PCR-amplification and detection of the human D1S80 VNTR locus

Summary

A series of experiments has been performed to evaluate amplification and typing of the D1S80 VNTR locus. The validation study that has been carried out showed that correct D1S80 typing results can be obtained when a defined amplification protocol and a high-resolution polyacrylamide gel electrophoresis method are used. The use of the Chelex extraction protocol has substantially reduced the processing time. DNA-extraction, amplification and subsequent typing can be performed in one day. The discrimination power of this locus is 0.94 in a Dutch Caucasian population sample. The system is extremely sensitive: 0.1 ng of genomic DNA gave a correct typing result. The test could also detect the correct genotypes in mixed samples containing DNA from different individuals. Even if the major type was in a 20-fold excess, the minority type could still be amplified and typed correctly. We have found no deviation from Hardy-Weinberg equilibrium in a Dutch Caucasian population sample. Evidence for the somatic stability of this locus was obtained from a set of experiments where we compared DNA-profiles from corresponding blood, semen and saliva samples. The results of this study suggest that in the near future analysis of the D1S80 locus by DNA-amplification can be applied in actual forensic case work.

Zusammenfassung

Eine experimentelle Serie wurde durchgeführt, um die Amplifikations- und Typisierungsbedingungen des VNTR-Locus D1S80 festzulegen. Die Validierungsstudie, welche durchgeführt wurde, zeigte, daß korrekte Typisierungsergebnisse erhalten werden können, wenn ein definiertes Amplifikationsprotokoll und eine hochauflösende polyacrylamidgel-elektrophoretische Methode benutzt werden. Der Gebrauch des Chelex-Extraktionsprotokolls hat die Bearbeitungszeit erheblich reduziert. Die DNA-Extraktion, Amplifikation und anschließende Typisierung können an einem Tag durchgeführt werden. Die Diskriminationskraft dieses Locus ist 0,94 in einer holländischen Populationsstichprobe (Europäer). Das System ist extrem empfindlich: 0,1 ng genomischer DNA ergaben ein korrektes Typisierungsergebnis. Der Test war auch geeignet, korrekte Bestimmung der Genotypen in gemischten Samples durchzuführen, welche DNA von verschiedenen Personen enthielten. Auch wenn der Haupttyp in 20-fachem Überschuß vorhanden war, konnte der Nebentyp noch amplifiziert und korrekt bestimmt werden. In einer holländischen Populationsstichprobe haben wir keine Abweichung vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht gefunden. Evidenz für somatische Stabilität dieses Locus wurde dadurch erhalten, daß ein Satz von Experimenten durchgeführt wurde, in welchen die DNA-Profile korrespondierender Blut-, Samen- und Speichelproben verglichen wurden. Die Ergebnisse dieser Untersuchung legen nahe, daß in der nahen Zukunft die Analyse des D1S80-Locus durch DNA-Amplifikation im aktuellen forensischen Fallmaterial durchgeführt werden kann.