Development of two age estimation models for buccal swab samples based on 3 CpG sites analyzed with pyrosequencing and minisequencing

Schwender, Kristina; Holländer, Olivia; Klopfleisch, Steve; Eveslage, Maria; Danzer, Moritz Fabian; Pfeiffer, Heidi; Vennemann, Marielle

doi:10.1016/j.fsigen.2021.102521

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“…Individual age estimation has been a topic of great interest in forensic genetics for the last years. DNA methylation has become the biomarker of choice for inferring this characteristic [45], with prediction models published using several techniques [19,20,24,38,46,47] and different tissues [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29], although most of them have focused on blood samples. Other tissues of relevance for forensic DNA analysis, and for which age prediction models are beginning to be developed are saliva…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Based on the DNA methylation values of age correlated CpG sites, multiple forensic age prediction models have been developed to date, reviewed in [1]. Since DNA methylation is tissue-specific [17], most of these epigenetic clocks have been based on specific forensic tissues, including blood [18][19][20][21], buccal swabs [22][23][24], saliva [23,25] and semen [26,27]. More recently, skeletal remains, e.g., bones and teeth have been studied [28,29].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Epigenetic age estimation in saliva and in buccal cells

Ambroa-Conde

Girón-Santamaría²,

Mosquera-Miguel³

et al. 2022

Forensic Science International: Genetics

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Epigenetic age estimation in saliva and in buccal cells

Ambroa-Conde

Girón-Santamaría²,

Mosquera-Miguel³

et al. 2022

Forensic Science International: Genetics

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“…Sowohl mithilfe der Pyro-als auch mithilfe der Minisequenzierung wurden 4 CpG-Stellen aus den folgenden Genregionen analysiert: Phosphodiesterase 4C-Gen (PDE4C; CpG-Stelle: cg17861230 +36 bp, [19][20][21]), EDAR-Associated-Death-Domain-Gen (EDAR-ADD; cg09809672 -12 bp, [17,20,21]), Somatostatin-Gen (SST; cg00481951, [15]) und Krüppel-Like-Factor 14-Gen (KLF14; cg14361627) [15].…”

Section: Dna-methylierungsmarkerunclassified

“…Da die Bestimmung des Methylierungsstatus in nahezu identischer Weise wie in einer bereits veröffentlichten Studie [17]…”

Section: Altersschätzung Mithilfe Der Minisequenzierungunclassified

Forensische DNA-Methylierungsanalyse

Naue¹,

Pfeifer²,

Augustin³

et al. 2021

Rechtsmedizin

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ZusammenfassungDie quantitative Analyse der relativen DNA-Methylierung gilt als eine der vielversprechendsten Methoden der molekularen Altersschätzung. Viele Studien der letzten Jahre identifizierten geeignete Positionen im Genom, deren DNA-Methylierung sich altersabhängig verändert. Für den Einsatz dieser Methode in der Routine- bzw. Fallarbeit ist es von großer Bedeutung, angewandte Analysetechniken zu validieren. Als ein Teilaspekt dieser Validierung sollte die Vergleichbarkeit der Analyseergebnisse zur DNA-Methylierung mithilfe der Mini- und Pyrosequenzierung zwischen verschiedenen Laboren evaluiert werden. Die Arbeitsgruppe „Molekulare Altersschätzung“ der Deutschen Gesellschaft für Rechtsmedizin (DGRM) führte hierzu den ersten, technischen Ringversuch durch, der 4 Positionen in den Genen PDE4C, EDARADD, SST und KLF14 umfasste. Diese Marker waren in vorangegangenen Studien als altersabhängige Biomarker charakterisiert worden. Am Ringversuch nahmen 12 Labore teil, wobei jedes die Wahl zwischen der Minisequenzierung und/oder der Pyrosequenzierung für die quantitative Methylierungsanalyse hatte. Jedem teilnehmenden Labor wurden Blut- und Speichelproben von 3 Personen unterschiedlichen Alters übersandt. Die Wahl der Reagenzien für die Probenbearbeitung wurde den Teilnehmern freigestellt.Die Ergebnisse der Minisequenzierung zeigten systematische Abweichungen zwischen den Laboren, die am ehesten auf die Verwendung unterschiedlicher Reagenzien und Analyseplattformen zurückzuführen sein können. Die Resultate der Pyrosequenzierung hingegen wiesen nicht auf systematische Abweichungen zwischen den Laboren hin, hier zeigte sich jedoch die Tendenz einer markerabhängigen Abweichung. Darüber hinaus konnten Unterschiede hinsichtlich technischer Probleme zwischen Laboren mit mehr Erfahrung in der jeweiligen Sequenzierungsmethode und Laboren mit weniger Erfahrung festgestellt werden. Sowohl die Beobachtung von systematischen als auch die von markerabhängigen Abweichungen lässt den Schluss zu, dass eine Übertragung von Analysemethoden zwischen Laboren grundsätzlich möglich ist, eine Anpassung des jeweiligen Modells zur Altersschätzung jedoch notwendig sein kann.

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“…Mithilfe des Assays wurden 5 altersabhängige CpG-Positionen analysiert, wobei das Assay und 4 der 5 Positionen vom 1. RV übernommen wurden [11,18]. Der aktuelle RV wurde um den Marker ELOVL2 erweitert und das Reaktionsvolumen der Multiplex-PCR im Ver- senen Schwankungen bei den anderen Markern im 2.…”

Section: Polymerase-kettenreaktion Und Sequenzierungunclassified

Forensische DNA-Methylierungsanalyse

et al. 2021

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ZusammenfassungMit der Entdeckung altersabhängiger epigenetischer Veränderungen, der DNA-Methylierung (DNAm), hat sich eine neue Möglichkeit aufgezeigt, das Alter eines Individuums zu schätzen. Die Methode wurde intensiv erforscht und ihre Anwendung in der forensischen Fallarbeit durch die Aktualisierung des § 81e der Strafprozessordnung (StPO) in Deutschland reguliert. Zur Untersuchung des DNAm-Grades müssen neue Techniken etabliert und validiert werden. Dies macht die Prüfung der Vergleichbarkeit von Messergebnissen aus verschiedenen forensischen Laboren erforderlich.Hierzu führte die Arbeitsgruppe „Molekulare Altersschätzung“ der Deutschen Gesellschaft für Rechtsmedizin (DGRM) im Winter 2019/2020 den 2. Ringversuch (RV) zur quantitativen DNAm-Analyse mithilfe der Mini- und der Pyrosequenzierung durch. Dieser basierte auf den Erfahrungen des 1. RV 2018/2019, dessen Ergebnisse in dieser Ausgabe ebenfalls vorgestellt werden. Die aktuelle Studie umfasst Analyseergebnisse aus 12 Laboren (ingesamt 14 teilnehmende Labore), von denen einige beide Methoden angewandt haben. Zusätzlich führten 4 Labore eine Altersschätzung an den RV-Proben mit eigenen Markerkombinationen und Modellen durch. Da diese auf unterschiedlichen Referenzdaten und Markerkombinationen beruhen, erfolgte kein qualitativer Vergleich der Modelle, sondern das grundsätzliche Potenzial der Methodik wurde verdeutlicht. Ziele des RV waren die Evaluierung der Vergleichbarkeit der DNAm-Messungen und die Bewertung möglicher Einflussfaktoren, wie Extraktionsmethode und verwendetes Gerät.Die Ergebnisse zeigen, dass sich die gemessenen DNAm-Werte der untersuchten Marker sowohl zwischen Mini- und Pyrosequenzierung als auch innerhalb der jeweiligen Methode zwischen den Laboren unterscheiden können, sodass mit Schwankungen gerechnet werden muss.

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Development of two age estimation models for buccal swab samples based on 3 CpG sites analyzed with pyrosequencing and minisequencing

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Epigenetic age estimation in saliva and in buccal cells

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Forensische DNA-Methylierungsanalyse

Forensische DNA-Methylierungsanalyse

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