Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi-next generation sequencing (NGS) telah menjadi alat yang sangat berguna dalam analisis DNA forensik. Namun, keberadaan platform NGS mainstream seperti Precision ID NGS System dari Thermo Fisher Scientific yang dapat mendeteksi mayoritas marker forensic, kecuali Y-chromosomal short tandem repeats (Y-STRs). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengembangkan panel Y-STR kompatibel dengan alur kerja otomatis platform NGS menggunakan Ion AmpliSeq Technology, 2) mengevaluasi performa panel sesuai dengan guidelines SWGDAM, dan 3) menjelajahi kemungkinan menggunakan alur kerja kombinasi untuk mendeteksi STR autosomal dan Y-STR (AY-STR NGS workflow).
Dalam penelitian ini, GrandFiler Y-STR Panel berhasil dirancang menggunakan strategi "separating" dan "merging", termasuk 102 Y-STR dan Amelogenin dengan panjang amplicon rata-rata 133 bp. Hal ini membuat sistem multiplex Y-STR mega di mana hingga 16 sampel dapat diuji sekaligus pada sebuah Ion 530 Chip.
Pengujian validasi pengembangan panel Y-STR tersebut meliputi keberadaan, keterkaitan spesies, ulang, kesepakatan, sensitivitas, sampel yang terdegradasi, sampel kasus, dan campuran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panel Y-STR baru tersebut memiliki run metrics dan performa NGS yang sangat baik, termasuk 92,47% basis dengan kualitas ≥ Q20, 91,80% bacaan efektif, 2106 kali depth of coverage (DoC), dan 97,09% kesepakatan antara lokus.
Selain itu, panel Y-STR tersebut juga menunjukkan tingkat spesifik yang sangat tinggi untuk pria manusia dan 99,40% koncordansi metode dan bioinformasi. Panel tersebut dapat menghasilkan profil lengkap pada ≥ 0,1 ng input DNA dan mengembalikan informasi genetik lebih banyak dari sampel-sampel kasus yang terdegradasi dan beragam.
Meskipun hasilnya tidak sesuai dengan harapan ketika digunakan pada campuran, panel Y-STR tersebut dapat menghasilkan informasi genetik lebih banyak dibandingkan dengan metode elektroforesis kapiler (CE). Alur kerja AY-STR NGS berhasil di establish dengan menggabungkan GrandFiler Y-STR Panel dengan Precision ID GlobalFiler ™ NGS STR Panel v2 dalam rasio konentrasi 2:1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alur kerja kombinasi memiliki performa, ulang, koncordansi, dan sensitivitas yang stabil seperti alur kerja Y-STR NGS tunggal, memberikan lebih banyak pilihan bagi ilmuwan forensik ketika menghadapi berbagai scenario kasus.
Dalam kesimpulan, GrandFiler Y-STR Panel telah dikonfirmasi sebagai panel Y-STR pertama yang efektif mendeteksi jumlah besar marker Y-STR pada platform Precision ID NGS System, yang kompatibel dengan 51 marker Y-STR di kit CE komersial dan 51 marker Y-STR di kit NGS komersial serta STRBase. Panel tersebut adalah sebagai robust, reliable, dan sensitive seperti kit CE/NGS saat ini, dan cocok untuk menyelesaikan kasus-kasus yang nyata, terutama untuk sampel-sampel yang sangat terdegradasi (indeks degradasi > 10).
Kata kunci:
- ForeNGS Analysis Software
- GrandFiler Y-STR Panel
- Ion Torrent GeneStudio S5 System
- Next-generation sequencing
- Y-chromosomal short tandem repeat.