Yaş tayininde DNA metilasyon belirteçlerinin kullanımı ve optimizasyonu
Use and optimization of DNA methylation markers in age estimation
Yazar: SÜMEYYE ZÜLAL ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. GÖNÜL FİLOĞLU TÜFEK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa /  Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Adli genetik = Forensic genetics

Özet:
Adli bilimlerde olay yerinden elde edilen biyolojik materyallerde STR, SNP, mtDNA ve InDel gibi sistemler kullanılarak elde edilen DNA profilinden suçluya ulaşılmaya çalışılır. Son yıllarda konvasiyonel polimorfik sistemlerin yanında dış görünüşe ait (saç rengi, göz rengi gibi) özelliklerin belirlenmesi soruşturmada polise ve yargıya yardımcı olmaktadır. Bu özelliklerin yanında biyolojik delilden yaş tahmininin de yapılması DNA veri bankası bulunmayan ülkeler için daha fazla önem arz etmektedir. Son yıllarda yaş belirlenmesinde epigenetik mekanizmaların belirteç olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. Bu mekanizmalardan DNA metilasyon belirteçleri ile geleneksel yöntemlere kıyasla daha yüksek doğrulukta yaş tahmini yapılabilmektedir. 
Bu çalışmada, büyüme ve gelişmede etkili genlerin promotör bölgelerindeki CpG adacıklarında bulunan ve yaşa bağlı olarak gen anlatımının düzenlenmesinde rol oynayan DNA metilasyon belirteçlerinin hipermetilasyon ve hipometilasyon profillerinin yararlanarak kişilerin yaş tahmini yapılması amaçlanmıştır. Bunun için yaş ile ilişkili olduğu belirlenen, Freire-Aradas ve ark. (2016)'nın oluşturmuş olduğu 9 CpG lokuslu multipleks panel kullanıldı. Yaş aralıkları 22-78 olan 50 gönüllüye ait kan örneklerinin multipleks panel ile metilasyon seviyeleri tespit edilerek yaş tahmini yapıldı. DNA metilasyon analizi için altın standart olan bisülfit dönüşümü işleminin ardından SNaPshot yöntemi ile metilasyon profilleri belirlendi. Elde edilen metilasyon değerleri RStudio v.1.1.463 programı ile korelasyon değerleri hesaplanarak The Snipper 2.5 programı ile tahmini yaş değerleri saptandı. Panelin 50 kişiden elde edilen tahmini yaş ortalamalarının mutlak hata değeri ±3,01 yıl olduğu tespit edildi. Seçilen lokusların kronolojik yaş ile yüksek korelasyon gösterdiği belirlendi. Elde edilen sonuçlara göre, kandan yaş tahmini için epigenetik belirteçlerin kullanımının yararlı ve bilgi verici bir yöntem olduğu tespit edildi.  Sonuç olarak bu çalışma DNA metilasyonu kullanılarak yapılan yaş tahmini için bir ön çalışma niteliğinde olup daha çok kişide ve farklı biyolojik örneklerle çalışılması gerekir.

Abstract:
In forensic sciences, the biological materials obtained from the crime scene are tried to be reached from the DNA profile obtained by using systems such as STR, SNP, mtDNA and InDel. In recent years, besides the conventional polymorphic systems, determining the features of the outer appearance (such as hair color, eye color) helps the police and the judiciary in the investigation. In addition to these features, estimating age from biological evidence is more important for countries without DNA databases. In recent years, it has been revealed that epigenetic mechanisms can be used as markers in age determination. Among these mechanisms, higher accuracy age estimation can be made with DNA methylation markers compared to traditional methods.
In this study, it was aimed to estimate the age of individuals by using the hypermethylation and hypomethylation profiles of DNA methylation markers, which are located on CpG islands in the promoter regions of genes that are effective in growth and development and play a role in the regulation of gene expression based on age.  For this purpose, a multiplex panel with 9 CpG loci, which was determined to be age related, was created by Freire-Aradas et al. (2016). The blood samples of 50 volunteers, whose age ranges are 22-78, were determined with the multiplex panel and methylation levels were determined. Following the bisulfite conversion process, which is the gold standard for DNA methylation analysis, methylation profiles were determined by SNaPshot method. The obtained methylation values were calculated with the RStudio v.1.1.463 program and the estimated age values were determined with The Snipper 2.5 program. The absolute error value of the panel's estimated average age obtained from 50 people was found to be ± 3.01 years. It was determined that the selected loci showed high correlation with chronological age. According to the results obtained, the use of epigenetic markers for blood age estimation was found to be a useful and informative method. In conclusion, this study is a preliminary study for age estimation using DNA methylation, and it should be studied with more biological samples.