Etablierung einer Short tandem repeat Multiplexreaktion für forensische und klinische Zwecke

Abstract

Die Verwendung von Short tandem repeats (STRs) zur Durchführung von Vaterschaftsgutachten gilt mittlerweile als Standard in der forensischen Medizin. Kommerziell erhältliche Multiplexkits sind häufig teuer, ihre Aussagekraft bei speziellen Fragestellungen eingeschränkt. Ziel der Arbeit war es, eine eigene Multiplexreaktion zu erstellen und ihre Anwendungsmöglichkeiten im klinischen und forensischen Bereich aufzuzeigen. Wir erstellten eine Multiplexreaktion (Dekaplexreaktion) unter Verwendung von neun Mikrosatelliten-Loci und Amelogenin als Marker zur Geschlechtsbestimmung. Wir untersuchten jeden Genort an 110 Personen aus dem Raum Halle/Saale. Für jeden Genort berechneten wir Allelfrequenz, DP (discriminating power), PE (power of exclusion) und die Heterozygotenfrequenz. Im Vergleich mit den statistischen Parametern des Powerplex 16-Kits zeigte sich, dass die erstellte Dekaplexreaktion vergleichbar aussagekräftig ist. Wir zeigten die unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten der Reaktion insbesondere für die Abstammungsbegutachtung auf: Mit Hilfe der Dekaplexreaktion untersuchten wir mehrere Fälle, die mit dem aussagekräftigsten kommerziell erhältlichen Kit (Powerplex 16 Kit) alleine nicht gelöst werden konnten. Erst durch Einsatz der Dekaplexreaktion konnten diese komplizierten Vaterschaftsfälle gelöst werden. Weiterhin zeigten wir, dass sich die Multiplexreaktion auch für die Analyse von Mikrosatelliteninstabilität bei Tumoren anwenden lässt. Insgesamt lässt sich sagen, dass die erstellte Dekaplexreation durch ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten den Einsatz im forensischen Laborbetrieb auf alle Fälle rechtfertigt.

StR multiplex reactions are today standard in paternity testing. For more difficult constellations such as complex kinship analysis, paternity testing in deficiency cases or within related individuals the application of multiple brands of the commercial kits does not always provide the desired discriminatory power as the majority of the loci are shared. Therefore a new multiplex system for the resolution of cases of complex kinship analysis or deficiency cases based on multicolor dye technology was constructed. Nine loci (D10S2325, D12S391, Penta E, D7S1517, SE33, Penta D, D8S1132, D17S976, FGA), each with high discriminating power, were selected. We performed a population study and evaluated these loci. The statistical values of the multiplex reaction for discriminating power and power of exclusion were almost the same as in the commercial Powerplex 16-Kit. The usefulness of the reaction was shown. Three cases of paterity were solved by using the reaction. Microsatellite instability was observed by analyzing some tissues of thyroid carcinoma with the new multiplex reaction, so that the clinical use was demonstrated. This novel, multiplex polymerase chain reaction amplification and typing system for nine STR loci thus promises to be a convenient and informative new DNA profiling system in the forensic field.