kartierung der forensischen marker in der rechtsmedizin
Post on 15-Jan-2016
60 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Kartierung der forensischen Kartierung der forensischen Marker in der RechtsmedizinMarker in der Rechtsmedizin
S. Lieske
Institut für Rechtsmedizin
der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Geschichte
HIPPOKRATES (460 - 377 v. Chr.)
„Der Samen geht von dem gesamten Körper aus, gesunder von gesunden Teilen; kranker von kranken Teilen. Wenn nun von den Kahlköpfigen Kahlköpfige, von den Blauäugigen Blauäugige, von den Schielenden Schielende in der Regel gezeugt werden; und bei andern körperlichen Gebrechen dasselbe Gesetz obwaltet, was hindert da, dass von Langköpfigen Langköpfige gezeugt werden?„
ARISTOTELES (384 - 322 v. Chr.)
Die Kinder werden ihren Eltern ähnlich geboren, sowohl am ganzen Körper als auch an einzelnen Teilen. Und zwar zeigt sich die Ähnlichkeit nicht nur in angeborenen, sondern auch in erworbenen Eigenschaften. Denn es ist vorgekommen, dass, wenn Eltern Narben hätten, die Kinder sie an derselben Stelle und in derselben Form aufwiesen. In Chalkedon z.B. zeigte sich bei einem Kind eines Vaters, der eine Brandmarke am Arm hatte, derselbe Buchstabe, nur nicht mehr so scharf ausgeprägt, sondern verschwommen."
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Geschichte
• Wissenschaftlich erstmals 1926 in Wien
– Anthropologisches Gutachten
• Äußere Merkmale
• Hinterkopfaufnahmen
• Kieferwinkelbreiten
• 23. April 1931 Verfügung des Obersten Wiener Gerichtshofs
– Fehlen einer erbbiologischen Untersuchung in einem Vaterschaftsprozess sei Verfahrensfehler
• Dunkle Epoche während nationalsozialistischer Zeit
– „Arierparagraph“ ab 1933
– „Amt für Rasseforschung“
Untersuchungen polygen bedingterMerkmale führen zu unsicheren und vielfach falschen Ergebnissen
Gregor Johann Mendel (1822-1884)- Kreuzexperimente mit Pisum sativum- „Mendelsche Regeln“- „Vater der Genetik“
Geschichte
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Karl Landsteiner (1868- 1943)– Entdecker des A-,B,-0-Blutgruppensystems
– Entdeckung des Rhesusfaktors (Rh+, Rh-)
– 1930 Nobelpreis
• Blutgruppensysteme fast 50 Jahre dominierend
• Im Verlauf Entdeckung weiterer polymorpher Blutgruppensysteme
Geschichte
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Erythrozyten- Systeme
1900 Erytrozytäre, durch Antigen-Antikörper- Reaktion nachweisbare Merkmale
Jahr
A, B, 0
AB 1902
A1 A2 1911
2 Allel-Theorie 1924
MN P 1927
RH 1940
CcCW D Ee 1945
Kk Lu 1946
S 1947
Se/se Le a/b 1948
s 1951
Fy(a) Fy (b) 1953
Jk(a) Jk (b) 1953
2000
Krause, D. 1999
• Serumelektrophorese (1955 Smithies)
• erster Serummarker: Haptoglobin (Hp1, Hp2 primär)
Geschichte
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Erythrozyten- Systeme
1900 Protein- Systeme Jahr
HP 1955
Gm 1956
Gc (Tf) (1957) 1959
Ag Lp
C3 = Pt 1968/69
Or
Km 1973
C2/4/6/8 Bf Pi
Gc, Tf, Pi (IEF) PLG
2000
Krause, D. 1999
• Erythrozytäre Enzympolymorphismen
• Erweiterung der Untersuchungs- und Ausschlussmöglichkeiten
Geschichte
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
1900 Erythrozytäre Enzympolymorphismen Jahr
SEP 1963
6 PDG
PGM 1964
ADA, AK
GPT 1971
PGM (IEF) ESD 1973
GLO 1975
2000 Enzym- Systeme
Krause, D. 1999
Geschichte
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Thomas Hunt Morgan (1866- 1945)- Experimente mit Drosophila- Aufkläung der genetischen Kopplung- Entdeckung des Crossing-overs- Erste Chromosomenkarte- 1933 Nobelpreis
Geschichte
Oswald Theodore Avery (1877- 1955)- Desoxyribonukleinsäure als Träger der Erbsubstanz- zusammen mit Colin M. McLeod und Maclyn McCarthy- Im Laufe seiner Studien an Pneumokokken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Francis Harry Compton Crick (1916 – 2004)
James Dewey Watson (*1928)– 1953 – räumliches DNA- Bild
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Geschichte
Prof. Sir Alec Jeffreys (*1950)- 1984 erster „DNA- Fingerprint“ als „Zufallsprodukt“- Zunächst Verwendung durch britische
Einwanderungsbehörde- Später auch zur Tätersuche/ -überführung
Dr. Edward Southern- 1975 Southern Blotting- Visualisierung als Bandenmuster- radioaktive Exposition
- oder alternative Methoden (z.B. lichtemmittierende
Markierung)
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
DNA- Polymorphismen
Polymorphismen
- Untersch. Anzahl von Tandem repeats
- nahezu identische DNA- Blöcke
- Mutabilität
- z.B. durch ionisierende Strahlung (Hermann Joseph Muller - 1926)
- z.B. Replikationsfehler
- In codierenden und nichtcodierenden Abschnitten
- Struktur- und Längenunterschiede
Minisatelliten
(VNTRs)
Microsatelliten
(STRs)
SNP
Nucleotidaustausch
RFLPs
DNA- Chips
SNAP- Shots
Repeatvarianten
Satelliten
MLS (multi locus systeme)
SLS (single locus systeme)
PCR- Systeme
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Nachweis von Polymorphismen
RFLPs(restriction fragment length polymorphisms)
PCR(polymerase chain reaction)
• Restriktionsenzyme
• elekrophoretische Auftrennung
• Southern-Blot (früher mit radioaktiven DNA- Sonden)
• gezielte Vermehrung von DNA- Abschnitten
• Viele Loci gleichzeitig möglich
(z.B.: Powerplex 16)
• Hohe DNA Mengen nötig (ca. 5- 10 μg)
• Hochmolekulare DNA
• Überlagerung mehrerer Proben
• geringe Spurenmengen nötig (ca. 0,2- 2 ng)
Nachteil
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
DNA- Polymorphismen
• Vielzahl polymorpher DNA- Marker → geeignete Auswahl möglich
– Gute Handhabbarkeit
• Internationale Nomenklatur (Repeatanzahl)
• Robuste Systeme
• Klare Ergebnisse (geringe Neigung zu Stotterbanden)
– Hohe forensische Effizienz
• Polymorphic information content (PIC)
• Power of discrimination (PD)
• AVACH
STR - Systeme
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Abstammungsbegutachtung
• Mindestens 12 Systeme auf 10 Chromosomen:
• Normalerweise werden die beiden DNA- Systemkategorien verwendet.
Erythrozyten- Membranantigene
Serum- Proteinsysteme Erythrozyten- Enzymsysteme
HLA- System
DNA-Single-Locus-Polymorphismen
SLS- Systeme STR- Systeme
AB0MNSsRH (Rhesus)JK (Kidd)FY (Duffy)
GC (Group-specific component)PI (Alpha-1-Antitrypsin)F13B (Faktor-13B)HP (Haptoglobin)A2HS (Alpha-2-HS)ORM (Orosomucoid)TF (Transferrin)PLG (Plasminogen)BF (Properidin-Faktor B)C3 (3. Komplement- komponente)
PGM1 (Phospho-glucomutase-1)ACP (Acid phosphatase)GPT (Glutamat- Pyruvat- Transaminase)GLO (Glyoxalase)ESD (Esterase D)
Serologisch nachweisbare Antigene der weissen Blut- körperchen
z.B.:D14S13MS31MS43AMS8YNH24TPQ7
D3S1358FGAACTBP2D8S1179THO1VWFD18S51D21S11
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik – Medline Recherche
• 1990 - 2003
Forensic Science Journal of International Journal
International Forensic Science of Legal Medicine
• Proceedings der ISFH
• Suche mit dem Medline- System und PubMed
Methodik - Gendatenbanken
Genome Database: GDB– 1990 an der „John Hopkins University“ gegründet– 1999 vom „Bioinformatics Supercompuing Centre“ (BiSC) übernommen
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
National Center for Biotechnology Information: NCBI
- 1988 von C. Pepper als Teil der „National Library of Medicine“ gegründet
- umfangreiches System
www.gdb.org
www.ncbi.nlm.nih.gov
Methodik - Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Center for Medical Genetics: CFMG– 1994 als Teil der privaten „Marshfield Medical Research Foundation“– Schwerpunkt in der Suche nach krankheitsverursachenden Genen
http://research.marshfieldclinic.org/genetics/
www.chlc.org
Cooperative Human Linkage Centre: CHLC– Staatlich unterstütztes Genom- Zentrum– Unter der Leitung von Jeffrey C. Murray
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
• Unklare Datenlage für SE33, D3S1358 und D7S1517
– SE33:
• Hochpolymorphes System (79 Allele für deutsche Population)
• Hohe Diskriminationskraft (PD) und AVACH
• Eigentlicher Name ACTBP2 (human beta-actin related pseudogene H-beta-Ac-psi-2)
• von GDB unter ACTBP8 geführt (ACTBP2 → Chromosom 5)
• von NCBI dem Chromosom 6 zugeordnet
– keine Angaben für D7S1517 und D3S1358
Lagebestimmung durch RH- Mapping
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
• Erzeugung von Chromosomenbruchstücken
• Fusionierung mit Hamsterzellen (Hybridzellen)
• Stanford G3 Radiation Hybrid Pannel RH01 (83 Proben)
• Untersuchung mittels PCR und Southern- Blot → Retentionsprofil
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
D3S1358
0000010000000000000100000000000000100000010001100010000000000001010000100R001000000
This email message has been sent automatically by the StanfordHuman Genome Center RHserver in response to your submission.Duplicate markers are indicated with a (D) after the marker name,a LOD score is now given for duplicates.
Reference Number: D3s1558Stanford RH Panel: G3Lowest LOD Reported: 4Chromosome Value: 0
Results for G3.exampl-----------------------------------------SubmittedVector:0000010000000000000100000000000000100000010001100010000000000001010000100R001000000# SHGCNAME CHROM# LOD_SCORE DIST.(cRs)1 SHGC-79299(D) 3 14.04 0Vector:000001000000000000010000000000000010000001000110001000000000000101000010010010000002 SHGC-21606(D) 3 14.04 0Vector:0000010000000000000100000000000000100000010001100010000000000001010000100R0010000003 SHGC-10592(D) 3 14.04 0Vector:00000100000000000001000000000000001000000100011000100000000000010100001001001000000The number of markers searched was 9817.Thank you for using the SHGC RHSERVER.
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
D3S1358
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
D7S1517
00000110000000000000000000101000100000000000000100001000000000010100010000000000000
This email message has been sent automatically by the StanfordHuman Genome Center RHserver in response to your submission.Duplicate markers are indicated with a (D) after the marker name,a LOD score is now given for duplicates.
Reference Number:Stanford RH Panel: G3Lowest LOD Reported: 4Chromosome Value: 0
Results for D7S1517-----------------------------------------SubmittedVector:00000110000000000000000000101000100000000000000100001000000000010100010000000000000# SHGCNAME CHROM# LOD_SCORE DIST.(cRs)1 SHGC-22049 7 6.38 32Vector:00000110000000000000000000101000100000000000000100100000R0000001010100000R0000000102 SHGC-1916 7 6.28 29Vector:000000100000000000000000001010001000000000000001R00000000000000101000000000000001003 SHGC-772 7 5.51 46Vector:00000110000000000000000000101000100001000000000110101000100000010101000001000000010The number of markers searched was 9817.Thank you for using the SHGC RHSERVER.
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
D7S1517
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
Se33
01000001000000001100000000100000000000000000000001100000001100010110010111001000000 This email message has been sent automatically by the StanfordHuman Genome Center RHserver in response to your submission.Duplicate markers are indicated with a (D) after the marker name,a LOD score is now given for duplicates.
Reference Number:Stanford RH Panel: G3Lowest LOD Reported: 4Chromosome Value: 0
Results for G3.se33-----------------------------------------SubmittedVector:01000001000000001100000000100000000000000000000001100000001100010110010111001000000# SHGCNAME CHROM# LOD_SCORE DIST.(cRs)1 RH111861 6 13.79 9Vector:010000010000000011000000000000000000000000000000011000000010000101100101110010000002 SHGC-103889 6 12.69 13Vector:010000010000000011000000000000000000000000000000011000000010010101100101110010000003 SHGC-79338 6 12.10 13Vector:01000001000000001100000000000000000000000000000001100000001000010110010111000000000The number of markers searched was 9817.Thank you for using the SHGC RHSERVER
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik RH- Mapping
Se33
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik
• Zum jetzigen Zeitpunkt wäre Arbeit einfacher zu erstellen.
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Methodik
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 3
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 4
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 6
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 8
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 11
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse – Chromosom 12
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Ergebnisse – Chromosom 18 und 21
NCBI ___________ nicht abgefragt: * GDB - - - - - - keine Angaben: Ø(G) Genethon, (S) Sanger Centre, (WT) WTCHG, (W) Whitehead, (U) UC, (F) Stanford, (M) Marshfield, (C) CHLC, (R) Rockefeller (§) Bacher et. al. 2000 (Publikation) ($) Werte stehen z.T. in Konflikt mit Angaben anderer Gendatenbanken
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ergebnisse - Demonstrationsbeispiel
• In der Regel Kombination von Markern auf unterschiedlichen Chromosomen
• Wenn mehrere Marker eines Chromosoms, dann Klärung der Lokalisation unumgänglich
• Nur bei gesicherter unabhängiger Vererbung kombinierte Anwendung
• Jedoch bei eng gekoppelten Markern Aufklärung von Defizienzfällen über mehrere Generationen möglich (Bsp.: Rh-Locus)
Zusammenfassung
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Institut für Rechtsmedizin der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Aktuelle Bedeutung
„Hier sitzen Männer, vom Zweifel geplagt…“
BILD Zeitung
Vielen DankVielen Dank
Institut für Rechtsmedizin
der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
top related