Využití metylací DNA při studiu historických populací a ve forenzní praxi

Bc. Lenka Skopalová

Bakalářská práce

The usage of DNA methylation in the research of historical populations and in forensic practice

Anotace:

V této bakalářské práci se věnuji metylacím DNA, které nám jako epigenetická variace poskytují velké množství informací. Metylace DNA vznikají kovalentním připojením metylové skupiny na nukleovou bázi, v případě člověka na cytosin. V první části se věnuji obecným poznatkům, vzniku metylované DNA, změnám v průběhu života a informacím, které je možné z této epigenetické změny získat. V druhé části je pak souhrn molekulárně-biologických metod, které se ke studiu metylací DNA používají a jejich srovnání. Pro forenzní účely se jako nejvhodnější a zároveň i nejpoužívanější postup jeví bisulfitová konverze následovaná sekvenačními metodami (sekvenování nové generace či pyrosekvenování). Existují ovšem i metody, které ošetření vzorku bisulfitovou konverzí nepotřebují, jako např. sekvenování třetí generace (technologie Nanopore), která byla ovšem doposud použita především pro medicínské účely. Pro studium metylací aDNA je nutné brát v potaz stáří a vstupní množství vzorku. U mladších, případně hojnějších vzorků je možné vzorky enzymaticky ošetřit (bisulfitovou konverzí, směsí USER), a následně osekvenovat, u starších nebo vzácnějších je možné provést pouze krok pro odstranění uracilů, vzorek následně osekvenovat a stav premortem určit matematickými postupy.

Abstract:

In this thesis, I deal with DNA methylation, which, as an epigenetic variation, provides us with a large amount of information. DNA methylation is formed by the covalent connection of the methyl group to the nucleobase, related to human mainly to cytosine. This bachelor thesis contains a summary information of methylated DNA, changes in DNA methylation during lifetime and information that can be obtained from this epigenetic variation. In the second part there is a summary molecular-biological methods that are used to study DNA methylation and their comparison. For forensic purposes, bisulfite conversion followed by sequencing methods (new generation sequencing or pyrosequencing) appears to be the most appropriate and the most widely used procedure. However, some methods do not require bisulfite treatment of the sample, such as MinION technology, which has been so far used primarily for medical purposes. It is necessary to take into account the age and inpute quantity of the sample to study the aDNA methylation. For younger or more abundant samples, the samples can be enzymatically (bisulfite treatment, USER) treated and subsequently sequenced. In the case of older or rarer samples, the sample processing include just uracil removal step, sequencing and determination of premortem DNA methylation mathematically.

Klíčová slova

Metylace DNA, Metylace aDNA, Pyrosekvenování, HRM analýza, Bisulfitová konverze, Illumina HumanMethylation BeadChip, Detekce metylace DNA, DNA methylation, aDNA methylation, Pyrosequencing, HRM analysis, Bisulfite treatment, Detection of DNA methylation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 9. 2020
• Vedoucí: Mgr. Dana Fialová, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Speciální biologie