Yeni nesil dizileme teknolojisinin (next generatıon sequencing-NGS) karışık örneklerin (mixtures) analizine uygulanması /
Yazar: UMUT KARA
Danışman: DOÇ. DR. EMEL HÜLYA YÜKSELOĞLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa /  Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Birden fazla kişiden kaynaklanan karışık örneklerin analizi, adli genetiğin zorlu alanlarından biri olarak kabul edilmektedir. Yeni nesil dizileme teknolojilerindeki (Next Generation Sequence-NGS) ilerlemeler sayesinde geliştirilen yeni NGS platformlarının, hızlı, kolay ve en önemlisi tek reaksiyonda yüzlerce bölgenin aynı anda analizine imkan vermesi, karışık örneklerin SNP markırıyla analizine olanak tanımıştır.
Bu tez çalışmasında, ikisi kadın dördü erkek cinsiyetli olmak üzere 6 farklı bireye ait DNA örnekleri ile bu 6 bireyden ikili gruplar oluşturarak (AB-CD-EF) çeşitli oranlarda (1:1, 1:3, 1:10, 1:20, 1:50) yapay olarak hazırlanmış ve toplam 20 örnek, 34 Y-SNP ve 90 otozomal SNP olmak üzere toplam 124 SNP bölgesi HID Identity paneli ile Ion Torrent PGM platformuyla analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçların konvansiyonel yöntem olan kapiler elektroforez platformu ile karşılaştırılması amacıyla, aynı örnekler, Global Filer kiti ile kapiler elektroforez yöntemi ile analiz edilmiştir.
Ion Torrent PGM platformuyla gerçekleştirilen SNP analizlerinde, tüm 1:1 ve 1:3 oranlarında, oldukça başarılı düzeyde minör alellere ait okuma sayıları ortalamaları elde edilmiştir. 1:10 oranından itibaren beklenen şekilde okuma sayısı ortalamaları düşmesine rağmen 1:50 oranında dahi minör alel tespit oranı %21,7 olarak gerçekleşmiştir. SNP analizine ait sonuçlar STR analizleri ile karşılaştırıldığında; SNP analizlerinin, karışık örnekte yer alan minör alele ait DNA miktarının düşük olduğu oranlarda STR analizlerine nazaran daha başarılı sonuçlar elde ettiği saptanmıştır.
Tez çalışmamızda, Ion Torrent PGM platformu ile uyumlu olan ve 124 SNP bölgesini analiz eden HID Identity panelinin hızlı, kolay ve güvenilir sonuçlar verdiği ve karışık örneklerin analizinde başarıyla kullanılabileceği tespit edilmiştir. Ancak, karışık örneklerin analizinde daha başarılı sonuçlar elde etmek için yüksek okuma sayısı elde edilen SNP bölgelerinin arttırılması suretiyle panelin geliştirilmesi gerekmektedir.

Abstract:
Analysis of mixtures from more than one person is considered one of the challenging areas of forensic genetics. The new NGS platforms developed thanks to the advances in next-generation sequencing technologies (NGS) allow fast, easy and most importantly the ability of the analysis of hundreds of regions in a single run at the same time, enabling the analysis of mixtures with SNP markers.
In this thesis study, DNA samples obtained from 6 different individuals; 2 females and 4 males, were examined. These 6 individuals are formed in double groups (AB-CD-EF) artificially prepared in various ratios (1:1, 1:3, 1:10, 1:20, 1:50) and a total of 20 samples and 124 SNP regions (34 Y SNPs, 90 autosomal SNPs) were analyzed with the HID Identity panel and Ion Torrent PGM platform. In order to compare the results with the conventional method, which is the capillary electrophoresis platform, the same samples were analyzed by capillary electrophoresis method using the Global Filer kit.
In the SNP analyzes performed with the Ion Torrent platform, in all 1:1 and 1:3 ratios, the average number of readings of minor alleles were obtained at a very successful level. Although the average number of readings decreased as expected from 1:10 ratio, the rate of minor allele detection was 21.7%, even at the ratio of 1:50. When the results of the SNP analysis are compared with the STR analysis; it was determined that SNP analyzes obtained more successful results compared to STR analysis when the amount of DNA belonging to the minor allele in the mixtures was low.
In our thesis, it has been determined that the HID Identity panel, which is compatible with the Ion Torrent PGM platform and analyzes 124 SNP region, gives fast, easy and reliable results and can be successfully used in the analysis of mixtures. However, in order to achieve more successful results in the analysis of mixtures, the panel should be improved by increasing the SNP regions with high coverage reads.