Мультилокусное генотипирование полиморфных STR-локусов хромосомной ДНК в единичных клетках: трудности технологий

Д.м.н. П.А. ИВАНОВ¹, эксп. С.Н. ЛЕОНОВ¹, к.м.н. Е.Ю. ЗЕМСКОВА¹, к.б.н. А.Г. КОБЫЛЯНСКИЙ², науч. сотр. Е.В. ДЗЮБЕНКО²

¹ФГБУ «Российский иентр судебно-медицинской экспертизы»(дир. — д.м.н. А.В.Ковалев) Минздрава РФ; ²Институт молекулярной генетики (дир. — чл.-корр. РАН С.В. Костров) Российской академии наук, Москва

Multilocus genotyping of polymorphous STR-loci of chromosomal DNA in individual cells: technical difficulties

P.L. IVANOV, S.N. LEONOV, E.YU. ZEMSKOVA, A.G. KOBYLYANSKY, E.V. DZYUBENKO

¹Federal state budgetary institution «Russian Centre of Forensic Medical Expertise», Russian Ministry of Health; institute of Molecular Genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow

Дана оценка эффективности специальных методических приемов повышения чувствительности мультиплексного анализа ДНК, а именно использования ПЦР-систем низкой плексности и технологии полногеномной преамплификации применительно к решению задачи судебно-экспертного генотипирования полиморфных STR-локусов хромосомной ДНК (хрДНК) в одной отдельной клетке. В целях максимальной информативности авторы отказались от использования имитационной модели (эквивалентные разведения ДНК). Работу выполняли на реальных препаратах единичных клеток буккального эпителия, полученных путем лазерной микродиссекции. Показано, что ни использование мультилокусных ПЦР-систем низкой плексности, ни технология полногеномной преамплификации не позволяют решить задачу достоверного генотипирования STR-локусов хрДНК в одной отдельной клетке. Разработанные методики позволяют осуществлять генотипирование хрДНК в суммарных препаратах из 10 диплоидных клеток. Достоверное мультиплексное генотипирование полиморфных STR-локусов хрДНК в единичных клетках человека пока остается за пределами возможного.

Ключевые слова: лазерная микродиссекция, молекулярно-генетическая экспертиза, мультиплексное генотипирование STR- локусов хромосомной АН К в единичных клетках.

This study was designed to estimate the effectiveness of special technical procedures for the enhancement of sensitivity of multiplex analysis of DNA, such as the use of low-plexity PCR systems and the whole genome preamplification technology, and the possibility of their application for the purpose of forensic medical genotyping of polymorphous STR-loci of chromosomal DNA in individual cells. The authors refused to use the imitation model (equivalent DNA dilutions) for the sake of obtaining the maximally informative data and chose to work with real preparations of solitary buccal epithelial cells isolated by the laser microdissection technique. It was shown that neither the use of the low-plexity multilocus PCR systems nor the whole genome pre-amplification technology makes possible reliable genotyping of STR-loci of chromosomal DNA in individual cells. The proposed techniques allow for DNA genotyping in preparations consisting of 10 diploid cells whereas the methods for reliable genotyping of STR-loci of chromosomal DNA in individual cells remains to be developed.

Key words: laser microdissection, molecular-genetic expertise, multiplex genotyping of STR-loci of chromosomal DNA in individual cells.