Development of a method for personal identification from mixed samples using single-cell genomics technology

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K10518
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58040:Forensics medicine-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Nagai Atsushi 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00207961)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: シングルセルゲノム解析 / 全ゲノム増幅 / 個人識別 / 混合血痕 / DNA型フルプロファイリング / アレル・スコアリング / 重ね合わせ法 / WGA産物混合法

Outline of Final Research Achievements

Single-cell genomics technology was used to develop a highly accurate individual identification method from mixed-blood spots. Anti-human CD3 antibodies were found to be useful for cell labeling when isolating single leukocytes from mixed-blood spots by the flow cytometric cell sorting in terms of allele determination rate. To solve the problem of not obtaining a complete profile of DNA types due to allele drop-out, which is likely to occur in the whole genome amplification (WGA) of a single-cell, the 'Overlay method' and the 'WGA product mixing method' were newly devised. By using these methods, the complete profile of DNA types of each contributor in the mixed-blood spots was obtained, showing that both methods can be used for mixed-blood spots where the DNA type of the contributors are unknown.

Free Research Field

法医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

法医・鑑識科学分野では、単独試料からの個人識別は非常に高い精度を持って行うことが可能であるが、混合試料からの個人識別はソフトウェア等による統計学的手法を用いても困難な場合が多く、混合試料に関与した人物を確実に特定するための有効な方法は未だない。本研究では、混合血痕中に含まれる個々の白血球に着目し、1個の白血球のシングルセルゲノム解析を行うことにより、混合血痕に関与した人物のDNA型フルプロファイルを得ることに成功した。本研究において得られた成果は、混合血痕から個人を特定するためのひとつの手法として、犯罪捜査に少なからず寄与しうるものと考える。