Fenotip ve soya ait bilgi veren SNP noktalarının (Markırlarının) belirlenmesi ve multipleks kit geliştirilmesi
Identification of phenotype and ancestry informative maekers and development of multiplex kit
Yazar: ÖZLEM BÜLBÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖNÜL FİLOĞLU TÜFEK
İstanbul Üniversitesi / Adli Tıp Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Genetik = Genetics
Dizin: Fenotip = Phenotype ; Genetik belirteçler = Genetic markers ; Kimlik tespiti = Identity establishing ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Soy = Strain ; Türk toplumu = Turkish society

Özet:
Adli bilimlerde SNP markırları kimliklendirmede, fenotip belirlemede, nesep ve soy tayininde kullanılmaktadır. Soya ait bilgi veren SNP markırları (AIMs- Ancestry Informative Markers) ile bir kişinin biyocoğrafik soy bilgisini, fenotip SNP markırları ise şüphelinin fiziksel özelliklerini (göz, saç, ten rengi gibi) belirler. Bu özellikler adli bilimlerde bilinmeyen bir şüphelinin, felaket kurbanlarının veya kayıp kişilerin kimliklendirilmesinde kullanılabilir. Bu çalışmanın amacı adli bilimlerde kullanılmak üzere Avrupa ile Ortadoğu, Merkez Güney Asya popülasyonlarının ayrımını sağlayabilecek (AIM SNP) ve göz, saç ve ten rengi gibi fiziksel özellikleri belirleyebilecek (fenotip SNP) bir SNP multipleks seti oluşturmaktır. Bu araştırmada biyocoğrafik soy ve göz rengi tahmininde kullanılabilecek yeni bir multipleks SNP seti olan 33pleks geliştirilmiştir. Çalışmada biyocoğrafik soyun tahmininde 28 farklı (Avrupa, Afrika, Uzak Doğu, Merkez Güney Asya, Ortadoğu popülasyonları) popülasyon (1081 kişi) ile üç farklı AIM SNP seti (33pleks ile önceden geliştirilen 34pleks ve Eurasiapleks) çalışılarak popülasyonlar arası genetik ilişkiler istatistiki analiz programları (Arlequin v.3.5.1.2, Mega 5, R v. 2.13.1, GENETIX v.4.0, Structure v 2.3.3 ve SNIPPER) kullanılarak belirlenmiştir. Göz rengi tahmin analizi, bilgilendirilmiş onam formu alınan 100 gönüllüde gerçekleştirilmiştir. Göz rengi tahmini multinominal lojistik regresyon modeli (IRISPLEX programı) ve Bayes olabilirlik oranı (SNIPPER programı)  olmak üzerek iki farklı istatistiksel tahmin yöntemi kullanılmıştır. Saç ve ten tengi için ise populasyonlar arası alel frekansları karşılaştırılmıştır. Biyocoğrafik soy analizleri sonuçlarına göre 33pleks ile Avrupa, Uzak Doğu ve Afrika kıtalarına ait popülasyonları başarıyla ayrılabilirken, Ortadoğu/Merkez Güney Asya popülasyonları birbirlerinden ayrımı gerçekleştirilememiştir. Türkiye popülasyonu ise Avrupa, Merkez Güney Asya-Ortadoğu popülasyonları ile genetik benzerlik göstermiştir. Ancak 33pleksin 34pleks ve Eurasiapleks ile beraber kullanıldıklarında çalışılan populasyonlar arasındaki ayrımı arttırdığı görülmüştür. IRISPLEX ve SNIPPER analizleri sonuçlarına göre 6 SNP kullanılarak mavi ve kahverengi göz renkleri %88'in üzerinde bir başarıyla tahmin edilmiştir. Buna ek olarak mevcut 6 SNP'ye eklenen rs1129038 kodlu SNP markırı yeşil göz rengi tahminindeki başarı arttırmıştır. Son olarak geliştirilen fenotip ve soya ait bilgi veren 33pleks ile olay yerinden elde edilecek biyolojik örneklerde şüphelinin göz rengi (mavi ve kahverengi) ve biyocoğrafik soyunun tahmini (Avrupa, Afrika, Uzak Doğu, Merkez Güney Asya-Ortadoğu popülasyonlarında) güvenilir bir şekilde yapılabilecektir.

Abstract:
In forensic applications SNP markers are used for identification, determination of phenotypes, lineage and ancestry. Ancestry Informative Markers (AIMs) provide biogeographic ancestry information whereas phenotype informative SNPs establish extarnally visible characteristics (EVC) (such as eye, hair, skin color) of a suspect individual. These informations may assist forensic investigations of unknown contributors or identification of missing persons and disaster victims. The aim our study is to develop a new multiplex set which can be assigned for differentiation between European with Middle East and Central South Asia populations (AIMs) and determination of EVC (phenotype informative SNPs) for forensic purposes. In this study a new SNP multiplex "33plex" set was developed that can be used to estimate biogeographical ancestry and eye color.  In order to predict biogeographic ancestry of 28 different populations (1081 individual) (from Europe, Africa, East asia, Central South Asia, Middle East populations), three AIM mulitiplex sets (33pleks with previously developed 34pleks and Eurasiapleks) were studied and the population genetic relationships between populations were analyzed with various statistical softwares (Arlequin v.3.5.1.2, Mega 5, R v. 2.13.1, GENETIX v.4.0, Structure v 2.3.3 and SNIPPER). Eye color prediction analysis was performed on 100 volunteers whom signed informed consent form. Two different statistical approaches Multinominal Logical Regression (IRISPLEX macro) and Bayesian Likelihood ratio (SNIPPER software) were tested for eye color prediction. Interpopulation allele frequencies were compared for hair and skin color prediction. Biogeographic ancestry results indicate 33plex can readily distinguish the continental groups of Europe, Africa, and East Asia. However differentiation of Middle East and Central South Asian populations cannot be achived. Turkish population showed genetic relatedness with Europe, Middle East and Central South Asian populations. Hence combination of 33plex, 34plex and Eurasiaplex enhanced differentiation of studied populations. IRISPLEX and SNIPPER tool gave reliable results for prediction of blue and brown eye colors with over %88 predictive precision using 6 SNPs. Also by addition of one extra SNP (rs1129038) increased the success rate of green eye color prediction. Finally newly developed 33plex, contains phenotype and ancestry informative SNPs, enables reliable prediction of suspect's eye color (blue and brown) and biogeographic ancestry information(Europe, Africa, East Asia, Central East Asia-Middle East populations) respectively from biological samples found at the crime scene.