Il contributo dell'acqua di mare nella degradazione del DNA: comparazione genetica di resti ossei sottoposti a differenti condizioni tafonomiche in contesti forensi

Abstract

Nell’ambito della genetica forense, le analisi di campioni biologici compromessi rappresenta una complicazione investigativa comune. Ne risulta fondamentale l’attenta valutazione degli eventi tanatologici e tafonomici che hanno influenzato i reperti, compreso l'ambiente in cui è stato contenuto il cadavere o i resti scheletrici, che, nei casi in esame, è rappresentato dall'acqua di mare. Il presente studio propone un confronto genetico fra campioni biologici sottoposti a diverse condizioni ambientali, con lo scopo di determinare in che misura la sommersione cadaverica in acqua di mare possa influire sulla struttura del DNA endogeno, attraverso la valutazione della quantità di acido nucleico presente ed al livello di degradazione osservabile. I campioni selezionati consistono in resti scheletrici esposti all'ambiente marino e appartenenti a due scenari differenti. Il primo contesto è caratterizzato da un periodo di sommersione prolungato, mentre il secondo riguarda ossa esposte all’acqua per un breve periodo e non esposte. Il flusso di lavoro analitico su questi resti comprende le fasi di pretrattamento, estrazione del DNA, quantificazione, amplificazione degli STRs e sequenziamento. I risultati dei due scenari sono stati confrontati mediante valutazione statistica. È stato possibile determinare differenze significative tra il gruppo di ossa esposte all'acqua per un periodo prolungato e i due gruppi di campioni provenienti dal secondo contesto. Ciò evidenzia come la sommersione prolungata in acqua di mare abbia avuto effetti conservativi nei confronti del DNA endogeno.

Le analisi esperite sono state svolte presso l’Istituto di Medicina Legale dell’Ospedale Policlinico San Martino di Genova (Via A. De Toni 12, 16132, Genova) e presso la SC di Medicina Legale dell’ASST Spedali Civili di Brescia (Piazzale Spedali Civili 1, 25123, Brescia).

In the field of forensic genetics, the examination of compromised biological samples is a common investigative challenge. It is crucial to thoroughly assess the thanatological and taphonomic events affecting human samples for genetic analysis, including the environment surrounding the corpses or the skeletal remains, which, in the present cases, is represented by seawater. This study aims to compare different conditions to determine the extent to which cadaveric submersion in seawater affects endogenous DNA, by evaluating the degree of degradation and nucleic acid quantity. The selected samples consist of skeletal remains exposed to the marine environment and belonging to two different scenarios. The former context is characterized by a long-term submersion period, while the latter involves bones exposed for a short-term period and unexposed ones. The analytical workflow on these remains includes pretreatment, DNA extraction, quantification, STRs amplification and sequencing. The results from the two scenarios were compared through statistical evaluation. It was possible to determine significant differences between the group of bones exposed to the water for an extended period and the two groups of samples originating from the second context. This highlights that prolonged submersion in seawater had preservative effects on the endogenous DNA.

The analyses were performed at the Institute of Legal Medicine of the Ospedale Policlinico San Martino based in Genoa (Via A. De Toni 12, 16132, Genova) and at the Legal Medicine Unit of the ASST Spedali Civili of Brescia (Piazzale Spedali Civili 1, 25123, Brescia).