Profilowanie genetyczne dębów (Quercus spp.)

Cel pracy
Botanika sądowa potrzebuje narzędzi do weryfikacji wartości, jaką materiał pochodzenia roślinnego wnosi do postępowania dochodzeniowego. Biologia molekularna dostarcza technik umożliwiających porównywanie materiału pobranego z miejsca zdarzenia z innym biologicznym materiałem dowodowym. W pracy zaproponowano zestaw siedmiu loci markerów wykorzystujących krótkie powtórzenia tandemowe (STR), służących do profilowania genetycznego dębów (Quercus spp.). Przy ich doborze kierowano się kryterium najwyższej heterozygotyczności stwierdzonej w literaturze. Powodem, dla którego wybrano dęby na przedmiot badań, jest ich rozpowszechnienie na półkuli północnej oraz potrzeba opracowania metody otrzymywania porównywalnych profili genetycznych materiału dochodzeniowego pochodzenia roślinnego.

Materiał i metody
W ramach badania przeprowadzono weryfikację specyficzności starterów względem wybranych gatunków dębu. Przeanalizowano 23 gatunki, w tym większość wcześniej badanych, w kierunku obecności wybranych loci. Po izolacji DNA sekwencje STR zostały poddane amplifikacji przy wykorzystaniu reakcji multipleksowej PCR. Produkty amplifikacji oznaczono metodą elektroforezy kapilarnej. Częstość genotypów obliczono za pomocą testu χ².

Wyniki
Kompletne profile genetyczne uzyskano dla 13 spośród 23 przeanalizowanych gatunków dębu.

Wnioski
Niekompletne profile genetyczne mogą być wynikiem degradacji DNA lub mniejszej homologii w miejscach wiązania starterów. Kompletne profile uzyskano dla większości analizowanych gatunków, jednak otrzymano także niekompletne profile dla gatunków, u których spodziewano się uzyskania pełnych profili. Może to wynikać z utraty jakości DNA na skutek procesów starzenia obejmujących badany materiał roślinny oraz nieodpowiednich warunków jego przechowywania lub metody konserwacji.



Aim of the study
Forensic botany demands tools to verify the value of plant-origin evidence brought into the process of criminal investigation. Molecular biology provides techniques for comparing material from the crime scene with other biological material of evidence. In this paper, we propose a set of seven markers based on Short Tandem Repeats (STRs) loci for DNA profiling of Quercus spp. STR markers of the highest observed heterozygosity were selected, according to available literature. Oaks were chosen due to their wide dissemination in the northern hemisphere. They served as an object of study to develop a method for obtaining comparable genetic profiles of plant evidence material.

Material and methods
In the study, we verified the specificity of primers towards selected species of oaks. Twenty-three species, including most of those previously studied, were investigated for the presence of selected loci. After DNA extraction, STR sequences were amplified using multiplex PCR, and amplification products were then analysed with capillary electrophoresis. The frequency of genotypes was tested with the χ² test.

Results
Out of 23 investigated species of oak, full genetic profiles were obtained for 13 species.

Conclusions
An incomplete genetic profile may result from DNA degradation or lower homology in primer binding sites. Full profiles were successfully obtained for most of the species tested; however, deficient profiles were yielded in species for which a full profile was expected. This may be due to the loss in DNA quality caused by ageing processes of plant material and inappropriate storage conditions or method of preservation.