Vhodnost sekvenčních metod pro analýzu nízkého množství a degradované DNA pro účely forenzní investigativní genetické genealogie

Abstract

Forensic Investigative Genetic Genealogy is a relatively new approach that has already significantly contributed to number of criminal cases as well as the indentificaton of human remains. Originally, recreational genetics focused on identifying familial relationships and constructing family trees has thus expanded into a tool for identifying potential suspects. However, a major limitation in the analysis of forensic samples is the frequent degradation and low quantity of input DNA, which negatively affects the quality of genotyping data. This thesis adresses the aplication of modern genotyping and sequencing methods in the context of FIGG. The aim of this study is to evaluate three technologies - microarray, whole-genome sequencing, and targeted amplicon sequencing - with a focus on the aforementioned limitations. Each method is assesed in terms of its efficiency when analyzing low-template degraded DNA. The evaluation also includes the success rate of the obtained data for kinship inference. Based on the analysis of recent studies, microarray technology appears to be limited when working with degraded DNA and is therefore more suitable for relatively high-quality samples. In contrast, whole-genome sequencing and targeted amplicon sequencing generally demonstrate greater robustness when dealing...

Forenzní investigativní genetická genealogie (FIGG) představuje relativně nový přístup, který již významně přispěl k objasňování kriminálních případů i identifikaci lidských ostatků. Původně rekreační genetika zaměřená na vyhledávání příbuzenských vztahů a tvorbu rodokmenů se tak rozšířila o nástroj pro identifikaci potenciálních podezřelých jedinců. Významným omezením analýzy forenzních stop je však častá degradace a nízké množství vstupní DNA, které negativně ovlivňují kvalitu genotypových dat. Tato práce se zabývá využitím moderních genotypovacích a sekvenačních metod v kontextu FIGG. Cílem práce je zhodnotit tři technologie - microarray, celogenomové sekvenování a cílené amplikonové sekvenování - se zaměřením na zmíněné limitace. Jednotlivé metody jsou posouzeny zvlášť z hlediska úspěšnosti při analýze nízkého množství vstupní DNA spojeného s její degradací. Součástí hodnocení je i posouzení úspěšnosti získaných dat pro vyhledávání příbuzenských vztahů. Na základě analýzy recentních studií se ukazuje, že metoda microarray je při práci s degradovanou DNA omezená a je tak vhodnější pro analýzu relativně kvalitních vzorků. Metody celogenomového sekvenování a cíleného amplikonového sekvenování obecně vykazují vyšší robustnost při nízkém množství a kvalitě DNA. Současně je však dostupný počet...