Erforschung und Etablierung von Micro-RNA für die forensische Identifikation und Differenzierung von Organgeweben
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für die Aufklärung vieler Gewalt- und Sexualdelikte ist die Identifikation von biologischen Spuren, insbesondere, wenn es sich um Mischspuren handelt, sehr bedeutsam. Die für diesen Zweck lange verwendeten chemischen Nachweisverfahren, die gerade für die Mischspurenanalyse unzulänglich sind, wurden in den letzten Jahren zunehmend von molekularbiologischen Ansätzen verdrängt. Micro-RNAs (miRNAs) sind eine erst 1993 entdeckte Klasse von sehr kurzen, nicht proteinkodierenden RNAs. Sie stellen die endogene Komponente im biologischen Mechanismus der RNA-Interferenz (RNAi) dar und spielen eine bedeutende regulative Rolle bei nahezu allen zellulären Prozessen. Die Gesamtheit der vorhandenen miRNAs in einer Zelle, das miRNom, bildet dabei Art und Zustand einer Zelle sehr präzise ab. Zusammen mit ihrer geringen Größe, wodurch sie sehr unempfindlich gegen Degradation sind, macht sie dies zu einer für verschiedene forensische Fragestellungen sehr relevanten, molekularen Spezies. Im abgeschlossenen Projekt wurde zunächst die methodische Grundlage für die Messung differentieller miRNA-Expression mittels quantitativer PCR in realistischem forensischen Spurenmaterial, bestehend aus den Körperflüssigkeiten Blut, Speichel, Sperma, Vaginalsekret und Menstrualblut und deren Mischungen, geschaffen. Darauf aufbauend wurde eine praxisorientierte Methode etabliert und validiert, um mit Hilfe der Messung der Expressionsniveaus von vier miRNAs in forensischem Spurenmaterial unbekannter Herkunft und Zusammensetzung die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins bzw. Fehlens einer oder mehrerer der o.g. Körperflüssigkeiten zu berechnen. Im Fortsetzungsprojekt wurde die Anwendbarkeit des zuvor etablierten methodischen Grundgerüsts auf die Identifikation forensisch relevanter Organgewebe (Hirn, Leber, Niere, Lunge, Herz- und Skelettmuskel) sowie Haut erweitert. Es wurden zunächst geeignete miRNA-Kandidaten zur Differenzierung der Gewebearten identifiziert und validiert. Anschließend wurde ihre Eignung und Robustheit an verschiedenen realistischen forensischen Probenmaterialien (Abstriche nach Messerstichen, Rückschleuderspuren nach Schüssen auf ballistische Modelle, fäulnisverändertes Material) geprüft und bestätigt. Der routinemäßige Einsatz dieser Methoden in der kriminologischen Fallarbeit kann künftig parallel zur obligatorischen DNA-Analyse erfolgen und durch die Interpretation und Kontextualisierung des sich bietenden Spurenbildes entscheidende Hinweise zum Tathergang liefern und somit zu einer besseren Aufklärung von Straftaten beitragen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Evidence based strategy for normalization of quantitative PCR data, in forensic miRNA-analysis, Forensic Sci Int. Genet. Suppl. Ser. 4 (2013): e148-e149
Sauer E, Madea B, Courts C
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An evidence based strategy for normalization of quantitative PCR data from miRNA expression analysis in forensically relevant body fluids, Forensic Sci Int.Genet. 11 (2014) 174–181
Sauer E, Madea B, Courts C
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Validation of forensic body fluid identification based on empirically normalized miRNA expression data, Forensic Science International: Genetics Supplement Series 5 (2015) e462-e464
Sauer E, Reinke A., Courts C
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Zur Versatilität der forensischen RNA-Analytik. Habilitationsschrift an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 2015
Courts C
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Courts C, Differentiation of five body fluids from forensic samples by expression analysis of four microRNAs using quantitative PCR, Forensic Sci Int Genet. 22 (2016) 89–99
Sauer E, Reinke, AK
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Identification of organ tissue types and skin from forensic samples by microRNA expression analysis. Forensic Sci. Int. Genet. 2017 May;28:99-110
Sauer E, Extra A, Cachée P, Courts C
