Erzurum Cumhuriyet Başsavcılığı'nın talebiyle, dönemin valisi Tuncay Sonel’in oğlu Mustafa Türkay Sonel'in aracında tespit edilen DNA örnekleri üzerine Doku ailesinden, Diyarbakır Adli Tıp Kurumu'nda DNA örnekleri alındı. Annesi Bedriye Doku ve babası Halit Doku'dan alınan kan, tırnak ve saç örnekleri, araçta bulunan DNA bulgularıyla karşılaştırılacak.
Soruşturmayı derinlemesine ele alan Tunceli'nin kadın başsavcısı Ebru Cansu'nun talimatıyla, Jandarma Suç Araştırma Timleri (JASAT) tarafından oluşturulan özel ekip, Gülistan'ın kaybolduğu gün ve öncesine ait tüm güvenlik kamera kayıtlarını inceledi. Yapılan operasyonlar sonucunda dosyada yer alan şüpheliler arasında dönemin valisi Tuncay Sonel’in oğlu Mustafa Türkay Sonel ve diğer bazı isimler tutuklandı.
Gülistan Doku’nun kayboluşu, başlangıçta kayıp vakası olarak başlatılan soruşturma, şüpheli ölüm ve cinayetle sonuçlandı. Şüphelilerin tutuklanmasının ardından yapılan çalışmalarla soruşturmanın derinliği daha da arttı.
