Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco. / New molecular analysis technologies used to evolving clinic and population studies of biodiversity and forensic identification have been developed based on microsatellite markers or STR Short Tandem Repeats. These STR markers, which are widely spread on genomes and characterized by their high degree of polymorphism, can be analyzed by PCR (Polymerase Chain Reaction) amplification technology. This analysis was facilitated from the development of simultaneous amplification system of multiples STR (multiplex STR) and automatic detection of amplification products by fluorescence. Lately, the use of STR markers of chromosome X (X-STR) has become significant in forensic practice. Due to their transmission ways, X-STR are useful at especial kinship investigation, showing advantages in relation to the use of STR autosomal. This study main focus was the development and validation of the multiplex system called LDD (X-STR) Decaplex, which was able to amplify ten X-STR loci (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 and DXS10101) in order to be used in population genetics application, identification and forensic analysis. By using LDD (X-STR) Decaplex 170, individuals, who were self-appointed Africandescendants and genetically unrelated, were genotyped. Allele and genotype frequencies have not shown Hardy-Weinberg equilibrium deviation and are in agreement with the ones observed in other studies. The observed haplotypes were unique in male individual samples. The linkage disequilibrium analysis has not shown any association among the X-STR markers. The genetic diversity was high, ranging from 0.6218 (DXS7133 locus) to 0.9327 (DXS8377 locus). The parameters of Probability of Relatedness (PR), Avuncular Index (AI), Power of Exclusion (PE), Power of Discrimination and Likelihood Ratios were also high, showing that these ten X-STRs are highly polymorphous and discriminating on the studied population. The minimum DNA concentration for the amplification of the LDD (X-STR) Decaplex loci is 0.5 ng and it was also verified that the PCR amplification can be affected when more than 5 ng of DNA are added to the reactions. The "stutter" bands percentages were high to DXS7132 and DXS8377 loci. At the reproducing test, consistency among typing of different biological samples was observed, including the ones from remains. At the mixing test, the limit proportion in which two biological species coexisted was 2.5:1 ng (female-male). The results point out that LDD (X-STR) Decaplex loci are able to provide many important piece of information which, as a whole, are a very important tool at human identification and of kinship studies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco. / New molecular analysis technologies used to evolving clinic and population studies of biodiversity and forensic identification have been developed based on microsatellite markers or STR Short Tandem Repeats. These STR markers, which are widely spread on genomes and characterized by their high degree of polymorphism, can be analyzed by PCR (Polymerase Chain Reaction) amplification technology. This analysis was facilitated from the development of simultaneous amplification system of multiples STR (multiplex STR) and automatic detection of amplification products by fluorescence. Lately, the use of STR markers of chromosome X (X-STR) has become significant in forensic practice. Due to their transmission ways, X-STR are useful at especial kinship investigation, showing advantages in relation to the use of STR autosomal. This study main focus was the development and validation of the multiplex system called LDD (X-STR) Decaplex, which was able to amplify ten X-STR loci (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 and DXS10101) in order to be used in population genetics application, identification and forensic analysis. By using LDD (X-STR) Decaplex 170, individuals, who were self-appointed Africandescendants and genetically unrelated, were genotyped. Allele and genotype frequencies have not shown Hardy-Weinberg equilibrium deviation and are in agreement with the ones observed in other studies. The observed haplotypes were unique in male individual samples. The linkage disequilibrium analysis has not shown any association among the X-STR markers. The genetic diversity was high, ranging from 0.6218 (DXS7133 locus) to 0.9327 (DXS8377 locus). The parameters of Probability of Relatedness (PR), Avuncular Index (AI), Power of Exclusion (PE), Power of Discrimination and Likelihood Ratios were also high, showing that these ten X-STRs are highly polymorphous and discriminating on the studied population. The minimum DNA concentration for the amplification of the LDD (X-STR) Decaplex loci is 0.5 ng and it was also verified that the PCR amplification can be affected when more than 5 ng of DNA are added to the reactions. The "stutter" bands percentages were high to DXS7132 and DXS8377 loci. At the reproducing test, consistency among typing of different biological samples was observed, including the ones from remains. At the mixing test, the limit proportion in which two biological species coexisted was 2.5:1 ng (female-male). The results point out that LDD (X-STR) Decaplex loci are able to provide many important piece of information which, as a whole, are a very important tool at human identification and of kinship studies.

Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2018-06-19T18:56:40Z No. of bitstreams: 1 NAYARA LOPES DE SOUZA.pdf: 749306 bytes, checksum: 81981ca0392819388d97ce062f438484 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-19T18:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NAYARA LOPES DE SOUZA.pdf: 749306 bytes, checksum: 81981ca0392819388d97ce062f438484 (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / Database construction with allelic and genotypic frequencies of STRs has a significant impact on the processes of human identification of different populations. Brazil already has a database of allelic and genotype frequencies of the markers of the autosomal chromosomes and markers of the Y chromosome. However, there are few studies of allelic and genotype frequencies for markers of the X chromosome. These markers have a high discrimination power and have a high rate of resolution in forensic situations, and genetic linkage analysis. The objective of this study was to estimate, in a Brazilian population, allelic and genotypic frequencies, observed in 12 STR markers of the X chromosome, aiming the consolidation of a population database with applications in genetic linkage research. For this, 1,190 genetic profiles of individuals not genetically related and submitted to genetic linkage tests from all regions of Brazil were analyzed. The samples were genotyped using the Investigator® Argus X-12 system (Qiagen, Germany). Capillary electrophoresis was performed on ABI 3500 gene analyzer. Allele frequencies were analyzed using Genetix 4.05.2 and Alerquin ® software and Hardy-Weinberg equilibrium was analyzed using GenePop 4.1.3 and Alerquin® software. Allele and genotype frequencies were obtained for the 12 STRs of the X chromosome, the 15 allele of the DXS7423 locus was the most frequent, presenting a value corresponding to 0.40 in the female sex and 0.44 in the male sex. However, several alleles in all markers presented frequencies lower than 0.01, being considered rare in the population. No Deviation of Hardy-Weinberg Equilibrium was observed in the marker set when analyzed simultaneously. The DXS10135 locus had a higher expected heterozygosity than the other loci for females, with a frequency of 0.9445. The observed heterozygosity also presented variation regarding the values found, from 0.9160 to 0.6803. Thus, the Argus X-12 system was informative in the Brazilian population and, therefore, a useful tool in forensic practice, particularly in inconclusive cases and in cases of kinship involving high complexity. / A construção de banco de dados com frequências alélicas e genotípicas de marcadores STRs tem um impacto significativo nos processos de identificação humana de diferentes populações. O Brasil já possui banco de dados de frequências alélicas e genotípicas dos marcadores dos cromossomos autossômicos e marcadores do cromossomo Y. No entanto, existem poucos estudos de frequências alélicas e genotípicas para os marcadores do cromossomo X. Estes marcadores possuem um alto poder de discriminação e apresentam alta taxa de resolutividade em situações forenses, e análises de vínculo genético. O objetivo deste estudo foi estimar, em uma amostra populacional brasileira, frequências alélicas e genotípicas, observadas em 12 marcadores STR do cromossomo X visando a consolidação de um banco de dados populacional com aplicações em investigação de vínculo genético. Para isso, foram analisados 1.190 perfis genéticos de indivíduos não relacionados geneticamente e submetidos a testes de investigações de vínculo genético, provenientes de todas as regiões do Brasil. As amostras foram genotipadas utilizando o sistema Investigator® Argus X-12 (Qiagen, Germany). A eletroforese capilar foi realizada no analisador genético ABI 3500. As frequências alélicas e genotípicas foram analisadas com auxílio do software Genetix 4.05.2 e Alerquin®, o equilíbro de Hardy-Weinberg foi analisado através do software GenePop 4.1.3. As frequências alélicas e genotípicas foram obtidas para os 12 marcadores STRs do cromossomo X, o alelo 15 do locus DXS7423 foi o mais frequente, apresentando valor correspondente a 0,40 no sexo feminino e 0,44 no sexo masculino. No entanto, diversos alelos em todos os marcadores apresentaram frequências inferiores a 0,01, sendo considerados raros na população. Não foi observado desvio do Equilíbrio de Hardy- Weinberg no conjunto de marcadores quando analisados simultaneamente. O locus DXS10135 apresentou uma heterozigosidade esperada maior em relação aos outros loci para os indivíduos do sexo feminino, com frequência 0,9445. A heterozigosidade observada também apresentou variação quanto aos valores encontrados, de 0,9160 a 0,6803. Sendo assim, o sistema Argus X-12 apresentou-se informativo na população brasileira, sendo, portanto, uma ferramenta útil na prática forense, particularmente em casos inconclusivos e em casos de parentesco envolvendo alta complexidade.

Nowadays intensive research is conducted for application of genetic polymorphisms for degraded samples analysis, identification and kinship determination. Another area of research in forensic genetics is biogeographical and phenotypic traits (eye, hair and skin color) determination. First part of presented work dealt with population study on the Czech popu- lation using Investigator DIPplex (QIAGEN, Germany) marker set containing 30 autosomal insertion-deletion polymorphisms. Power of Discrimination (PD), which is the probability of random selection of two persons with different genotypes, was 99.9999999999% for the whole marker set. This part of study concluded that ana- lyzed marker set is suitable as an additional marker panel for identification and kinship determination in the Czech Republic. Second part of the presented study was devoted to population research of Cen- tral Croatia using Mentype Argus X-8 kit (QIAGEN, Germany) containing 8 short tandem repeat polymorhisms located on X choromosomes (X-STR) divided into 4 linkage groups. PD for the whole kit reached 99.9999% and 99.99999999% for males and females, respectively. This kit could be used in Central Croatian population for kinship analysis and for identification as an additional marker panel. The next part of the presented study was the...