Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2016-08-18T13:03:27Z No. of bitstreams: 1 Jonas Garcia de Almeida.pdf: 3226956 bytes, checksum: 9d13dc0a531d222433b4267892b08ac2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T13:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonas Garcia de Almeida.pdf: 3226956 bytes, checksum: 9d13dc0a531d222433b4267892b08ac2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / For human identification purposes in Forence area, the United States created the database (DB) of DNA Index System Combined (CODIS), containing 13 loci: CSF1PO, FGA, TH01, TPOX, VWA, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51 and D21S11. Then the DBs of the markers of the Y-STR X-STRs haplotypes were created. Comparison of the obtained data was conducted from allele frequencies (AF), paternity index (PI) by marker and paternity probabilities (PPs) obtained from nine BD population, one of those national (BR), using 241 cases containing the PP 99.99 using 13 loci STRs (CODIS) and 2 more STRs markers of Penta D- and E, granted by the BDs of Núcleo de Pesquisas Replicon, of the Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC - GO) and LaGene, Laboratório Central de Saúde Pública (SES - GO). 241 cases were analyzed in Trio (alleged father, son and progenitor) and Duo (alleged father and son) situations, using 13 STRs markers (CODIS) by Bayes theorem and the Likelihood Ratio (LR). The results were submitted to the Kruskal-Wallis, chi-square, Spearman correlation and Fishers exact tests and SPSS software (2010). Static analysis of RV cases containing the Trio resulted in 1,148 results PPs 99.99% and 21 results PPs <99.99%, and in a position to Duo 1686 results with PPs 99.99% and 483 results PPs <99.99%. The analysis of the IP average of each marker showed the D21S11 of STRs markers and FGA with the highest power of inclusion and TH01 and D3S1358 with the lowest power of inclusion. The PPs did not show significantly different, containing mostly positive correlation, of moderate to strong, between 8 BDs compared to the BR population databases. This study demonstrated the statistics interference that each allele frequencies DB can have in PP calculations using only 13 loci of genetic, thus making it more significant in cases Duo situation. According to the information available in databases of gene frequencies of the different geographical regions of Brazil, it became possible to conclude that the allele frequencies obtained and the IPs per marker and PPs obtained, suggest strong similarities to those found in the national database. / Para fins de identificação humana na área forense os Estados Unidos criou o Banco de Dados (BD) do Sistema de Índice de DNA Combinado (CODIS), contendo 13 loci: CSF1PO, FGA, TH01, TPOX, VWA, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D13S317, D16S539, D18S51 e D21S11. Foi realizado no presente estudo, a comparação dos dados obtidos das frequências alélicas (FA), índices de paternidade (IP) por marcador e probabilidades de paternidade (PPs) obtidas a partir de 9 BD populacionais, sendo 1 nacional (BR), utilizando 241 casos contendo a PP 99,99 com o uso de 13 loci STRs (CODIS) e mais 2 marcadores STRs do Penta-D e E, cedidos pelos BDs do Núcleo de Pesquisa Replicon, da Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC-GO) e do LaGene, Laboratório Central de Saúde Pública (SES-GO). Os 241 casos foram analisados nas situações de Trio (suposto pai, filho e genitora) e Duo (suposto pai e filho) usando 13 marcadores STRs (CODIS) através do teorema de Bayes e pela Razão de Verossimilhança (RV). Os resultados foram submetidos aos testes de Kruskal-Wallis, Qui-quadrado, Correlação de Spearman e Exato de Fisher usando o software SPSS (2010). As análises estáticas da RV dos casos contendo o Trio resultaram em 1.148 resultados com PPs 99,99% e 21 resultados com PPs < 99,99%, e em situação de Duo 1.686 resultados com PPs 99,99% e 483 resultados com PPs < 99,99%. As análises das médias dos IPs de cada marcador demonstraram os marcadores STRs do D21S11 e FGA com os maiores poder de inclusão e TH01 juntamente com o D3S1358 os menores poderes de inclusão. As PPs não apresentaram diferenças estatísticas significativas contendo em sua maioria correlações positivas de moderadas a fortes entre os 8 BDs comparados ao BDs populacional do BR. Este estudo demonstrou as interferências estatísticas que cada BDs de frequências alélicas pode exercer nos cálculos de PP quando se utiliza apenas 13 loci para confirmação de vínculo genético, tornando-se assim mais significativas nos casos em situação de Duo. De acordo as informações disponíveis nos BDs de frequências alélicas das diferentes regiões geográficas do Brasil, tornou-se possível concluir, que as frequências alélicas obtidas, bem como os IPs por marcador e as PPs obtidas, sugerem fortes similaridades às encontradas no banco de dados nacional.

Testes de paternidade geralmente são feitos analisando amostras de DNA do suposto pai, mãe e criança. Para realizar esse exame antes de a criança nascer era preciso recorrer à métodos invasivos, tais como amniocentese e biópsia de vilo corial. Com a descoberta de DNA fetal livre (fcfDNA) no soro e plasma materno, hoje é possível utilizar técnicas que usem esse fcfDNA diminuindo assim os riscos à saúde do feto e da mãe. Testes de pa- ternidade que analisam Short Tandem Repeats (STRs) do fcfDNA, embora possíveis, não são confiáveis, pois muitas vezes há degradação do DNA. Por sua vez, Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) têm sido demonstrados como bons candidatos para identificação humana e podem ser obtidos de fragmentos pequenos de DNA (ou seja, mesmo com o DNA degradado). No entanto, SNPs possuem um número limitado de alelos diferentes (entre dois e quatro). Micro-haplótipos são segmentos cromossomais menores do que 200 pb (pares de bases), contendo dois ou mais SNPs que formam pelo menos três haplótipos distintos. Ao utilizá-los como marcadores genéticos, aumentamos o número de possíveis alelos formados a partir dos SNPs. Como o fcfDNA possui um tamanho de aproximada- mente 145 pb, isso é suficiente para conter micro-haplótipos que podem ser sequenciados usando tecnologia de Sequenciamento de Nova Geração (NGS). O objetivo desse projeto é determinar a probabilidade de paternidade usando SNPs dentro de micro-haplótipos. Os micro-haplótipos foram escolhidos com base em literatura prévia e as frequências relativas destes foram calculadas com base nos grupos étnicos dos dados do 1000 Genomes. Dados brutos de sequenciamento de três amostras de DNA são analisados: o suposto pai, a mãe e o plasma materno (mistura de DNA livre da mãe e do feto). Em seguida, desenvolvemos scripts para obter e analisar os genótipos do suposto pai e da mãe, para cada um dos micro-haplótipos escolhidos. Combinando informação genotípica, frequências populacio- nais e frações fetais (plasma), desenvolvemos um método para calcular a probabilidade de paternidade em casos de não exclusão da mesma. / Paternity tests are usually done by analyzing DNA samples from the alleged father, the mother, and the child. To perform this exam before the birth, invasive methods such as am- niocentesis and chorionic villus sampling are usually necessary. Fortunately, the discovery of fetal cell-free DNA (fcfDNA) in maternal plasma and serum, and the development of te- chniques to analyze this fcfDNA have allowed researchers to reduce the health risk for both fetus and mother. Although paternity tests that analyze Short Tandem Repeats (STRs) from fcfDNA are possible, they are not reliable because DNA degradation often occurs. Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) have been demonstrated as good candidates for human identification and they can be obtained from small DNA fragments (even from de- graded DNA). However, SNPs have a limited number of different alleles (between two and four). Microhaplotypes are chromosomal segments smaller than 200 bp (base pairs) con- taining two or more SNPs that form at least three distinct haplotypes. By using them as genetic markers, we increased the number of possible alleles formed from the SNPs. Since fcfDNA has approximately 145 bp, this is sufficient to contain microhaplotypes that can be sequenced using Next Generation Sequencing (NGS) technology. The aim of this project is to determine the probability of paternity using SNPs within microhaplotypes. Microha- plotypes were chosen based on previous literature review. The haplotype frequencies were calculated based on the ethnic groups from 1000 Genomes database. Raw DNA sequence data from three DNA samples were analyzed: the alleged father, the mother, and the maternal plasma (mixture of mother and fcfDNA). Then, we developed scripts to analyse and obtain the genotypes of the alleged father and mother, for each microhaplotype. By combining genotypic information, population frequencies, and fetal fractions (plasma), we developed a method to calculate the probability of paternity in cases of non-exclusion.

Testes de paternidade geralmente são feitos analisando amostras de DNA do suposto pai, mãe e criança. Para realizar esse exame antes de a criança nascer era preciso recorrer à métodos invasivos, tais como amniocentese e biópsia de vilo corial. Com a descoberta de DNA fetal livre (fcfDNA) no soro e plasma materno, hoje é possível utilizar técnicas que usem esse fcfDNA diminuindo assim os riscos à saúde do feto e da mãe. Testes de pa- ternidade que analisam Short Tandem Repeats (STRs) do fcfDNA, embora possíveis, não são confiáveis, pois muitas vezes há degradação do DNA. Por sua vez, Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) têm sido demonstrados como bons candidatos para identificação humana e podem ser obtidos de fragmentos pequenos de DNA (ou seja, mesmo com o DNA degradado). No entanto, SNPs possuem um número limitado de alelos diferentes (entre dois e quatro). Micro-haplótipos são segmentos cromossomais menores do que 200 pb (pares de bases), contendo dois ou mais SNPs que formam pelo menos três haplótipos distintos. Ao utilizá-los como marcadores genéticos, aumentamos o número de possíveis alelos formados a partir dos SNPs. Como o fcfDNA possui um tamanho de aproximada- mente 145 pb, isso é suficiente para conter micro-haplótipos que podem ser sequenciados usando tecnologia de Sequenciamento de Nova Geração (NGS). O objetivo desse projeto é determinar a probabilidade de paternidade usando SNPs dentro de micro-haplótipos. Os micro-haplótipos foram escolhidos com base em literatura prévia e as frequências relativas destes foram calculadas com base nos grupos étnicos dos dados do 1000 Genomes. Dados brutos de sequenciamento de três amostras de DNA são analisados: o suposto pai, a mãe e o plasma materno (mistura de DNA livre da mãe e do feto). Em seguida, desenvolvemos scripts para obter e analisar os genótipos do suposto pai e da mãe, para cada um dos micro-haplótipos escolhidos. Combinando informação genotípica, frequências populacio- nais e frações fetais (plasma), desenvolvemos um método para calcular a probabilidade de paternidade em casos de não exclusão da mesma. / Paternity tests are usually done by analyzing DNA samples from the alleged father, the mother, and the child. To perform this exam before the birth, invasive methods such as am- niocentesis and chorionic villus sampling are usually necessary. Fortunately, the discovery of fetal cell-free DNA (fcfDNA) in maternal plasma and serum, and the development of te- chniques to analyze this fcfDNA have allowed researchers to reduce the health risk for both fetus and mother. Although paternity tests that analyze Short Tandem Repeats (STRs) from fcfDNA are possible, they are not reliable because DNA degradation often occurs. Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) have been demonstrated as good candidates for human identification and they can be obtained from small DNA fragments (even from de- graded DNA). However, SNPs have a limited number of different alleles (between two and four). Microhaplotypes are chromosomal segments smaller than 200 bp (base pairs) con- taining two or more SNPs that form at least three distinct haplotypes. By using them as genetic markers, we increased the number of possible alleles formed from the SNPs. Since fcfDNA has approximately 145 bp, this is sufficient to contain microhaplotypes that can be sequenced using Next Generation Sequencing (NGS) technology. The aim of this project is to determine the probability of paternity using SNPs within microhaplotypes. Microha- plotypes were chosen based on previous literature review. The haplotype frequencies were calculated based on the ethnic groups from 1000 Genomes database. Raw DNA sequence data from three DNA samples were analyzed: the alleged father, the mother, and the maternal plasma (mixture of mother and fcfDNA). Then, we developed scripts to analyse and obtain the genotypes of the alleged father and mother, for each microhaplotype. By combining genotypic information, population frequencies, and fetal fractions (plasma), we developed a method to calculate the probability of paternity in cases of non-exclusion.