Adli Genetik ve Genetik Kimliklendirme

İÇİNDEKİLER
İçindekiler
Önsöz 7
Yazarların Özgeçmişleri 9
Kısaltmalar 21
BÖLÜM 1
ADLİ BİLİMLERİN TARİHÇESİ: ADLİ GENETİK
Dr. Öğr.Üyesi Havva ALTUNÇUL 29
1.1. TEKNİK GELİŞME 37
1.2. DNA VERİ BANKALARI 37
1.3. KALİTE KONTROL 38
1.4. TÜRKİYE’DE ADLİ BİLİMLER 39
KAYNAKLAR 43
BÖLÜM 2
POLİMORFİZM VE KONVANSİYONEL SİSTEMLER
Dr. Öğr.Üyesi Havva ALTUNÇUL 47
2.1. KONVANSİYONEL POLİMORFİK SİSTEMLER 47
2.1.1. Kan Grupları 49
2.1.1.1. ABO Kan Grubu Sistemi 50
2.1.1.2. Lewis Kan Grubu Sistemi 54
2.1.1.3. Rh Kan Grubu Sistemi 54
2.1.1.4. P Kan Grubu Sistemi 56
2.1.1.5. Kell Kan Grubu Sistemi 57
2.1.1.6. Kidd Kan Grubu Sistemi 57
2.1.1.7. Duffy Kan Grubu Sistemi 58
2.1.1.8. MNS Kan Grubu Sistemi 58
2.1.1.9. Lutheran (LU) Kan Grubu Sistemi 58
2.1.2. Eritrosit Enzimleri ve Serum Proteinleri 59
2.1.2.1. Adenilat Kinaz (AK) (EC 2.7.4.3) 60
2.1.2.2. Eritrosit Asit Fosfataz (EAP/ACP) (E.C.3.1.3.2) 61
2.1.2.3. Esteraz D (ES D) (E.C. 3.1.1.1) 62
2.1.2.4. Fosfoglukomutaz1 (PGM1) (E.C. 2.7.5.1) 63
2.1.2.5. Glioksalaz (GLO I) (E.C.4.4.1.5) 63
2.1.2.6. D Vitamini Bağlayıcı Protein/Gruba Özgü Bileşen (DBP/GC) 64
2.1.3. İnsan Lökosit Antijen (HLA) Sistemi 65
2.1.4. Konvansiyonel Sistemlerin Adli Amaçlı Çalışmalara Getirdiği Sınırlamalar 66
KAYNAKLAR 68
BÖLÜM 3
KISA ARDIŞIK TEKRAR DİZİLERİ POLİMORFİZMİ
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU 73
3.1. ARDIŞIK TEKRAR DİZİLERİ 73
3.2. STR LOKUSLARININ ADLANDIRILMASI 75
3.3. STR LOKUSLARININ MUTASYON ORANLARI 77
3.4. ADLİ BİLİMLERDE STR POLİMORFİZMİNİN GELİŞİM SÜRECİ 81
3.5. DNA VERİ BANKALARI 82
3.6. MİNİ STR LOKUSLARI 86
3.7. TÜRKİYE’DE OTOZOMAL STR İLE İLGİLİ YAPILAN POPÜLASYON ÇALIŞMALARI 87
3.8. KANSERLİ DOKULARDA KİMLİKLENDİRME VE MİKROSATELLİT İNSTABİLİTESİ (KARARSIZLIĞI) 89
3.9. CİNSİYET KROMOZOMLARI VE STR LOKUSLARI 93
3.9.1. X Kromozomu STR Lokuslarının Adli Alanda Kullanımı 94
3.9.2. Y Kromozomu STR Lokuslarının Adli Alanda Kullanımı 96
KAYNAKLAR 99
BÖLÜM 4
STR ANALİZ PLATFORMLARI VE MULTİPLEKS STR KİTLERİ
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU 105
4.1. STR ANALİZ AŞAMALARI 105
4.1.1. DNA İzolasyonu ve Miktarının Belirlenmesi 106
4.1.2. PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu, Polymerase Chain Reaction) 108
4.1.3. Jel Elektroforezi Yöntemi ve STR Analizi 109
4.1.3.1. Kapiler Elektroforez ile Klasik Jel Elektroforezinin Karşılaştırılması 110
4.1.3.2. Kapiler Elektroforez ve STR Analizi 111
4.1.4. Yeni Nesil Dizileme (Next Generation Sequencing, NGS) Yöntemi ve STR Analizi 115
4.2. MULTİPLEKS STR SİSTEMLERİ VE TİCARİ KİTLER 117
4.2.1. Adli Genetik Laboratuvarlarında Yaygın Olarak Kullanılan Multipleks STR Kitleri ve Özellikleri 119
KAYNAKLAR 131
BÖLÜM 5
TEK NÜKLEOTİD POLİMORFİZMİ VE ANALİZ YÖNTEMLERİ
Dr. Öğr.Üyesi Özlem BÜLBÜL 135
5.1. TEK NÜKLEOTİD POLİMORFİZMİ (SNP, SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM) 135
5.2. SNP VERİ TABANLARI 138
5.3. ADLİ BİLİMLERDE SNP MARKIRLARININ KULLANIMI 142
5.4. ADLİ BİLİMLERDE MİKROHAPLOTİPLERİN (MICROHAPLOTYPES) KULLANIMI 147
5.5. ADLİ BİLİMLERDE KULLANILAN YAYGIN SNP ANALİZ YÖNTEMLERİ 148
5.5.1. Minisekanslama Yöntemi ve SNaPshot™ Multiplex Kitinin Çalışma Prensibi 148
5.5.2. Yeni Nesil Dizileme (Next Generation Sequencing, NGS) Analiz Yöntemleri 151
KAYNAKLAR 156
BÖLÜM 6
ADLİ BİLİMLERDE SNP MARKIRLARININ KULLANIMI – I KİMLİKLENDİRME VE NESEP SNP MARKIRLARI
Dr. Öğr.Üyesi Özlem BÜLBÜL 163
6.1. KİMLİKLENDİRME SNP MARKIRLARI (IISNPS, IDENTITY INFORMATIVE SNPs) 163
6.1.1. Degrede Örneklerde IISNPs 164
6.1.2. Babalık Tayininde IISNPs 165
6.1.3. PCR ve Kapiler Elektroforez Analizlerinde IISNPs 167
6.1.4. IISNPs Panelleri 167
6.2. NESEP (SOY BAĞI) SNP MARKIRLARI (LISNPS, LINEAGE–INFORMATIVE SNPs) 170
6.2.1. Mitokondriyal SNP Markırları (mtSNPs) 170
6.2.2. Y Kromuzomunda Bulunan SNP Markırları (Y–SNPs) 172
KAYNAKLAR 178
BÖLÜM 7
ADLİ BİLİMLERDE SNP MARKIRLARININ KULLANIMI – II
ADLİ DNA FENOTİPLEMESİ
Dr. Öğr.Üyesi Özlem BÜLBÜL 183
7.1. SOY SNP MARKIRLARI (AISNPs, ANCESTRY INFORMATIVE SNPs) 183
7.1.1. Türkiye Popülasyonu ile İlgili Biyocoğrafik Soy Belirleme Çalışmaları 186
7.1.2. Biyocoğrafik Soy Tahmininde Kullanılan Yöntemler 188
7.1.2.1 FROG–kb Uygulaması 189
7.1.2.2 Snipper Uygulaması 193
7.2. FENOTİP SNP MARKIRLARI (PISNPs, PHENOTYPIC INFORMATIVE SNPs) 194
7.2.1. Göz Rengi Tahmini 197
7.2.2. Saç Rengi Tahmini 200
7.2.3. Ten Rengi Tahmini 203
KAYNAKLAR 206
BÖLÜM 8
INDEL POLİMORFİZMİ
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU 213
8.1. InDel POLİMORFİZMİ VE ÖZELLİKLERİ 213
8.2. InDel'LERİN BAZI HASTALIKLARLA OLAN İLİŞKİLERİ 217
8.3. InDel MARKIRLARININ ADLİ GENETİKTEKİ ÖNEMİ 218
8.3.1. Kimliklendirme ve Nesep Tayini Amaçlı Kullanılan InDel Polimorfizmi 218
8.3.1.1. Kimliklendirme Amaçlı Indel Multipleks Primer Tasarımı ve Panel Geliştirilmesi 221
8.3.1.2. Kimliklendirme ve Nesep Tayini Amaçlı Geliştirilen InDel Panelleri 222
8.3.1.3. Türkiyede Kimliklendirme ve Nesep Tayini ile İlgili Yapılan InDel Çalışmaları 224
8.3.2. Biyocoğrafik Soy Belirlenmesinde InDel Polimorfizmi 226
8.3.2.1. Türkiye’de Biyocoğrafik Soy Belirlenmesi ile İlgili Yapılan InDel Çalışmaları 228
8.3.3. X–Y Kromozomlarında InDel Çalışmaları 229
8.3.3.1. Türkiye’de X–Kromozumu ile İlgili Yapılan InDel Çalışmaları 230
8.4. InDel MARKIRLARININ ANALİZİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ 231
YARARLANILAN WEB KAYNAKLARI 233
KAYNAKLAR 233
BÖLÜM 9
MİTOKONDRİ VE MİTOKONDRİYAL KALITIMIN
ADLİ BİLİMLERDE KULLANIMI
Dr. Öğr.Üyesi Havva ALTUNÇUL 239
9.1 MİTOKONDRİ ORGANELİ 239
9.2 MİTOKONDRİYAL DNA (mtDNA) 241
9.2.1 mtDNA’da Heteroplazmi 244
9.3 mtDNA’NIN ADLİ BİLİMLERDE KULLANIMI 246
KAYNAKLAR 254
BÖLÜM 10
EPİGENETİK VE ADLİ BİLİMLER
Msc. Zülal ŞİMŞEKDoç. Dr. Gönül FİLOĞLU 259
10.1. EPİGENETİK 259
10.1.1. DNA Metilasyonu 261
10.2. EPİGENETİĞİN ADLİ BİLİMLERDEKİ ÖNEMİ 264
10.2.1. Monozigotik İkizlerin Ayrımı 266
10.2.2. Vücut Sıvılarının Tanımlanması 268
10.2.2.1. Vücut Sıvılarının Tiplendirilmesinde Messenger RNA (mRNA) 269
10.2.2.2. Vücut Sıvılarının Belirlenmesinde miRNA (micro RNA) 270
10.2.2.3. Vücut Sıvılarının Tanımlanmasında DNA Metilasyonu 273
10.2.3. Yaş Tahmini 275
10.2.3.1. Yaş Tahmininde DNA Metilasyonu 277
10.3. DNA METİLASYON ANALİZİNDE KULLANILAN YÖNTEMLER 281
10.3.1. Bisülfit Dönüşümü 281
10.3.2. Bisülfit Dönüşümüne Dayalı SNaPshot® Analiz Yöntemi 283
KAYNAKÇA 285
BÖLÜM 11
DNA PROFİLLEMEDE KARŞILAŞILAN SORUNLAR
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU 291
11.1. DNA’NIN BOZULMASI (DEGRADASYONU) VE DNA PROFİLLEMEYE ETKİSİ 291
11.2. PCR İNHİBİTÖRLERİNİN DNA PROFİLLEMEYE ETKİSİ VE SORUNLARI 294
11.2.1. Biyolojik Örneklerden Kaynaklı İnhibitörler 294
11.2.2. DNA Molekülünün Bulunduğu Ortamdan Kaynaklanan İnhibitörler 296
11.2.3. DNA İzolasyonunda Kullanılan Çeşitli Kimyasalların Oluşturduğu İnhibitörler 297
11.2.4. PCR İnhibisyonunu Önlemeye Yönelik Çözümler 297
11.3. KONTAMİNASYON SORUNLARI VE DNA PROFİLLEMEYE ETKİSİ 298
11.3.1. Temas DNA’sı (Touch DNA) ile Meydana Gelen Kontaminasyon 299
11.3.2. Olay Yeri Kaynaklı Kontaminasyon 299
11.3.3. Laboratuvar Kaynaklı Kontaminasyon 300
11.4. DNA PROFİLLEMEDE GÖZLENEN ARTEFAKTLAR 300
11.4.1. PCR Kaynaklı STR Artefaktları ve DNA Profillemeye Etkisi 300
11.4.1.1 Stutter Pikler 301
11.4.1.2. Kalıp Dışı “A” Nükleotidin Eklenmemesi (Eksik Adenilasyon) 303
11.4.1.3. Düşük Kopya Sayısına (LCN, Low Copy Number) Sahip DNA Örnekleri 305
11.4.1.4. Nokta Mutasyonları 305
11.4.1.5. Heterozigot Dengesizliği (Stokastik Etkiler) 306
11.4.1.6. Alel Düşmesi 307
11.4.2. Kapiler Elektroforez Kaynaklı Artefakt Pik Oluşumu ve DNA Profillemeye Etkisi 308
11.4.2.1. Spike (Keskin) Pik Oluşumu ve Olası Nedenleri 309
11.4.2.2. Gölge (Shadow) Pikler ve Nedenleri 309
11.4.2.3. Gürültü (Noise) Pikleri 311
11.4.2.4. Floresan Boya Artefaktları 312
11.4.2.5. Matriks Pikleri (Pull up) 312
11.4.3. Kapiler Elektroforezde Artefakt Oluşumuna Neden Olan Sorunlar ve Çözüm Önerileri 313
11.4.3.1. Düşük Sinyal veya Hiç Sinyal Gözlenmemesinin Olası Nedenleri 315
11.4.3.2. Kapilerde Migrasyon (Göç) Sorunlarının Olması 315
KAYNAKLAR 316
BÖLÜM 12
KARIŞIM DNA ÖRNEK ANALİZİ VE
İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRMESİ
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU Dr. Öğr.Üyesi Özlem BÜLBÜL 321
12.1. KARIŞIM DNA ÖRNEK ANALİZİ 322
12.1.1. Karışım DNA Örnekleri 322
12.1.2. Karışım DNA Analizinde Kullanılan Polimorfik Sistemler 323
12.1.3. Karışım DNA Analizinde Kullanılan Analiz Platformları 326
12.1.4. Karışım DNA Örneğinin Belirlenmesi 327
12.2. KE STR ANALİZİ SONUCU ELEKTROFOREGRAMDA GÖZLENEN POTANSİYEL ARTEFAKT ÜRÜNLER 331
12.2.1. Stutter Pikler ve Karışım DNA Örnekleri 331
12.3. KARIŞIMDA BULUNAN KİŞİLERİN KATKI ORANLARININ TAHMİN EDİLMESİ 333
12.3.1. Heterozigotluk Dengesi ve Karışım Oranın Tahmin Edilmesi 334
12.3.2. Düşük Kalitedeki DNA Karışım Örneklerinde Amplifikasyon ve Primer Bağlanma Bölgesinde Mutasyon Olasılığı 336
12.3.3. Majör Katılımcının Minör Katılımcıyı Maskelemesi 337
12.4. KARIŞIM ÖRNEĞİNİN PROFİL DEĞERLENDİRME ÜZERİNDEKİ ETKİSİ 337
12.5. KARIŞIM DNA ÖRNEKLERİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ 338
12.5.1. Karışım Örneklerinin Kalitatif Analizi 338
12.5.2. Modifiye Eşleşme Olasılığı Tahmin Yöntemi (mRMP) 339
12.5.3. Dışlama Olasılığı Yöntemi (RMNE) 341
12.5.4. Benzerlik Oranı (Likelihood Ratio, LR) 342
12.6. KARIŞIM ÖRNEKLERİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ İLE İLGİLİ KILAVUZLAR VE STANDARTLAR 347
KAYNAKLAR 349
BÖLÜM 13
POPÜLASYON GENETİĞİ VE
DNA VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
Doç. Dr. Gönül FİLOĞLU 353
13.1. HARDY–WEINBERG EŞİTLİĞİ, POPÜLASYON ÇEŞİTLİLİĞİ VE GEN SIKLIKLARI 353
13.1.1. Hardy–Weinberg Dengesi 353
13.1.2. Gen ve Genotip Frekansları 355
13.1.3. Ki–Kare (X2) Testi 357
13.1.4. Popülasyon Genetiğinde Kullanılan Yazılım Programları 359
13.1.5. Hardy–Weinberg Dengesini Bozan Etmenler 359
13.1.5.1. Mutasyon 359
13.1.5.2. Rekombinasyon 360
13.1.5.3. Göç ve Gen Akışı 360
13.1.5.4. Doğal Seçilim 360
13.1.5.5. Genetik Sürüklenme 361
13.1.5.6. Rastgele Olmayan Evlilikler (Non–Random Pairing) ve Akrabalık 361
13.1.2. Popülasyon Grupları ve Alt Popülasyonlar 362
13.2. İNSAN ÇEŞİTLİLİĞİ VE F– İSTATİSTİKLERİ 363
13.3. BAĞLANTI DENGESİ (LE, Linkage Equilibrium) VE POLİMORFİK SİSTEMLER 366
13.4. ADLİ İSTATİSTİKİ PARAMETRELER 366
13.4.1. Eşleşme Olasılığı/Uyum Olasılığı (PM, Probability of Match) 367
13.4.2. Ayrım Gücü (PD, Power of Discrimination) 367
13.4.3. Dışlama Gücü (PE, Power of Exclusion) 367
13.4.4. Polimorfik Bilgi İçeriği (PIC, Polimorphism Information Content) 368
13.4.5. Babalık İndeksi (TPI, Typical Paternity Index) 368
13.4.6. Beklenen ve Gözlenen Heterozigotluk 368
KAYNAKLAR 370
BÖLÜM 14
DNA DELİLLERİNİN İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRİLMESİ
Dr. Öğr.Üyesi Özlem BÜLBÜL 373
14.1. OLAY YERİNDEN ELDE EDİLEN DELİLLERİN DNA ANALİZLERİNDE İSTATİSTİKSEL DEĞERLENDİRMELER 373
14.1.1. Frekansçı Yaklaşım 373
14.1.2. Benzerlik Oranı Yaklaşımı 374
14.1.3. Bayes Teoremi 380
14.2. AKRABALIK (NESEP) İLİŞKİLERİNİN HESAPLANMASI 381
14.2.1. Babalık / Annelik Testi 381
14.2.1.1. Babalık Testinde İstatistiksel Hesaplamalar 383
14.2.2. Akrabalık İlişkilerinin Hesaplanması 387
14.2.3. Nesep Testlerine Etki Eden Etmenler 390
KAYNAKLAR 394
BÖLÜM 15
AKREDİTASYON
Dr. Öğr.Üyesi Havva ALTUNÇUL 397
15.1. STANDART NEDİR? KİMLER TARAFINDAN VE NASIL OLUŞTURULUR? 397
15.2. AKREDİTASYON NEDİR? 399
15.3. ADLİ BİLİMLER VE AKREDİTASYON 405
15.4. ADLİ GENETİKTE AKREDİTASYON 407
15.5. KALİTE SİSTEMİNİN OLUŞTURULMASI VE AKREDİTASYON 410
KAYNAKLAR 417
BÖLÜM 16
VALİDASYON (GEÇERLİ KILMA) VE
VERİFİKASYON (DOĞRULAMA)
Dr. Öğr.Üyesi Havva ALTUNÇUL 419
16.1. VALİDASYON VE VERİFİKASYON NEDİR? 419
16.1.1. Doğruluk (Accuracy) 422
16.1.1.1. Kesinlik 422
16.1.1.1.1. Tekrarlanabilirlik (Repeatibility) 424
16.1.1.1.2. Tekrar Üretilebilirlik (Tutarlılık) (Reproducibility) 425
16.1.1.2. Gerçeklik 427
16.1.2. Hassasiyet/ Duyarlılık ve Seçicilik/ Özgüllük (Selectivity and Sensivity) 428
16.1.2.1. Tespit Sınırı/Analiz Eşiği (LOD, Limit of Detection) 429
16.1.2.2. Tayin Sınırı/Duyarlılık (LOQ, Limit of Quantification) 430
16.1.2.3. Lineer Aralık (Dinamik Alan, Çalışma Aralığı) 431
16.2. DNA ANALİZ METODUNUN VALİDASYONUNDA KULLANILAN DİĞER PARAMETRELER 432
16.2.1. Stokastik Eşik 432
16.2.2. Karışım Çalışması 433
16.2.3. Kontaminasyon Çalışması 434
16.3. LABORATUVAR İÇİ DOĞRULAMA ÇALIŞMASININ MİNİMUM KOŞULLARI 434
16.3.1. DNA İzolasyonu 435
16.3.2. DNA Miktar Tayini 435
16.3.3. PCR Cihazları 435
16.3.4. Yeni Multiplex PCR Kitleri 436
16.3.5. Elektroforez Cihazı 436
16.3.6. Yazılım 437
16.4. VALİDASYON RAPORU HAZIRLAMA 437
KAYNAKLAR 439