Next Generation Sequencing in Forensic Science: A Primer

توالی‌یابی نسل بعدی در علم پزشکی قانونی: یک آغازگر به توالی‌یابی نسل بعدی (NGS) ویژه کاربرد آن در علم پزشکی قانونی می‌پردازد. بخش اول کتاب تاریخچه ای از رویکردهای هویت انسانی، از جمله VNTR، RFLP، STR، و تایپ DNA SNP را ارائه می دهد. تاریخچه توالی‌یابی برای تایپ‌سازی DNA انسان، از جمله توالی‌یابی Sanger، SNaPshot، Pyrosequencing، و اصول توالی‌یابی نسل بعدی را مورد بحث قرار می‌دهد. فصول یک نمای کلی از پانل های AmpliSeq، ForenSeq، Precision ID، PowerSeq و QIAseq را برای تایپ DNA انسان با استفاده از کروموزوم های اتوزومی، Y و X و SNP ها با استفاده از سیستم MiSeq FGx و Ion Torrent ارائه می دهند. نویسندگان مراحل استخراج DNA و کمی سازی DNA را که قبل از آماده سازی کتابخانه ها با کیت های NGS انجام می شود، تشریح می کنند.

نیمه دوم کتاب جزئیات اجرای ForenSeq و شناسه دقیق برای تقویت و برچسب‌گذاری اهداف برای ایجاد کتابخانه، غنی‌سازی اهداف برای پیوست کردن نمایه‌ها و آداپتورها، انجام خالص‌سازی و عادی‌سازی کتابخانه، جمع کردن کتابخانه‌ها و بارگذاری نمونه‌ها در کارتریج برای انجام توالی‌یابی روی ابزار. پوشش به عملکرد MiSeq FGx و Ion Chef می‌پردازد، از جمله ایجاد فهرست نمونه، اجرای مراحل شستشو، انجام NGS، درک فایل‌های بازخورد اجرا شده از دستگاه و عیب‌یابی. تجزیه و تحلیل داده های پنل ForenSeq و Precision ID، از جمله نحوه تجزیه و تحلیل و تفسیر داده های NGS و نمودارها و نمودارهای خروجی توضیح داده شده است. این کتاب با توالی یابی DNA میتوکندری (mtDNA) و تجزیه و تحلیل SNPs، از جمله موضوع هتروپلاسمی، به پایان می رسد. فصل‌های آخر کاربردهای پزشکی قانونی DNA میکروبی، NGS در تجزیه و تحلیل مایعات بدن، و چالش‌ها و ملاحظات برای کاربردهای آینده را بررسی می‌کنند.

ویژگی‌ها

• بر روی شناسایی انسان با استفاده از روش‌های سنتی و تایپ DNA NGS با هدف قرار دادن تکرارهای پشت سر هم کوتاه (STR) تمرکز می‌کند
< p>
• تکنولوژی و کاربرد آن را در تحقیقات اجرای قانون و چندشکلی تک نوکلئوتیدی هویت و اصل و نسب (SNPs) برای سرنخ‌های تحقیقاتی، فاجعه‌های جمعی، و موارد نسب به کار می‌برد
• اصول اساسی NGS را در قالبی واضح و قابل درک برای پزشکان و دانشجویانی که DNA را در برنامه های پزشکی قانونی مطالعه می کنند ارائه می کند

این اولین کتابی است که پزشکان را برای استفاده و اجرای این فناوری جدید در آزمایشگاه خود برای رسیدگی به پرونده آماده می‌کند و کاربردهای اولیه نحوه استفاده از نتایج NGS در دادگاه را برجسته می‌کند. . این کتاب را می توان برای دانشجویان سطح بالای کارشناسی و کارشناسی ارشد که دوره های متمرکز بر مفاهیم NGS را می گذرانند، مورد استفاده قرار گیرد. انتظار می رود خوانندگان درک اولیه ای از زیست شناسی مولکولی و سلولی و تایپ DNA داشته باشند.

Next Generation Sequencing in Forensic Science: A Primer addresses next generation sequencing (NGS) specific to its application to forensic science. The first part of the book offers a history of human identity approaches, including VNTR, RFLP, STR, and SNP DNA typing. It discusses the history of sequencing for human DNA typing, including Sanger sequencing, SNaPshot, pyrosequencing, and principles of next generation sequencing. The chapters present an overview of the forensically focused AmpliSeq, ForenSeq, Precision ID, PowerSeq, and QIAseq panels for human DNA typing using autosomal, Y and X chromosome STRs and SNPs using the MiSeq FGx and Ion Torrent System. The authors outline the steps included in DNA extraction and DNA quantitation that are performed prior to preparing libraries with the NGS kits.

The second half of the book details the implementation of ForenSeq and Precision ID to amplify and tag targets to create the library, enrich targets to attach indexes and adaptors, perform library purification and normalization, pool the libraries, and load samples to the cartridge to perform the sequencing on the instrument. Coverage addresses the operation of the MiSeq FGx and Ion Chef, including creating a sample list, executing wash steps, performing NGS, understanding the run feedback files from the instrument, and troubleshooting. ForenSeq and Precision ID panel data analysis are explained, including how to analyze and interpret NGS data and output graphs and charts. The book concludes with mitochondrial DNA (mtDNA) sequencing and SNPs analysis, including the issue of heteroplasmy. The final chapters review forensic applications of microbial DNA, NGS in body fluid analysis, and challenges and considerations for future applications.

FEATURES

• Focuses on human identification using traditional and NGS DNA typing methods targeting short tandem repeats (STRs)
• Applies the technology and its application to law enforcement investigations and identity and ancestry single nucleotide polymorphisms (SNPs) for investigational leads, mass disaster, and ancestry cases
• Presents the underlying principles of NGS in a clear, easy-to-understand format for practitioners and students studying DNA in forensic programs

This is the first book to prepare practitioners to utilize and implement this new technology in their lab for casework, highlighting early applications of how NGS results have been used in court. The book can be utilized for upper-level undergraduate and graduate students taking courses focused on NGS concepts. Readers are expected to have a basic understanding of molecular and cellular biology and DNA typing.