sangue. In D-F sono raffigurati i profili parziali;
profili completi sono forniti in S2 testo.
Le cellule rosse del sangue mescolare al DNA sono state gocciolate da
un'altezza di 1 m e lasciate asciugare. Per la generazione di campioni di
saliva artificiale, si è usato
centrifugato di saliva (senza cellule)
da saliva naturale (1500 g, 10
min), e mescolato in vitro al DNA sintetizzato. Il mix di saliva e DNA
ottenuto è stato applicato direttamente
alla superficie dell'oggetto e lasciato asciugare. Una dettagliata Descrizione
di tutti i campioni è fornito in testo S4.
2.5. Identificazione e raccolta di campioni forensi finti
Macchie sono stati identificati come il sangue umano con il ESAGONO Kit
OBTI (BLUESTAR), e la saliva usando il test Phadebas1 amilasi (Phadebas).
Campioni di sangue e tocco DNA sono stati raccolti con un tampone di cotone
sterile, inumidito con acqua distillata. Campioni di saliva erano composti di
cut-out porzioni del tessuto passamontagna intorno l'orifizio bocca.
2.6. Estrazione del DNA e quantificazione
Estrazione del DNA da tutti i campioni è stata eseguita secondo un
protocollo di estrazione organica [17]. Quantificazione del DNA era eseguita
utilizzando la quantificazione del DNA umano Quantifiler1 Kit (Applied
Biosystems). Tempo reale PCR è stata eseguita su un sistema StepOneTM (Applied
Biosystems).
2.7. Profilo del DNA, elettroforesi capillare e analisi del segnale STR
loci sono stati amplificati con il Profiler Plus1 (Applied Biosistemi) e
PowerPlex16 (per preparare l'allele CODIS libreria; Promega) kit con un
GeneAmp1 PCR 9700 (Applied Biosistemi). I prodotti di amplificazione sono stati
eseguiti su un ABI 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems) secondo il
produttore istruzioni. Gli elettroferogrammi risultanti sono stati analizzati
usando Software GeneMapper ID-X di
analisi (Applied Biosystems).
2.8. Conversione bisolfito e analisi di metilazione
Conversione bisolfito è stata effettuata con il kit EpiTectTM (Qiagen).
Fabbricato DNA è stato amplificato mediante PCR sul set di loci utilizzato per
l'autenticazione. In ciascuna PCR, 1/10 della EpiTectTM prodotti sono stati
utilizzati come template e la reazione è stata eseguita come descritto nella
Sezione 2.9. Frammenti amplificati sono stati purificati utilizzando il kit di
purificazione PCR QIAquick (Qiagen) e sequenziali
2.9. PCR
Tutte le PCR non profiling sono state eseguite in un volume totale di 50
ml con 0,2 mm ciascuno di primer, 0,2 mm ogni dNTP, 5 U AmpliTaq Gold (Applied
Biosystems), e 5 ml 10 PCR Buffer contenente 15 MgCl2 mm (Applied Biosystems).
L’ amplificazione è stata eseguita in un
GeneAmp1 PCR 9700 (Applied Biosystems).
Il programma PCR utilizzato è
stato: 95 8C per 11 min, seguiti da 35 cicli di 94 8C per 1 min, 59 8C per 1
min, 72 8C per 1 min e seguita da una finale estensione passo di 60 8C per 45
min.
Le PCR per profilatura reazioni sono state eseguite secondo le
istruzioni del produttore (Con 28 cicli).
2.10. Probabilità di '' profilo 'inesistente'
La probabilità che un maschio estraneo casuale ha Profiler Plus1
profilo di 'uomo-N400' (un profilo identico a quello di 'N400' con l'eccezione
del locus Amelogenin, in cui il suo genotipo è XY invece di XX) è stato
calcolato sulla base di frequenze alleliche in la popolazione degli Stati Uniti
caucasica [18]. Questa probabilità è stata moltiplicata del 3,5
per 10 alla nona (Popolazione maschile approssimativo) a dare
l’approssimata probabilità che esiste una persona con il 'N400 maschili' profilo
(esclusi i parenti stretti di 'N400').
2.11. Miscele di DNA
Miscele di DNA sono state create combinando DNA naturale 'N217' (Estratto
da sangue con il kit DNA FlexiGene, QIAGEN) con il DNA artificiale 'N226' (amplificato dalla kit Repli-g Midi, QIAGEN
da DNA estratto per estrazione organico
da un singolo capello).
3. Risultati
3.1. Profili di in vivo- e nel DNA in vitro per sintesi sono indistinguibile.
Per dimostrare che il DNA può essere sintetizzato in vitro tale che il suo
profilo non sarà diverso da quello del DNA in vivo originale, abbiamo profilato
un campione di DNA naturale e confrontato a corrispondenti profili di DNA
sintetizzato in vitro con tre diversi metodi. DNA naturale è stato estratto da
un saliva campione di donatore femminile
'N400' e genotipizzati utilizzando il Profiler Plus1 e GeneMapper ID-X (Applied
Biosystems); (Fig. 1A). Il scheda tecnica ottenuto dalla saliva del donatore
'N400' era perfetto, come indicato dalle barre verdi al di sopra di tutti i loci.
Avanti, abbiamo prodotto il DNA artificiale con lo stesso genotipo di 'N400' utilizzando tre diversi tipi di
sintesi in vitro
figura 3. Schema del saggio di
autenticazione del DNA. Il saggio accetta come ingresso DNA che è stato
estratto dal campione forense in questione e uscite se il DNA è
autentico (in vivo generata) o non-autentico
(in vitro sintetizzato)
PCR
(Fig. 1B), WGA (Fig. 1C), e la clonazione molecolare (Fig. 1D). Il genotipi
di tutto in vitro campioni sintetizzati 'N400' erano perfetti secondo GeneMapper
analisi ID-X e identico al genotipo di DNA naturale 'N400'. DNA Modello per la
PCR è stato di 1 ng di DNA estratto da un mozzicone di sigaretta fumata da 'N400',
e il modello per WGA era di 10 ng di DNA 'N400' estratto da una secca macchia
saliva su carta assorbente. Il campione creato da molecolare la clonazione non
ha richiesto alcun DNA 'N400' come modello (solo a priori conoscenza del suo
profilo) ed è stato assemblato utilizzando il '' CODIS biblioteca allele '' che
abbiamo creato in precedenza.
La libreria è composta da una
serie di alleli singoli CODIS clonato in plasmidi, e può essere utilizzato per
generare diversi profili desiderati assemblaggio di loro alleli costituenti. Al
fine di dimostrare la possibilità di creare qualsiasi profilo desiderato da un
tale libreria, abbiamo anche montato un profilo di una persona inesistente, che
chiamiamo 'N400 maschio'. Questo profilo è identica a quella di 'N400', con
l'eccezione del Amelogenin locus, in cui il suo genotipo è XY anziché XX (Fig.
1E). Noi calcolato che la probabilità che un maschio estraneo a 'N400' ha un profilo
identico a quello di 'N400 maschio' è 7.95 10ÿ12, e di conseguenza la
probabilità che non esiste nel mondo popolazione un maschio estraneo con un
profilo identico è maggiore del 99,99%.
3.2. La procedura legale corrente non riesce a distinguere tra la prova del DNA naturale e artificiale
3.2.1. Generazione di prova del DNA artificiale
Abbiamo creato 10 campioni forensi finte con il DNA artificiale, di tipi
che possono essere trovati in scene del crimine, e sottoposto per tre di questi
campioni per analisi attraverso la procedura forense completo (Il resto dei
campioni sono discussi nella sezione 3.4). Questi tre campioni contenevano DNA
artificiale che è stato sintetizzato con diversi metodi: un campione di pistola
con il DNA PCR amplificato, un passamontagna con saliva contenente frammenti di
DNA dal CODIS allele biblioteca, e macchie di sangue che contengono DNA sintetizzati dal WGA
(Figura 2A-C;. Vedi descrizione dettagliata in testo S4).
3.2.2. Analisi delle prove del DNA artificiale
I tre campioni sono stati trattati secondo la routine procedura legale
eseguita in scene del crimine. I campioni erano raccolto dalla superficie esterna
dell'azione pistola, dal tessuto passamontagna, e dalle macchie di sangue. Una
porzione della passamontagna campione è stato testato per la presenza di saliva
usando l'Phadebas1 test, ed i risultati sono stati positivi (dati non
mostrati), a causa della presenza di amilasi nel supernatante della saliva
naturale estrarre. Una parte del campione macchia di sangue è stato testato per
la presenza di DNA del sangue umano con il test ESAGONO OBTI, e i risultati sono stati positivi (dati non
mostrati), per la presenza di emoglobina nei globuli rossi. Il DNA è stato
estratto dal campioni e profilata (Fig. 2D). I genotipi di tutti e tre i
campioni erano identici ai genotipi del DNA artificiale che è stata utilizzata nella
loro produzione ('N222', 'maschio N400', e 'N283', rispettivamente). Inoltre,
nei campioni di sangue e saliva artificiale c'erano nessuna traccia osservabili
di DNA naturale dalla saliva e il sangue donatori (Fig. 2E e F), e tutti i
profili artificiali ricevuto un perfetto GeneMapper ID-X punteggio, in linea
con un solo collaboratore.
3.2.3. Analisi indipendenti di tracce di sangue artificiale
Al fine di verificare se i risultati ottenuti nel nostro profilazione
laboratorio erano dipendenti dalla nostra messa a punto specifica,
abbiamo inviato una
duplicare tampone del campione di sangue artificiale per un forense
leader
DNA laboratorio per l'analisi. Le procedure impiegate per questo
laboratorio sono stati convalidati secondo le norme stabilite
dal gruppo di lavoro scientifico per i metodi di analisi del DNA
(SWGDAM) e adottati come standard federali degli Stati Uniti. DNA era
estratto dal campione in laboratorio utilizzando il DNA EZ1
Investigator Kit (QIAGEN), e quantificati tramite un vero e proprio
proprietario
time PCR (sia di estrazione e quantificazione metodi erano
diverso da quelli impiegati nel nostro laboratorio). Genotipizzazione
era
eseguito con Profiler Plus1 e COfiler1 (Applied Biosystems).
Il rapporto ha ricevuto dagli stati di laboratorio che '' Il DNA
scheda tecnica ottenuto dal campione 2S09-002-001 [il sangue
artificiale
tampone] è coerente con un collaboratore di sesso maschile '', e la
profilazione
risultati erano identici al genotipo del DNA artificiale del donatore
'N283', con '' No Edits '' (cioè si trovano in una qualsiasi delle
anomalie
analizzato loci; vedi report in formato testo S5).
Questi risultati dimostrano che il DNA artificiale può essere
facilmente
applicato su superfici di oggetti o incorporati in autentico umano
tessuti, creando in tal modo prove forensi artificiale che, dopo
subendo l'intera procedura casework forense, produce perfetto
profili.
3.3. Descrizione del test di autenticazione DNA
Abbiamo sviluppato un saggio di autenticazione in grado di
differenziare
tra naturale e tutti i tipi di DNA artificiale. Il saggio è
sulla base del fatto che, a differenza vitro DNA sintetizzato in cui è
completamente non metilato, in vivo generato DNA contiene loci che
sono completamente e coerentemente denaturato e altri loci che sono
completamente e coerentemente unmethylated. Uno schema del test
è presentato in Fig. 3. DNA da un campione forense in questione è
trattato con bisolfito di sodio, che converte tutto metilato
citosine a uracils, lasciando le cytosines metilato
inalterato [19]. Dopo la conversione bisolfito, il DNA è
amplificato mediante PCR a una serie di loci, contenente una CODIS
riferimento
locus (FGAref), e quattro non CODIS loci (NT18, ADD6, MS53,
SW14; Testo S6). L'insieme dei loci è costituito da alta complessità,
non ripetitive
Sequenze di DNA (FGAref consiste nel non ripetitiva
parte del locus FGA). Sono stati scelti perché NT18 e ADD6
sono costantemente metilato, mentre MS53 e SW14 sono costantemente
non metilato in tessuti umani quali sangue, saliva e
epidermide (la fonte del tatto DNA). Per aumentare l'affidabilità
del dosaggio, i primer per questi loci sono stati progettati per
amplificare
con uguale efficienza sia del DNA convertito e non convertito, quindi
consentendo il rilevamento di conversione bisolfito incompleta.
Seguente
PCR, la presenza o l'assenza di ampliconi è determinato dalla
elettroforesi (in alternativa, real time PCR può essere utilizzato).
Totale assenza di amplificati (compresi FGAref) indica un
problema nella procedura a causa di inibitori della PCR, insufficienti
template, ecc amplificazione successo di FGAref con concomitante
fallimento di amplificazione del non-CODIS loci indicano che il DNA
è artificiale ed è stato sintetizzato da uno dei metodi che
generare solo un sottoinsieme di loci genomici (ad esempio, la PCR o
la clonazione di CODIS
loci). Amplificazione di successo di tutti i loci indica che il DNA
contiene una rappresentazione completa del genoma ed è sia naturale
DNA o DNA artificiale sintetizzato da WGA. Differenziazione
tra questi due tipi di DNA è ottenuta sequenziando il
quattro ampliconi non CODIS e analizzando la loro metilazione
modello. Il DNA è determinata essere di origine in vivo se
modello di metilazione è coerente con quella in vivo generata
DNA (metilazione cioè completa di tutti CPGs in NT18 e ADD6
insieme con assoluta non metilazione di tutti CPGs in MS53 e
SW14), altrimenti è determinato ad essere di origine in vitro.
3.4. Dimostrazione del test di autenticazione DNA
Abbiamo applicato il test di autenticazione DNA per 20 deridere
forense
campioni, 10 con il DNA naturale, 10 con il DNA artificiale (tre di
questi campioni sono stati descritti nella sezione 3.2), e un negativo
campione di controllo senza DNA (descrizione dettagliata nel testo
S4). Tutti
campioni con DNA naturale hanno dimostrato con successo
l'amplificazione di tutti
loci, e l'amplicone FGAref era presente in tutti i campioni, sia
naturale e artificiale (Fig. 4).
I campioni che
13,14,16,17,19,20
contengono DNA artificiale sintetizzato mediante PCR o clonazione
molecolare,
fallito per amplificare loci quattro non CODIS, poiché il DNA in
questi
Campioni contiene solo loci CODIS. Questi campioni sono stati quindi
determinata per essere non autentici e non sono stati elaborati
ulteriormente.
I rimanenti campioni di DNA artificiali (11,12,15,18) contenuti
DNA WGA-sintetizzato e in questi campioni tutti loci amplificato
successo, simile al DNA naturale.
I campioni di DNA naturale e WGA di sintesi sono stati elaborati
ulteriormente sequenziando quattro loci non CODIS e analizzare la
stato di metilazione in tutte le posizioni CpG (Tabella 1).
figura 4. Amplificazione
Prodotti in Campioni forensi finto naturali e artificiali. Aliquote di Prodotti
di PCR have been analizzati su un gel di agarosio al 2%. Il locus FGAref E
amplificato in Tutta
Campioni (SIA naturali Che
artificiali), ma non nel Campione di Controllo negativo. Loci non CODIS vengono
amplificati in tutto naturale (1-10) e in WGA Basata su Campioni artificiali
(11,12,15,18), ma Sono assenti
in PCR-e Campioni artificiali a base di clonazione, (13,14,16,17,20).
4. Discussione
4.1. Produrre prova del DNA artificiale richiede solo attrezzature di
base e il know-how
Abbiamo dimostrato la facilità con cui il DNA artificiale prova
può essere prodotto, e che tale prova ''
passa'' le legali correnti procedure
come autentiche. Il fatto che un forense indipendente laboratorio che fornisce
servizi a Stati Uniti le forze dell'ordine, ha analizzato il nostro campione di
sangue artificiale ottenendo un perfettamente normale, singolo collaboratore
DNA profilo-attesta il problema .
In questo caso il DNA artificiale è stato progettato per avere il
profilo di donatore 'N283', ed è stato amplificato da una quantità minima di
DNA estratto da un singolo capello di questo donatore. Allo stesso modo,
abbiamo prodotto campioni artificiali di DNA amplificati da un mozzicone di
sigaretta e una secca macchia saliva su carta assorbente. Tali oggetti di uso
quotidiano, che possono essere utilizzate per ottenere DNA fonte per la
produzione artificiale campioni, possono essere ottenuti da praticamente
chiunque. Anche questo vincolo viene rimosso quando si considera la possibilità
di produrre prova artificiale utilizzando la '' biblioteca allele CODIS '', dal
momento che qualsiasi profilo può essere montato senza la necessità di DNA di
origine, richiede solo conoscenza del profilo desiderato.
Una libreria contenente 425 cloni corrispondenti a tutti gli alleli
CODIS noti (compresi tutte le
microvarianti rare) è sufficiente per generare qualsiasi profilo
desiderato, mentre un’ altra piccola libreria è sufficiente per generare i
profili della vasta maggioranza della popolazione umana.
Una volta che si è ottenuto
dalla fonte il DNA di una persona o di un suo conoscente, si ottiene il suo profilo e la
produzione effettiva del campione è artificiale semplice e diretto.
a). numero di posizioni CpG
metilati su numero complessivo di incarichi CpG in ogni locus. Nessun
amplificatore. = Nessun amplicone osservato; grassetto indica i risultati in
contrasto con il DNA di
origine vivo. b) '' Nessuna
decisione '' viene emesso quando non c'è l'amplificazione in nessuno dei loci.
Le possibili ragioni possono essere insufficienti / degradato DNA template,
inibitori della PCR, etc.
Generazione di grandi quantità di DNA artificiale può essere eseguita durante la notte,
utilizzando attrezzature di laboratorio di base e kit commerciali, richiede
solo una conoscenza di base biologia molecolare, e poco gli oneri finanziari.
Vi è un numero crescente di persone con le competenze necessarie e
accesso alle apparecchiature necessarie, come ad esempio gli
scienziati, la ricerca studenti, tecnici di laboratorio negli ospedali,
farmaceutica e aziende per le biotecnologie, ecc Queste persone potrebbero
produrre DNA artificiale e usarlo maliziosamente per se stessi, o trasferirlo ad altre persone non
hanno la capacità di produrre il DNA.
figura 5. analisi di
metilazione campioni naturali e artificiali. Sequenze parziali di DNA da
campioni di sangue naturali e artificiali (campioni 2 e 11, rispettivamente) a
non CODIS loci (dinucleotidi CpG sono sottolineate). Le sequenze di DNA non
convertito sono identiche a tutti loci, dimostrando che i campioni naturali e
artificiali non possono essere distinte sulla base della sequenza di solo. A
seguito di conversione bisolfito, il modello di metilazione differenziale vs
naturale DNA artificiale è esposto: DNA naturale è metilato a NT18 e ADD6, e
metilato a MS53 e SW14, mentre il DNA artificiale è metilato in tutti e quattro
i loci.
Inoltre, poiché i servizi di biologia molecolare commerciali stanno
diventando molto diffusi
e DNA con ogni sequenza può essere ordinato on-line, la fabbricazione un campione di DNA artificiale
non richiede molto più di un personal computer e collegamento a Internet.
4.2. L'autenticazione è necessaria per evitare false corrispondenze con il DNA. Sono registrati I profili del DNA di
milioni di persone banche dati nazionali a rapida crescita , e la tendenza
attuale di tutto il
mondo è di includere sempre più profili in loro, non solo di condannati
colpevoli, ma anche di arrestati.
Profili da attività operative
i campioni sono regolarmente cercati contro questi database (ad
esempio, software byautomatic come CODIS), e quando viene trovato un profilo
identico, un Dna '' partita '' è fatto, rendendo la persona identificata un
sospetto nel caso e di solito porta al suo arresto [ 20]. In alcune
giurisdizioni, la prova del DNA da solo può portare alla condanna, senza la
necessità di alcuna prova corroborante [21]. Tuttavia, anche quando gli
elementi di prova sia richiesto dalla legge, non c'è dubbio che la presenza di
prova del DNA da una scena del crimine nei confronti di un imputato di lui /
lei pone in una posizione terribile. La combinazione tra la facilità con cui i
campioni di DNA artificiale può essere prodotto, con il fatto che un profilo
del DNA registrato trovato sul luogo del delitto porterà automaticamente ad un
database '' partita '', e il peso della prova del DNA in aula, crea una
situazione problematica che riteniamo dovrebbe essere affrontata dalla comunità
forense con l'adozione di un test del DNA di autenticazione per i campioni
casework. DNA artificiale con profilo registrata può anche essere prodotto, e
in tal caso non si tradurrà in una partita. Tuttavia, questo prova del DNA
artificiale potrebbe ostacolare le indagini e l'autenticazione di questo DNA
potrebbe aiutare nella messa a fuoco l'indagine di indicazioni rilevanti.
4.3. SNP approcci di profilatura basato sono anche suscettibili di
fabbricazione recente, le alternative a str profilazione basato sono stati
proposti, in primo luogo singolo nucleotide polimorfismo (SNP) approcci basati
[22], che può essere vantaggioso su STR profilazione [23-25]. Simile alla
profilazione basato STR, approcci basati SNP sono anche suscettibili di
fabbricazione con i metodi qui descritti. Anche se sono da utilizzare un gran
numero di SNP in profilatura, questo non affrontare efficacemente il problema
della fabbricazione basato WGA, poiché WGA produce una rappresentazione
completa del genoma, e quindi si prevede di produrre un perfetto '' SNP profilo
''.
4.4. L'integrazione di autenticazione DNA nel procedimento forense Il
test qui descritto impiega sequenziamento bisolfito, una procedura che è
relativamente alta intensità di lavoro, in termini di tempo, e che richiedono
competenze specifiche, e quindi può essere più adatto come un servizio fornito
da laboratori dedicati alla comunità forense. Tuttavia, al fine di ridurre i
costi ei possibili ritardi, e di ridurre i rischi di errori legati alla
allungamento della catena di custodia, può essere vantaggioso sviluppare un
test di autenticazione DNA integrato che verrà eseguita in laboratori forensi
esistenti, come parte la procedura forense regolare. La questione
dell'integrazione dell'autenticazione DNA nel procedimento forense ha anche
aspetti giuridici, e quindi speriamo che questo lavoro sarà invocare una
discussione di carattere giuridico, così come negli ambienti scientifici.
4.5. Miscele di DNA prova del DNA artificiale può contenere '' DNA
artificiale 'puro' o una miscela di DNA artificiale e naturale. Ad esempio, una
tale miscela può contenere DNA artificiale incorporato o applicato su tessuti
veri dalla vittima (ad esempio, sangue, unghie). Come abbiamo dimostrato, i
campioni possono essere autenticati miscela nello stesso modo dei campioni di
origine singoli, e il DNA artificiale viene rilevato anche quando si tratta di
un componente minore della miscela. Il software automatico utilizzato per il
sequenziamento assegna un nucleotide in una certa posizione, quando il modello
è puro o contiene un componente importante, e le uscite 'N' quando c'è
ambiguità. Pertanto, il DNA artificiale può essere rilevato in campioni
automaticamente quando è il componente principale, utilizzando il software
sequencing esistente. Tuttavia, l'interpretazione di miscele in cui il DNA
artificiale è un componente minore è più complesso e può richiedere lo sviluppo
di orientamenti, simili a quelle che sono state proposte per la profilatura
[26].
4.6. Altri approcci per Analisi autenticazione DNA di metilazione
rappresenta soltanto uno dei vari possibili approcci che possono essere
utilizzati per l'autenticazione DNA. Metodi alternativi possono essere basati
su analisi dei prodotti di balbuzie, pregiudizi rappresentazione, distribuzione
delle dimensioni frammento di DNA, e la presenza di sequenze genomiche non.
Prodotti balbettare sono artefatti causati da slittamento della DNA polimerasi
in sequenze ripetute [27]. Su profiling, DNA artificiale che è stato
pre-amplificato mediante PCR subisce più cicli di amplificazione di DNA
naturale (preamplificazione comprende anche diversi cicli di PCR) e perché un
maggior numero di cicli è associata a livelli elevati di balbuzie [28], come
DNA pre-amplificato può essere distinto dal DNA naturale da percentuali più
elevate balbettare. Polarizzazione rappresentazione si riferisce a differenze
nel numero di copie tra i diversi loci genomici che sono una conseguenza intrinseca
della amplificazione in vitro di DNA [11]. Dal momento che questo pregiudizio
potrebbe non essere necessariamente evidente nel piccolo insieme di CODIS loci
utilizzato per la profilazione, può essere necessario analizzare una serie più
ampia di loci. L'analisi della distribuzione delle dimensioni dei frammenti può
anche rivelare l'origine del DNA: in DNA naturale, la distribuzione ha un
pattern stereotipati atteso (che è funzione del metodo di estrazione utilizzato
e il grado di degrado), diverso dai modelli osservati in vari tipi di DNA
sintetizzati in vitro. Sequenze non genomiche quali dimeri di primer, sequenze
plasmidi, linker oligonucleotidi artificiali, ecc, non dovrebbero essere
trovati nel DNA naturale (con la possibile eccezione delle sequenze
batteriche), ma si prevede che si trovano in vari tipi di in vitro DNA
sintetizzato. 5. Conclusioni In questo lavoro si affronta la possibilità
inquietante che la prova del DNA può essere falsificato e piantato in scene del
crimine, e l'attuale incapacità del procedimento legale di rilevare tali
elementi di prova artificiale. Presentiamo una soluzione a questo problema
nella forma di un saggio di autenticazione DNA in grado di distinguere tra la
prova del DNA naturale e artificiale. Per preservare la credibilità delle prove
DNA in aula, se c'è una preoccupazione per la possibile autenticità delle prove
DNA, un approccio come qui presentata può essere adottata per verificare la
presenza di DNA artificiale.
Ringraziamenti
Ringraziamo Howard Cedar per le sue intuizioni su analisi methyaltion,
Eran Eldar per l'estrazione del sangue esecuzione, Shira Grafit per un aiuto
con le figure, e Avraham Levy, Yuval Dor, Yaakov Benenson, Eliahu Wasserstrom,
Elon Ganor, e Meirav Chovav per la revisione critica di questo manoscritto.
Appendix A.
Supplementary data Supplementary data associated with this article can be
found, in the online version, at doi:10.1016/j.fsigen.2009.06.009.
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