Nieuwe inzichten in de humane Y-chromosomale variatie voor forensisch DNA verwantschapsonderzoek op basis van uitgebreide stambomen en massive-parallel-sequencing

Forensische DNA-analyse is de gouden standaard in het rechtssysteem om de dader te identificeren via biologische sporen op een plaats delict. Helaas kan dader-identificatie door middel van standaard DNA merkers soms een uitdaging vormen in gemengde man-vrouw DNA-sporen zoals bij seksuele aanranding of moordzaken. Wanneer er sprake is van een mannelijke dader is het mogelijk om het man-specifieke Y-chromosoom (chrY) te genotyperen. Deze analyse negeert het vrouwelijk slachtoffer DNA in een mengspoor, vergemakkelijkt de uitsluiting van andere mannelijke verdachten en kan meerdere mannelijke daders detecteren. Doordat een chrY-databank ontbreekt in de meeste landen, moeten andere dader-identificatiestrategieën worden toegepast. ‘Familial searching’ of DNA-verwantschapsonderzoek is een forensische identificatiemethode waarbij er gezocht wordt naar familieleden om alsnog de dader te kunnen vatten. ChrY fungeert hiervoor als een uniek hulpmiddel aangezien het grootste deel relatief intact wordt overgeërfd van vader op zoon. De enige bron van genetische variatie tussen paternaal verwanten is het optreden van mutaties op Y-merkers. ChrY-analyse biedt hierdoor de mogelijkheid om verre of dichte verwanten te vinden die in hun vaderlijke lijn een recente gemeenschappelijke voorouder (MRCA) delen met de dader. Helaas zijn er nog enkele belangrijke hiaten in de kennis rond chrY-variatie. Dit proefschrift biedt nieuwe inzichten in de patrilineaire overdracht van chrY om het gebruik van familial searching als een efficiënt instrument in forensisch onderzoek te verbeteren. Allereerst werd door chrY-analyse tussen paternaal biologische verwanten de kennis over Y-merkers en hun mutatiesnelheden uitgebreid. Daarna werden verborgen mutaties onderzocht om alle chrY-variaties tussen paternaal verwanten zichtbaar te maken. Vervolgens werd met deze informatie een verbeterde MRCA rekenmachine ontwikkeld (de ‘YMrCA’) om de genealogische afstand tussen een dader en zijn familielid beter te kunnen inschatten. Daarnaast werd ook gefocust op de correlatie tussen chrY en familienamen, omdat deze in veel populaties samen worden overgeërfd van vader op zoon. Factoren die deze correlatie beïnvloeden werden onderzocht om een familienaam-voorspellingsmodel (de ‘Ysurnames’) te creëren. Tot slot werd een chrY-specifieke kit (de 'CSYseq') ontworpen om de huidige resolutie van chrY-analyse op DNA sequentieniveau te brengen. Hierdoor werd het mogelijk om heel wat Y-merkers van meerdere mannen tegelijk te analyseren en zo een uniek chrY-profiel te identificeren.