Spatial Variation in Bacterial DNA Profiles for Forensic Soil Comparisons

ABSTRACT

The feasibility of using bacterial DNA profiling of soil in forensic investigations is evaluated. Terminal restriction fragment (TRF) analysis of 16S ribosomal DNA may be employed to generate DNA profiles for use to discriminate between soil samples. To assess the localisation of the profiles and strengthen any evidential value of TRF analysis, small-scale spatial variability has been examined. Soil samples were collected at intervals along 2 m horizontal transects of three different ecosystems—a field, a forest, and a dune system—and TRF profiles compared. 13% to 20% of TRFs were common to all sampling points, for all transects. The mean similarity for TRF profiles at all sampling points ranged from 49.3% for the dune system to 58.4% for the field transect. ‘Patch size’ (distance along the transect in which DNA profiles showed highest similarity) ranged from 20–80 cm for each ecosystem. This small- scale variability may cause problems if forensic ‘matching’ of soil DNA profiles is attempted, unless the precise location from which the soil sample was originally taken could be identified. The implications of these findings for forensic fingerprinting of soil samples are discussed.

RÉSUMÉ

Cette étude évalue la faisabilité d'utilisation de l'analyse d'ADN bactérien dans les enquêtes judiciaires. L'analyse de fragments de restriction terminaux (FRT) de I'ADN ribosomal peut être utilisé pour générer des profils d'ADN pour différencier des échantillons de sol. La variabilité spatiale à petite échelle fut examinée pour évaluer la localisation des profils et pour renforcer la valeur de l'analyse FRT. Des échantillons de sol de trois différents écosystèmes (champ, forêt, dune) furent ramassés le long d'une section horizontale de 2 mètres, et leurs profils FRT furent comparés. De 13 à 20% des FRT étaient commun à tous les échantillonnages et à toutes les sections. La moyenne de similarité des profils FRT de tous les échantillonnages varie de 49,3% pour les dunes à 58.4 % pour les champs. La grandeur du secteur (distance le long de la section avec la plus grande similarité de profils d'ADN) varie de 20 à 80 cm pour chaque écosystème. Cette variabilité à petite échelle peur causer des problèmes si une correspondance judiciaire de profils d'ADN de sol est envisagée, à moins qu'une localisation précise de l'origine de l'échantillon de sol puisse être identifiée. Les conséquences de ces résultats sur le profilage judiciaire d'échantillons de sol sont discutées.