自动化法医DNA纯化以满足迫切需要:2001年9月11日的反思

2001年9月,阿兰·特里巴(中,蓝马球)与纽约市首席法医办公室(OCME)的技术人员一起讨论自动化法医DNA纯化。
2001年9月,阿兰·特里巴(中,蓝色马球)与纽约市首席法医办公室(OCME)的技术人员一起工作。

2000年夏天,Promega研究科学家Allan Tereba被要求为法医开发一种自动净化DNA的协议。他的团队最近推出了DNA IQ,这是第一个使用磁珠纯化法医DNA的Promega试剂盒。那是在Maxwell®仪器和Promega纯化化学广泛适用于高通量自动化之前。

艾伦说:“我曾怀疑是否能做到这一点。”“当你使用str时,少量的污染DNA会扰乱你的结果。但我还是去尝试了,这是一个挑战。”

一年多以后,艾伦在办公室里听到广播说一架飞机撞向了纽约世贸中心的北塔。不久之后,他听到广播说第二架飞机撞上了南塔。

那时,艾伦和他的同事已经成功地将DNA智商应用于机器人的甲板上。在袭击事件发生后的几天里,Promega的科学家们支持纽约市首席法医办公室(OCME)和纽约州警察的工作,对从世贸中心废墟中发现的人类遗骸进行鉴定。

在艾伦和其他许多Promega科学家的努力下,Promega准备为紧急需求提供独特的解决方案。以下是这些科学家的一些反思。

自动化法医DNA纯化

Allan Tereba,高级研究科学家*:2000年底,我的老板来找我说:“我想让你把DNA智商加到一个机器人系统上。”我说:“好吧,这很难。我想在那个时候,有一些机器人系统可以净化DNA,但它们只是作为参考样本。我们必须设计一个磁铁,正好适合96孔板。我得花时间学习如何给机器人编程,不过最难的是如果你想从珠子上提取DNA,你必须加热它,然后使劲摇晃它。我很害怕,因为风险很大,但实际上效果很好。我用深井盘和相当少量的液体。我做了一些实验,做了一些聚合酶链反应测试,看看是否有交叉污染,我在对照中没有看到任何东西。就在那时我说"天啊,这能行"

2001年初,在改进了方案后,艾伦和其他几位项目科学家与弗吉尼亚州的一个犯罪实验室合作,测试了自动化系统。

我飞过去建立了这个系统。我们向他们展示了所有的东西是如何工作的,当它到颤抖的部分时,他们的眼睛变得疯狂,他们说,‘这行不通。“我们让他们只做样品,然后我就回到了Promega。当他们把所有的东西都计算出来时,他们的空白是完全空白的。

Paraj Mandrekar研究科学家*:2001年8月和9月初,我正在研究从小块组织中分离DNA。我是手动操作的,但用的是一种可以适应机器人的方式。我记得当时我在想‘我不知道为什么我们会这样做’,但我可以在机器人上做组织切片,一次88块。然后一周半后,人们会说,“嘿,你在机器人上玩纸巾吗?”因为我认为这是我们现在需要的……”

2001年9月11日,阿尼·马西贝(Arni Masibay)听到有关袭击的消息时,正在佛罗里达州的家中办公。在最初的冲击消退后,阿尼意识到Promega处于一个独特的位置,可以支持一些后续工作。

Arni Masibay,法务区域客户经理:它突然出现在我的脑海中,他们将不得不收集和收集所有的样品,将它作为一个犯罪现场,我不知道他们会做多少,但这是我发现的一个挑战,Promega可以是有益的。当时,我非常了解GI研究科学家正在进行的项目,其中之一就是自动化。所以我试着联系纽约首席法医办公室接电话的人是一个实验室主任,我以前没和他说过话,但当我解释我想做什么时,我清楚地记得他说:“我就是你要找的人。”

研究科学家Michelle Mandrekar:在他们测试它之前,我们需要证明[DNA智商]可以净化线粒体DNA,以防它是一个降解的样本,无论是从立即崩溃还是从收集它的时间来看。我在哺乳动物中找到了这些保守序列的引物,所以在9/11之后的几天,Paraj和我在一个周六在实验室里做PCR,以证明我们可以提取线粒体DNA。我们可以证明这个线粒体序列可以在DNA IQ样本中检测到。能做点什么真的很值得。每个人都面面相觑,“我们该怎么办?”我们在实验室里做了一些可以帮助人们的事情。

确定9/11受害者

2001年9月17日,包括Allan Tereba和Arni Masibay在内的一组Promega科学家飞到纽约市,在首席法医办公室(OCME)建立从人类遗骸中提取DNA的自动化纯化。

七天后,鲍勃·麦克拉伦加入了这个小组,他们飞往纽约州奥尔巴尼,在那里,纽约州警方正准备处理来自失踪人口的参考样本。

Arni Masibay:我们是最早飞往纽约的飞机之一。当我在飞机上时,我回忆起一种奇怪的感觉,因为它是如此安静。当我们着陆时,每个人都在鼓掌,你几乎可以在飞机上轻松地放松下来。

纽约市首席验尸官办公室向艾伦·特莱巴提供的补丁,以表彰他参与应对9/11袭击。

艾伦Tereba:到处都是士兵,我们必须通过三个检查站。他们会问我们,“你们为什么在这里?”你为什么想进去呢?”他们翻了我们的行李,背包,所有东西。我们去了OCME所在的大楼我们对他们建立的机器人系统进行了编程。那是一段令人筋疲力尽的时光。我们每天工作12个小时,也许更多,然后回过头来,写下我们所做的。

Paraj Mandrekar:我的工作转向了在Promega校园里做实验,然后把实验结果传达给现场。例如,其中一个问题是很多组织样本在他们使用的条件下不能溶解。所以我们在现场设置了实验,然后发送电子邮件并更新哪些工作正常,哪些工作不正常。

艾伦Tereba:但这并不是故事的结局。当您试图识别样本时,您还需要参考样本。在奥尔巴尼有个纽约州警察实验室研究牙刷,梳子和其他物品。我们飞到那里去建立另一套机器人系统。

Bob McLaren,技术服务科学家*:我永远记得的一件事是,当我们走进实验室时,有一个机器人,我们准备做我们的程序,但实验室里到处都是棕色的纸袋,所有这些纸袋上都有人们的名字。那些是失踪人员的参考样本。这句话击中要害了,这是人的生命。那些已经离开我们的人。所以,当你走进实验室时,你会注意到这一点。你知道这就是你来这里的目的。我将永远记住那一幕。


二十年后,OCME是仍在工作使用最新的DNA识别技术来识别从世贸中心找到的遗骸。

当我们记得2001年9月11日的事件并纪念那些失去生命的人们时,我们向所有为DNA鉴定技术奠定基础的科学家们表示感谢,以及所有致力于进一步推动这些技术的人。


*职称反映了2001年的职位。
艾伦·特里巴于2006年从Promega退休。
Paraj Mandrekar现在是一名技术服务科学家。
鲍勃·麦克拉伦现在是一名高级研究科学家。


纽约市首席法医办公室助理主任Mark Desire将在第32届人类鉴定国际研讨会(ISHI)上发表主旨演讲。他的演讲将讲述OCME法医科学家和世贸中心遇难者家属的艰难和毅力,以及正在进行的查明当天所有遇难者身份的工作。一个小组还将讨论20年来9/11调查在全世界法医学方面取得的进展。报名参加会议的时间ishinews.com。


想了解更多关于法医DNA分析的进展,请查看我们最近的文章,《骨头里的故事:9/11 20年后的DNA法医分析》


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Jordan Villanueva在2017年加入Promega之前,曾在西北大学学习写作和生物学。作为一名科学作家,他最感兴趣的是科学中人的一面——期刊文章背后的故事和人物。研究兴趣包括免疫学和神经科学,以及COVID-19大流行。当乔丹不工作的时候,他喜欢把酵母烘焙变成一门科学。这只是酵母和乳酸菌的共生培养,对吧?

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