Promega develops new enzyme to significantly reduce stutter artifacts in forensic DNA analysis
- Patent filed for the world’s first enzyme that effectively minimizes stutter artifacts in STR analysis
- Increased precision and reliability in DNA profiling in forensic laboratories
- Integration into future 8-color STR analysis kits
Further Information in German below.
Promega entwickelt neues Enzym zur signifikanten Reduktion von Stutter-Artefakten in der forensischen DNA-Analyse
- Patent für das weltweit erste Enzym eingereicht, das Stutter-Artefakte in der STR-Analyse effektiv minimiert
- Höhere Präzision und Zuverlässigkeit bei der Erstellung von DNA-Profilen in forensischen Laboren
- Integration in zukünftige 8-Farben-STR-Analyse-Kits
Madison, WI USA. (30. September 2024)
Forschende der Promega Corporation haben ein neues Enzym entwickelt, das störende Stutter-Artefakte in der forensischen DNA-Analyse nahezu vollständig eliminiert. Dieses Enzym erleichtert erheblich die Dekonvolution von Mischspuren und ermöglicht Forensikerinnen und Forensikern, präzise DNA-Profile mehrerer Spurenleger aus einer Probe zu erstellen. Damit löst das Enzym eine der größten Herausforderungen der STR-Analyse.
„Durch die Eliminierung der Stutter-Artefakte können Forensikerinnen und Forensiker geringfügige Spurenverursacher präziser identifizieren und die Anzahl der Spurenleger in komplexen Mischungen besser bestimmen“, erklärt Michael Coble, Executive Director des Center for Human Identification an der University of North Texas Health Science Center.
Stutter-Artefakte waren über Jahrzehnte hinweg ein zentrales Problem in der Forensik. Diese natürlich auftretenden Fehler können dazu führen, dass Analysten und Software-Programme potenziell wertvolle Daten verwerfen. Mithilfe des neuen Enzyms von Promega müssen nützliche Informationen nicht mehr mühsam von störenden Signalen getrennt werden.
„Ohne Stutter-Peaks können wertvollere Informationen aus jeder Probe gewonnen werden“, sagt Bob McLaren, Forschungsleiter bei Promega. „Hoffentlich führt das dazu, dass mehr Fälle gelöst werden – und das deutlich schneller.“
Diese Innovation wurde erstmals im September 2024 auf dem International Symposium on Human Identification in San Antonio, Texas, USA, vorgestellt. Promega hat bereits ein Patent für die Anwendung dieses Enzyms in der STR-Analyse eingereicht.
Stutter-Artefakte in der STR-Analyse
Die forensische DNA-Analyse basiert auf der Amplifikation und Detektion von Short Tandem Repeats (STRs). STRs sind DNA-Abschnitte, in denen kurze Sequenzen mehrfach hintereinander wiederholt werden. Während der Amplifikation durch die Taq-Polymerase kann das Enzym gelegentlich über eine Wiederholungseinheit hinweg rutschen, was zu einem neuen Fragment führt, das um eine Wiederholung kürzer ist als die Vorlage. Bei der Kapillarelektrophorese erscheint dieses als zusätzlicher Peak, der um eine Wiederholung kürzer ist als der eigentliche Peak.
Dies stellt eine besondere Herausforderung dar, wenn die Probe DNA mehrerer Personen enthält. Oftmals ist es schwierig zu entscheiden, ob ein Peak ein Stutter-Artefakt oder ein Allel eines weiteren Spurenlegers ist.
Neuartiges Enzym „Reduced Stutter Polymerase (RSP)”
Das von Promega entwickelte Enzym ist eine genetisch modifizierte Version der Taq-Polymerase. Sie enthält Elemente der T7-DNA-Polymerase und zusätzliche Mutationen, die es ihr ermöglichen, sich stärker an die DNA-Vorlage zu binden. Das Ergebnis ist ein Enzym, das Stutter im Vergleich zu derzeitigen Polymerasen um ein Vielfaches reduziert, sodass die nur noch schwachen Stutter-Artefakte im Grundrauschen des Analysegerätes verschwinden und nicht mehr nachweisbar sind.
Promega plant, dieses Enzym in zukünftige 8-Farben-STR-Analyse-Kits zu integrieren. Promega ist auch der erste Hersteller, der STR-Chemie mit 8 Farben einführt, was es Analysten ermöglicht, mehr Daten aus komplexen oder degradierten Proben zu gewinnen. In Kombination mit den Kapillarelektrophorese-Geräten der Spectrum CE Familie helfen die kombinierten Technologien forensischen Laboren, zuverlässige und qualitativ hochwertige Daten zu gewinnen.
Promega entwickelt und produziert seit über 35 Jahren Produkte zur DNA-basierten humanen Identifizierung.
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