Keywords: Metilació de l'ADN, estimació d'edat, semen DNA methylation, age estimation, semen Metilación del ADN, estimación de edad, semen
Title in different languages: Optimització d'un model d'estimació d'edat per a mostres de semen basat en la metilació de l'ADN mitjançant la tècnica SNaPshot. Optimization of an age estimation model for semen samples based on DNA methylation using SNaPshot technique. Optimización de un modelo de estimación de edad para muestras de semen basado en la metilación del ADN mediante la técnica SNaPshot.
Subject areas: Bioquímica i biotecnologia Biochemistry and biotechnology Bioquímica y biotecnología
Confidenciality: No
Academic year: 2017-2018
Work's codirector: Beltrán Debón, Raúl
Student: Català Blanco, Marc
Department: Bioquímica i Biotecnologia
Work's public defense date: 2018-06-26
TFM credits: 18
Project director: Freire Aradas, Ana
Abstract: L'interès epigenètic per a l'estimació d’edat al context forense ha augmentat notablement durant els últims anys. L'anàlisi dels nivells de metilació d'ADN a dinucleòtids CpG s'ha convertit en el biomarcador de referència per a l'estimació d'edat en individus. Molts articles han proporcionat informació valuosa sobre fluids corporals, com ara mostres de sang o saliva; no obstant, poc es coneix sobre mostres d'esperma. Un informe recent de Lee et al. va ser capaç de desenvolupar dos models de regressió de predicció d'edat mitjançant l'ús d’únicament tres CpGs (cg06304190 del gen TTC7B, cg12837463 i cg06979108 del gen NOX4) molt informatives segons els patrons de metilació d'ADN en mostres d'esperma. Durant aquest projecte, mostres de semen de 50 μL i 300 μL de 5 individus s'han convertit amb bisulfit i analitzat mitjançant la tècnica de metilació SNaPshot a les CpGs seleccionades segons l’article de referència. Així, seguint els models de regressió descrits a Lee et al., s'ha aconseguit estimar amb èxit l’edat amb una diferència absoluta mitjana (MAD) d'aproximadament 5 anys entre l'edat calculada i l'edat cronològica en 4 dels 5 individus. D'aquesta manera, s'ha verificat la precisió i l'adaptabilitat d'aquests models de regressió inicials, la qual cosa corrobora que la MAD obtinguda per a mostres originals a Lee et al. es manté en altres mostres d'individus de diferent precedència geogràfica i sotmesos a diferents condicions ambientals. Tanmateix, el nombre limitat de mostres considerades en aquest projecte no ha permès el tractament estadístic de les dades, impossibilitant així el desenvolupament d'un nou model de regressió. Per això, properes investigacions a gran escala poden ajudar a implementar models d'estimació d'edat com a ajuda per a resoldre casos forenses com assalts sexuals o violacions, en els quals el semen es freqüentment trobat com a evidència a l'escena del crim. Epigenetic interest for age estimation in the forensic context has risen noticeably during last few years. DNA methylation analysis in CpG dinucleotides has turned into be the reference biomarker for age estimation of individuals. Many articles have provided valuable information for body fluids such as blood or saliva samples; nevertheless, few has been reported about semen body fluid. A recent report by Lee et al. was able to develop two age prediction regression models by using only 3 very informative CpG sites (cg06304190 in TTC7B gene, cg12837463, and cg06979108 in NOX4 gene) according to DNA methylation patterns in semen samples. During the present project, 50 μL and 300 μL semen samples from 5 individuals have been bisulfite-converted and analysed by methylation SNaPshot technique for the CpGs selected in the reference paper. Thus, by following the regression models described in Lee et al., an age approach has been achieved successfully with an average absolute difference (MAD) of approximately 5 years between the predicted age and the chronological age in 4 out of 5 individuals. This way, the accuracy and the adaptability of these initial regression models has been verified meaning that, the MAD obtained for original samples in Lee et al. is maintained in other samples from individuals with distinct geographical precedence and subjected to different environmental conditions. However, the limited number of samples considered in this project has not enabled statistical treatment of data, therefore the development of a new regression model has not been possible. That is why further large-scale studies may be developed in order to implement new age estimation models which can aid to solve forensic relevant cases such as sexual assaults or rapes, in which semen is a biological fluid frequently found as an evidence in the crime scene. El interés por la estimación de edad en epigenética forense ha aumentado notablemente durante los últimos años. El análisis de los niveles de metilación de ADN en dinucleótidos CpG se ha convertido en el biomarcador de referencia para la estimación de edad en individuos. Muchos artículos han proporcionado información valiosa sobre fluidos corporales como sangre o saliva; sin embargo, poco hay descrito acerca del semen. Una investigación reciente de Lee et al. fue capaz de desarrollar dos modelos de regresión de predicción de edad mediante el uso de únicamente tres CpGs (cg06304190 del gen TTC7B, cg12837463 y cg06979108 del gen NOX4) informativas según los patrones de metilación en esperma. Durante este proyecto, muestras de semen de 50 μL y 300 μL de 5 individuos se han convertido con bisulfito y analizado mediante la técnica metilación SNaPshot en las CpGs seleccionadas según el artículo de referencia. Así, siguiendo los modelos de regresión descritos en Lee et al., se ha logrado estimar satisfactoriamente la edad con una diferencia absoluta media (MAD) de aproximadamente 5 años entre la edad calculada y la edad cronológica en 4 de 5 individuos. De este modo, se ha verificado la precisión y la adaptabilidad de estos modelos de regresión iniciales, corroborando que la MAD en las muestras de Lee et al. se mantiene en muestras de individuos de diferente precedencia geográfica y sometidos a condiciones ambientales variables. Sin embargo, el número limitado de muestras en este proyecto no ha permitido el tratamiento estadístico de los datos, imposibilitando así el desarrollo de un modelo de regresión. Por ello, próximas investigaciones a gran escala pueden ayudar a implementar modelos de estimación de edad para resolver casos forenses como asaltos sexuales o violaciones, en los que el semen es frecuentemente encontrado como evidencia en la escena del crimen.
Subject: Bioquímica i biotecnologia
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Language: Anglès
Education area(s): Genètica, Física i Química Forense
Title in original language: Optimization of an age estimation model for semen samples based on DNA methylation using SNaPshot technique.
Creation date in repository: 2018-09-26
Repositori URV