Wstępne badania w kierunku potwierdzenia obecności krwi ludzkiej w śladach biologicznych na podstawie analizy mRNA

• Authors: Gorzkiewicz Marta , Grabowska Małgorzata , Grzybowski Tomasz

Title variants

EN

Preliminary examinations aiming at confirming presence of human blood in biological traces by means of mRNA analysis

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Celem projektu było stworzenie specyficznej i zarazem taniej metody służącej do wykrywania ludzkiej krwi w śladach biologicznych opartej na analizie mRNA hemoglobiny z wykorzystaniem reakcji PCR w czasie rzeczywistym, z zastosowaniem niespecyficznego detektora typu SYBR Green. Ostatecznie opracowany test umożliwia jednoczesną analizę krzywych topnienia trzech fragmentów o różnej długości – HBB61, HBA197 i HBB503, oraz dodatkowo genu referencyjnego – mRNA β-aktyny. Jednoznaczna identyfikacja możliwa była już dla 0,1 μl krwi. Metoda jest specyficzna tkankowo i gatunkowo. Analizowane markery mRNA cechują się większą stabilnością w porównaniu do białka hemoglobiny wykrywanego standardowymi metodami. Wynik profilowania mRNA wykazuje wartość predykcyjną odnośnie jakości materiału genetycznego i obecności mieszaniny płynów. Wyniki badań wykonanych w ramach projektu wskazują na potencjalną przydatność markerów HBB i HBA1 w rutynowych badaniach genetyczno-sądowych. Jednak niezbędne jest przeprowadzenie szerszego spektrum eksperymentów walidacyjnych, a szczególnie przeanalizowanie większej liczby rzeczywistych śladów biologicznych, dokładne określenie optymalnej ilości użytego RNA oraz sprawdzenie różnic osobniczych w poziomach ekspresji.

EN

The aim of the project was to develop a specific and at the same time economical method for detecting human blood in biological traces based on analysis of haemoglobin mRNA with use of PCR reaction in real time and non-specific SYBR Green detector. The test, which has eventually been developed enabled simultaneous analysis of melting curves for three fragments of various lengths: HBB61, HBA197 and HBB503, as well as an additional reference gene: mRNA β-actin. A definite identification was possible already for 0,1 μl of blood. The method is tissue and species specific. The analysed mRNA markers are characterized by high stability, as compared to haemoglobin detected by standard methods. The result of mRNA profiling shows the predictive value as regards quality of genetic material and occurrence of mixture of liquids. Results of analyses performed during the project indicate potential usefulness of HBB and HBA1 markers in routine forensic genetic examinations. However, it is necessary to carry out a broader spectrum of validation experiments, and particularly to analyse a larger number of actual biological casework and precisely determining an optimal quantity of RNA and identifying ontogenetic differences in the levels of expression.

Keywords

PL

identyfikacja ludzkiej krwi; profilowanie mRNA; hemoglobina

EN

human blood identification; mRNA profiling; haemoglobin

• Publisher: Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Policji
• Journal: Problemy Kryminalistyki
• Year: 2017
• Issue: 295
• Pages: 33-42

Contributors

author

Gorzkiewicz Marta

• Katedra Medycyny Sądowej, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy
• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

author

Grabowska Małgorzata

• Katedra Medycyny Sądowej, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy,
• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

author

Grzybowski Tomasz

• Katedra Medycyny Sądowej, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy
• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

References

• Courts, C., Madea, B. (2011). Specific micro-RNA signatures for the detection of saliva and blood in forensic body-fluid identification. Journal of Forensic Sciences, 56(6), 1464-70. doi: 10.1111/j.1556-4029.2011.01894.x.
• Fordyce, S.L., Kampmann, M.L., van Doorn, N.L., Gilbert, M.T. (2013). Long-term RNA persistence in postmortem contexts. Investigative Genetics, 23, 4(1), 7. doi: 10.1186/2041-2223-4-7.
• Haas, C., Hanson, E., Bär, W., Johansen, P., Lindenbergh, P.A. (2011a). mRNA profiling for the identification of blood–Results of a collaborative EDNAP exercise. Forensic Science International: Genetics, 5(1), 21-6. doi: 10.1016/j.fsigen.2010.01.003.
• Haas, C., Hanson, E., Kratzer, A., Bär, W., Ballantyne, J. (2011b). Selection of highly specific and sensitive mRNA biomarkers for the identification of blood. Forensic Science International: Genetics, 5(5), 449-58. doi: 10.1016/j.fsigen.2010.09.006.
• Hanson, E., Haas, C., Jucker, R., Ballantyne, J. (2012). Specific and sensitive mRNA biomarkers for the identification of skin in ‘touch DNA’ evidence. Forensic Science International: Genetics, 6(5), 548-58. doi: 10.1016/j.fsigen.2012.01.004.
• Hanson, E.K., Lubenow, H., Ballantyne, J. (2009). Identification of forensically relevant body fluids using a panel of differentially expressed microRNAs. Analytical Biochemistry, 15,387(2), 303-14. doi: 10.1016/j.ab.2009.01.037.
• Jakubowska, J., Maciejewska, A., Bielawski, K.P., Pawłowski, R. (2014). mRNA heptaplex protocol for distinguishing between menstrual and peripheral blood. Forensic Science International: Genetics, 13, 53-60. doi:10.1016/j.fsigen.2014.07.006.
• Kohlmeier, F., Schneider, P.M. (2012). Successful mRNA profiling of 23 years old blood stains. Forensic Science International: Genetics, 6(2), 274-6. doi: 10.1016/j.fsigen.2011.04.007.
• Lindenbergh, A., de Pagter, M., Ramdayal, G., Visser, M., Zubakov, D., Kayser, M., Sijen, T. (2012). A multiplex (m)RNA-profiling system for the forensic identification of body fluids and contact traces. Forensic Science International: Genetics, 6(5), 565-77. doi: 10.1016/j.fsigen.2012.01.009.
• Nussbaumer, Ch., Gharehbaghi-Scnell, E., Korschineck, I. (2006). Messenger RNA profiling: A novel method for body fluid identification by Real-Time PCR. Forensic Science International, 10, 157(2-3), 181-6.
• Park, S.M., Park, S.Y., Lee, S.H. (2013). Genomewide mRNA profiling and multiplex quantitative RT-PCR for forensic body fluid identification. Forensic Science International: Genetics, 7(1):143-50. doi: 10.1016/j.fsigen.2012.09.001.
• Patnaik, S.K., Mallick, R., Yendamuri, S. (2010). Detection of microRNAs in dried serum blots. Analytical Biochemistry, 1, 407(1), 147-9. doi: 10.1016/j.ab.2010.08.004.
• Richard, M.L., Harper, K.A., Craig, R.L., Onorato, A.J., Robertson, J.M., Donfack, J. (2012). Evaluation of mRNA marker specificity for the identification of five human body fluids by capillary electrophoresis. Forensic Science International: Genetics, 6(4), 452-60. doi: 10.1016/j.fsigen.2011.09.007.
• Sakurada, K., Ikegaya, H., Fukushima, H., Akutsu, T., Watanabe, K., Yoshino, M. (2009). Evaluation of mRNA-based approach for identification of saliva and semen. Legal Medicine (Tokyo), 11(3), 125-8. doi: 10.1016/j.legalmed.2008.10.002.
• Setzer, M., Juusola, J., Ballantyne, J. (2008). Recovery and stability of RNA in vaginal swabs and blood, semen, and saliva stains. Journal of Forensic Sciences, 53(2), 296-305. doi: 10.1111/j.1556-4029.2007.00652.x.
• Sijen, T. (2015). Molecular approaches for forensic cell type identification: on mRNA, miRNA, DNA methylation and microbial markers. Forensic Science International: Genetics, 18, 21-32. doi: 10.1016/j.fsigen.2014.11.015.
• Virkler, K., Lednev, I.K. (2009). Analysis of body fluids for forensic purposes: From laboratory testing to non-destructive rapid confirmatory identification at a crime scene. Forensic Science International: Genetics, 1, 188(1-3), 1-17. doi: 10.1016/j.forsciint.2009.02.013.
• Visser, M., Zubakov, D., Ballantyne, K.N., Kayser, M. (2011). mRNA-based skin identification for forensic applications. International Journal of Legal Medicine, 125(2), 253-63. doi: 10.1007/s00414-010-0545-2.
• Wang, Z., Luo, H., Pan, X., Liao, M., Hou, Y. (2012). A model for data analysis of microRNA expression in forensic body fluid identification. Forensic Science International: Genetics, 6(3), 419-23. doi: 10.1016/j.fsigen.2011.08.008.
• Wang, Z., Zhang, J., Luo, H., Ye, Y., Yan, J., Hou, Y. (2013). Screening and confirmation of microRNA markers for forensic body fluid identification. Forensic Science International: Genetics, 7(1), 116-23. doi: 10.1016/j.fsigen.2012.07.006.
• Zubakov, D., Boersma, A.W., Choi, Y., van Kuijk, P.F., Wiemer, E.A., Kayser, M. (2010). MicroRNA markers for forensic body fluid identification obtained from microarray screening and quantitative RT-PCR confirmation. International Journal of Legal Medicine, 124(3), 217-26. doi: 10.1007/s00414-009-0402-3.
• Zubakov, D., Kokshoorn, M., Kloosterman, A., Kayser, M. (2009). New markers for old stains: stable mRNA markers for blood and saliva identification from up to 16-year-old stains. International Journal of Legal Medicine, 123(1), 71-4. doi: 10.1007/s00414-008-0249-z.