Human Identification

Transkript

1 Human Identification Wolfgang R. Mayr

2 Blutbestandteile Plasma Zellen Erythrocyten Thrombocyten Granulocyten Lymphocyten etc

3 Plasma Antigene an IgG, IgA, Lp: GM, KM, AM, Ag (ß Lipoprotein) Polymorphe Proteine: PI, HP, GC, TF, C2, C3, C4, BF,CP, OR, PI: PI*S, PI*Z, PI*0: Lungenemphysem, Leberzirrhose

4 Granulocyten - HNA HNA-3: on choline transporter-like protein 2, CTL2 (gene: SLC44A2) Antigens HNA-3a/3b, R>Q154

5 HPA

6 Erythrocytenantigene (ca. 325) 35 Blutgruppensysteme: Antigene sind durch einen Genlocus (oder eng gekoppelte Gene) kodiert 6 Collections: genetisch, biochemisch oder serologisch nahe verwandte Antigene, die (noch) kein System darstellen 2 Serien: hoch- und niederfrequente Antigene (Frequenz <1 bzw. >90%), die in kein System passen

7 Conventional systems - History AB0 1900/01 MNS 1927 RH 1939/40 KELL 1946 P FY 1950 JK 1951 LU 1946 SE 1932 ===================== ACP AK 1966 ADA 1968 PGM / 1976 GPT 1971 ESD 1973 / 1979 GLO 1975 ==================== HP 1955 GC 1958 / 1977 GM 1965 KM 1961 C BF 1972 TF 1957 / 1978 PI 1965 / 1974

8 HLA Genkomplex > 380 Loci, ca. 300 exprimiert Expression: Klasse I, Klasse II und Klasse III : je ein Drittel

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11 HLA April 2016 Klasse I Gene A B C Allele Proteine Klasse II Gene DRB DQA1 DQB1 DPA1 DPB1 Allele Proteine Klasse I Klasse II HLA Allele Allele > Allele Division of Blood Group Serology

12 DNA MARKERS Sequence polymorphisms (allelic variation, SNP, minisatellite variant repeats MVR) VNTRs (variable number of tandem repeats)

13 VNTRs RFLP: minisatellites (10 - >70 bp) MLS (multilocus system), SLS (single locus system) PCR: minisatellites (SLS) microsatellites (1 6 bp)

14 VNTR RFLP-MLS RFLP-SLS PCR Highly discriminating Many loci Simple method pro Low amount of high molecular DNA Low amount of possibly poor DNA Mutations Mutations Biostatistics Less polymorphic con Large amount of high molecular DNA Biostatistics Biostatistics Blood Group Serology

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18 AABB 2001

19 RFLP Mutation Rates ( x 10-3 ) (> 10 6 meioses) System AABB System AABB D1S7 15 D7S21 25 D1S339 3 D7S22 17 D2S44 1 D10S28 1 D4S139 6 D12S11 1 D5S Total 3 Blood Group Serology

20 Capillary Electrophoresis (CE) Fill with Polymer Solution m x 27 cm Argon Ion Laser - Burn capillary + window Inlet (cathode) DNA Separation occurs in minutes kv Outlet (anode) Data Acquisition and Analysis

21 Detektion 1. Fluoreszenz-markierte DNA- Fragmente wandern am Detektionsfenster vorbei 2. Laser regt die Fluoreszenz- Farbstoffe an 3. Fluoreszenzstrahlung wird mit einer CCD-Kamera detektiert 4. Software generiert aus Rohdaten farbige Chromatogramme

22 Microsatellites 2 bp Sample + in-lane std. 200 bp F F 160 bp

23 Genotyper 2.0 AmpFlSTR

24 Display all Colors

25 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

26 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

27 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

28 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

29 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

30 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

31 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

32 Blood Donation Center for Vienna, Lower Austria and Burgenland, Austrian Red Cross

33 Identifizierung Identität forensisch (Spuren) Verwechslung Verwandschaft Vaterschaft etc Zuwanderung Personensuche Phänotyp via DNA Polymorphismen

34 DNA Datenbanken DAD FGA TH01 VWA D3S1358 D21S11 D8S1179 D18S51 SE33 NDNAD: DAD plus D19S433 D16S539 D2S1338 CODIS CSF1PO FGA TH01 TPOX VWA D3S1358 D5S818 D7S820 D8S1179 D13S317 D16S539 D18S51 D21S11

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38 Identifizierung Identität forensisch (Spuren) Verwechslung Verwandschaft Vaterschaft etc Zuwanderung Personensuche Phänotyp via DNA Polymorphismen

39 Glock B et al, Int Congress Series ;

40 Glock B et al, Vox Sang 2002; 82:

41 zellfreie fetale DNA geringste Mengen, starker Hintergrund, schlechte Qualität cffdna-menge abhängig vom Gestationsalter des Feten gering: einige Geq/ml maternale cfdna : fetale cfdna = 20:1 starke Fragmentierung 1 Ariga H et al. Kinetics of fetal cellular and cell-free DNA in the maternal circulation. Transfusion 2001

42 RHD-NIPD Nicht-invasive pränatale RHD-Diagnostik Genetische Bestimmung des kindlichen RHD-Faktors aus mütterlichem Blut

43 Identifizierung Identität forensisch (Spuren) Verwechslung Verwandschaft Vaterschaft etc Zuwanderung Personensuche Phänotyp via DNA Polymorphismen

44 CPE GENE PRODUCTS single cumulative % 0 RBC Ag RBC Enz Pl Prot HLA cl I

45 Cumulative CPE: % SE D12S

46 MUTATIONS maximal rate 1 / mutations 1 / reliable exclusion: incompatibility in 3 or more sytems consider the kind of mutation!!! Wien (12 STRs): mean number of exclusions = 8 (range: 5 11)

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48 Use of Various Technologies (USA since 1990)

49 Identifizierung Identität forensisch (Spuren) Verwechslung Verwandschaft Vaterschaft etc Zuwanderung Personensuche Phänotyp via DNA Polymorphismen

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53 Häufigster Ery-Phänotyp in Mitteleuropa A 1, MNs, P 1 +, CcDee, Fy(a+b+), Jk(a+b+), kk Frequenz in Mitteleuropa: 0,0055 oder 1/180 Frequenz in Zentralafrika: 1,77 x 10-6 oder 1/ Nachweis der Merkmale: höhere Wahrscheinlichkeit für Mitteleuropa vs. Zentralafrika

54 Häufigster Ery-Phänotyp in Zentralafrika 0, MNs, P 1 +, ccdee, Fy(a-b-), Jk(a+b-), kk Frequenz in Mitteleuropa: 1,55 x 10-6 oder 1/ Frequenz in Zentralafrika: 0,07 oder 1/14 Nachweis der Merkmale: höhere Wahrscheinlichkeit für Zentralafrika vs. Mitteleuropa