DNA Analysis of PCR-Inhibitory Forensic Samples

Abstract: Popular Abstract in Swedish I Sverige analyseras omkring 40 000 DNA-prover från brottsplatser varje år. DNA-profilerna jämförs mot DNA-profiler från misstänkta personer och kan på så vis användas för att knyta en person till ett brott. Alla typer av kroppsvävnader kan analyseras, såsom blod, saliv och hudceller. Vanliga bevismaterial är cigarettfimpar, flaskor, burkar och kläder. De material som cellerna sitter på kan störa DNA-analysen, PCR, och därigenom försämra DNA-profilens kvalitet. I november 2010 modifierades DNA-analysen av brottsplatsprover vid Statens kriminaltekniska Laboratorium. Det enzym, DNA-polymeras, som dittills varit standard i Sverige och i resten av världen ersattes av en polymerasblandning som jag designat och prövat ut i detta doktorandprojekt. Den nya metoden gav kompletta DNA-profiler från ett ökat antal smutsiga prover med lite DNA. För saliv höjdes andelen från 38% till 87%, och för blod från 69% till 94%. I inledande studier visade jag att de två polymeraserna som ingår i blandningen är mer robusta mot smuts jämfört med standardanalysen. De uppvisade också skillnader sinsemellan, exempelvis fungerade det ena bättre för snusprover medan det andra fungerade bättre för tuggummi och cigarettfimpar. Blandningen blev ett sätt att utnyttja dessa komplementära egenskaper till att skapa en mer generell metod. Förutom komplementaritet så uppvisade de två enzymerna synergi: de förstärkte varandras goda egenskaper. Resultatet från en kriminalteknisk DNA-analys är ett komplext diagram, där toppar representerar DNA-profilen. Topparnas höjd och balans visar hur väl analysen fungerat. För att kunna jämföra prestandan mellan olika analysmetoder behöver man kvantifiera DNA-profilens kvalitet. I detta syfte utvecklade jag en matematisk modell som omvandlar analysdiagram till enskilda kvalitetsvärden. Modellen användes sedan för att bevisa synergin mellan de två DNA-polymeraserna i blandningen. Saliv är vanligt förekommande på brottsplatser och kan säkras från exempelvis flaskor och burkar. Eftersom salivspår ofta är osynliga för blotta ögat ger många prover som förväntas innehålla saliv negativa DNA-analysresultat. För att minska andelen negativa prover utvecklade jag en enkel metod för att testa provtagningstops för närvaro av saliv. Metoden gav utslag ner till 0.5 μL torkad saliv, och kan användas som urvalsverktyg i exempelvis utredningar av inbrott. Testet kan utföras direkt på brottsplats utan laboratorieutrustning.