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Previous issue date: 2015-08-07 / DNA obtained from body fluids recovered from crime scenes can be used to identify the donor of the biological material but it cannot reveal the tissue source or the possible age of the donor. DNA methylation is an epigenetic modification involved in transcriptional regulation. It is known that methylation is important in cell differentiation and genomic loci are differentially methylated between tissues. Because of this, different methylation patterns between tissues and cells can provide the basis of an assay for body fluid identification. We also know that the ability to determine the age of the sample donor based on DNA would be a powerful tool for forensic investigation. Human aging is associated with epigenetic modifications such as DNA methylation. Several studies have investigated biomarkers for aging which can be used to track donor age, presenting practical implications in forensic analysis. Two genes previously found to be DNA methylation age-associated, NPTX2 and GRIA2, were tested for prediction of age in saliva and blood samples. Both age markers were hypermethylated with the increase of age. The epigenetic predicted age was calculated for both markers, with an average difference of 6.9 years between estimated and observed ages for GRIA2 marker, and an average difference of 9.2 years for NPTX2 marker. Other studies investigated biomarkers for identification of bodyfluids. The most common body fluids found at crime scenes are blood, semen and saliva. A set of epigenetic markers, cg-06379435, ZC3H12D and BCAS4, which produce unique and specific patterns of DNA methylation, can be used to identify these body fluid types. However, to ensure the efficiency of these epigenetic markers, developmental validation studies need to be performed to determine the conditions and limitations of this new tool for forensic analysis. When testing the markers for body fluid identification using different organisms, we did obtain positive results for certain primate samples, however all other tested species were negative. The lowest concentration consistently detected varied from 0.1 to 10ng, depending on the locus. The method also proved to be effective when inhibitors were present in the samples or when samples were degraded by heat. In the case of mixtures, the overall methylation values varied in a consistent and predictable manner when multiple cell types were present in the same sample. Overall, the search of age markers candidates can be an important key in tracking suspects/victims in forensic investigations, and the ability to identify the biological sample using DNA would be a powerful tool. Epigenetic markers will provide the forensic community with new and improved methods to interpret the crime scene. / O DNA obtido a partir de fluidos corporais encontrados em cenas de crime pode ser usado para identificar o doador da amostra, mas n?o revela a fonte de tecido ou a poss?vel idade do doador. A metila??o do DNA ? uma modifica??o epigen?tica envolvida na regula??o da transcri??o. Sabe-se que a metila??o ? importante na diferencia??o celular e loci gen?micos s?o diferencialmente metilados entre os tecidos. Devido a esse fato, diferentes padr?es de metila??o entre tecidos e c?lulas podem proporcionar a base de um ensaio para a identifica??o de fluido corporal. Sabe-se tamb?m que a capacidade de determinar a idade do doador de uma amostra com base no DNA seria uma ferramenta poderosa para a investiga??o forense. O envelhecimento humano ? associado com modifica??es epigen?ticas, como a metila??o do DNA. V?rios estudos investigaram biomarcadores para o envelhecimento, que podem ser usados para estimar a idade do dador, o que apresenta implica??es pr?ticas na an?lise forense. Dois genes, NPTX2 e GRIA2, previamente associados com idade e metila??o do DNA, foram testados para predi??o de idade em amostras de saliva e sangue. Ambos os marcadores mostraram-se hipermetilados com o aumento da idade. A predi??o de idade epigen?tica foi calculada para ambos os marcadores, com uma diferen?a m?dia de 6.9 anos entre as idades estimadas e observadas para o marcador GRIA2, e uma diferen?a m?dia de 9.2 anos para o marcador NPTX2. Outros estudos investigaram biomarcadores para an?lise de fluidos biol?gicos. Os fluidos corporais mais comuns encontrados em cenas de crime s?o de sangue, s?men e saliva. Um conjunto de marcadores epigen?ticos, cg-06379435, ZC3H12D e BCAS4, que produz padr?es ?nicos e espec?ficos de metila??o do DNA, pode ser usado para identificar estes tipos de fluidos corporais. No entanto, para assegurar a efic?cia desses marcadores epigen?ticos, estudos de valida??o precisam ser realizados para determinar as condi??es e as limita??es desta nova ferramenta para an?lise forense. Em rela??o ? especificidade ao testar os marcadores usando diferentes organismos, resultados positivos foram obtidos para algumas amostras de primatas, entretando os resultados para todas as outras esp?cies testadas foram negativos. Em rela??o ? sensibilidade a concentra??o mais baixa detectada variou de 0,1 a 10 ng, dependendo do locus. Esse ensaio tamb?m se mostrou eficaz quando inibidores estavam presentes nas amostras ou quando as amostras foram degradadas pelo calor. No caso de misturas, os n?veis de metila??o variaram de maneira consistente e previs?vel na presen?a de m?ltiplos tipos celulares em uma s? amostra. No geral, a pesquisa de marcadores de predi??o de idade pode ser uma chave importante na busca de suspeitos/v?timas em investiga??es forenses, assim como a capacidade para identificar uma amostra biol?gica a partir do DNA seria uma ferramenta poderosa. Marcadores epigen?ticos v?o proporcionar ? comunidade forense m?todos novos e aprimorados para interpretar a cena do crime.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/6336 |
| Date | 07 August 2015 |
| Creators | Silva, D?borah Soares Bispo Santos |
| Contributors | Alho, Clarice Sampaio |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Biologia Celular e Molecular, PUCRS, Brasil, Faculdade de Bioci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 8198246930096637360, 600, 600, 600, 36528317262667714, -1634559385931244697 |
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