二代测序试剂盒SNP位点遗传学参数和对比

目的计算二代测序试剂盒SNP位点的遗传学参数,与STR基因座进行对比,以建立SNP和STR的系统效能换算比例。方法对二代测序试剂盒(Foren Seq~(TM)DNA Signature Prep试剂盒和Precision ID Identity Panel试剂盒)共101个SNP位点进行Hardy-Weinberg平衡检验,计算SNP位点在个体识别、标准三联体鉴定、二联体鉴定及双亲皆疑鉴定中的各项系统效能参数,并与STR基因座进行对比。结果除无基因型频率数据的2个位点外,99个SNP位点符合Hardy-Weinberg平衡检验(P0.05)。Foren Seq~(TM)DNA Signature Prep试剂盒94个SNP位点的累积个体识别率(cumulative discrimination power,CDP)为1-1.152 1×10~(-34),累积三联体非父排除率(cumulative probability of exclusion in trios,CPE_(trio))为1-4.416 9×10~(-8),累积二联体非父排除率(cumulative probability of exclusion in duos,CPE_(duo))为1-8.483 7×10~(-5),双亲皆疑累积排除率(cumulative probability of exclusion in alleged parents cases,CPE_(AP))为1-1.222 7×10~(-12)。Precision ID Identity Panel试剂盒90个SNP位点的CDP为1-2.052 4×10~(-33),CPE_(trio)为1-8.709 3×10~(-8),CPE_(duo)为1-1.1638×10~(-4),CPE_(AP)为1-3.725 7×10~(-12)。在个体识别、标准三联体鉴定、二联体鉴定、双亲皆疑鉴定中,分别平均有2.85、4.51、4.88、4.55个SNP位点等于1个STR基因座的系统效能。结论二代测序试剂盒SNP位点的系统效能较高,多个SNP位点联合可应用于法庭科学中的个体识别和亲子鉴定。     

31个SNP位点多重PCR扩增和芯片分型技术的建立及其法医学应用

目的对SNP基因分型芯片在个体识别中的应用价值进行研究。方法根据SNP不同等位基因的序列设计探针,制成分型芯片。采用4个复合PCR体系,用末端标记了Cy5的引物进行复合PCR扩增,产物与寡核苷酸探针进行杂交,根据杂交产生的荧光信号值确定样品在各SNP位点的基因型。将这一方法应用于109份样本的分型,根据基因型分布统计分析31个SNP位点的法医学应用价值。同时,进行家系调查和方法灵敏度分析。结果方法的灵敏度为1ng;所检测的31个SNP位点的累积个体识别率为0.9999999999979(偶合率为2.13×10-12),二联体亲子鉴定中累积非父排除率为0.9609,三联体亲子鉴定中累积非父排除率为0.9970。家系调查的结果表明,这些位点等位基因由亲代向子代的传递符合孟德尔遗传定律。结论上述31个SNP位点为中高信息量位点,适用于法医学个体识别,可作为当前STR系统的补充。     

海南汉族人群19个STR基因座遗传多态性及其应用

目的建立海南地区汉族人群19个常染色体STR基因座的遗传多态性数据资料,并探讨此19-STR基因座系统在亲子鉴定中的应用。方法对海南汉族462例无血缘关系个体,采用Goldeneye~(TM) 20A系统复合扩增并检测,得到19个STR基因座的遗传数据信息;在283例亲子鉴定案例中,评价19-STR基因座系统的应用。结果 19个STR基因座的基因频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P0.05),杂合度在0.603~0.914之间,累积个体识别率大于0.999 999 999 999 999,累积三联体非父排除率为0.999 999 994。283例亲子鉴定中,三联体170例,二联体113例;认定案例247例(87.3%),排除案例36例(12.7%);发生等位基因突变案例14例(4.9%),均为一步突变。结论 19个STR基因座中的14个基因座具有高度遗传多态性,19-STR基因座复合扩增分型系统具有较高的非父排除效能,可满足海南地区亲子鉴定的需要,同时应注意亲子鉴定中的基因突变现象。     

江苏汉族人群30个插入/缺失位点的遗传多态性

目的调查30个插入/缺失(insertion/deletion,In Del)位点在江苏汉族人群中的遗传学信息,评估Investigator~ DIPplex试剂盒的使用价值,并用于指导江苏汉族人群的法医学分析。方法用Investigator~ DIPplex试剂盒对江苏地区305名汉族健康无关个体进行常染色体In Del位点的分型检测,统计分析30个In Del位点的频率数据及遗传学参数。结果 30个In Del位点在江苏汉族人群中的分布均符合Hardy-Weinberg平衡,有21个In Del位点的最小等位基因频率大于0.3。多态信息含量为0.089~0.375,个体识别率为0.093~0.500,二联体非父排除率为0.047~0.250,三联体非父排除率为0.046~0.219。30个In Del位点经连锁不平衡分析,各位点之间相互独立,累积个体识别率为1-7.369×10-8,二联体累积非父排除率为0.998 933 978,三联体累积非父排除率为0.997 806 392。除HLD118等5个位点外,群体间Fst值均小于0.06,在群体间差异较小。结论 Investigator~ DIPplex试剂盒中所含有的In Del位点可作为补充遗传标记应用于法医物证学相关检案工作。     

Goldeneye~(TM) DNA身份鉴定系统22NC试剂盒的法医遗传学调查

目的调查Goldeneye TM DNA身份鉴定系统22NC试剂盒中所包含的21个常染色体STR基因座在汉族人群中的遗传学数据,并考察该试剂盒的法医学应用价值。方法应用Goldeneye TM DNA身份鉴定系统22NC试剂盒对华东地区500名汉族健康无关个体进行常染色体STR基因座分型检测,统计分析21个常染色体STR基因座的频率数据、群体遗传学参数及连锁不平衡状况。结果 21个常染色体STR基因座在华东汉族人群中均符合Hardy-Weinberg平衡,各基因座之间相互独立。DP值均大于0.85,在群体中的CDP值为1-3.616 5×10-26,二联体累积非父排除率为1-2.786 81×10-6,三联体累积非父排除率为1-8.545 82×10-10。结论Goldeneye TM DNA身份鉴定系统22NC试剂盒中所包含的21个常染色体STR基因座在华东汉族人群中具有良好的多态性,联合Goldeneye TM DNA身份鉴定系统20A可以满足双亲皆无的全同胞鉴定要求,为该类案件的解决提供便利的工具。     

应用Ion Torrent PGM~(TM)平台检测中国汉族124个身份鉴定SNPs

目的应用Ion Torrent PGM~(TM)测序平台检测中国汉族群体124个身份鉴定SNPs(individual identification SNPs,IISNP)的多态性信息。方法采用Ion Ampliseq~(TM)Library试剂盒对中国汉族130个无关个体样本及2个家系共8个个体的124个SNPs(90个常染色体SNPs和34个Y染色体SNPs)进行复合扩增,在Ion Torrent PGM~(TM)测序平台上检测。结果中国汉族130个无关个体应得14 148个SNP分型,其中软件给出分型结果14 086个,正确14 085个(99.992 9%),分型偏倚1例(0.007 1%)。软件未报SNP分型62例,需人工校正分析。在90个常染色体SNPs中,MP值最高为0.817 3(rs740910),最低为0.348 0(rs2831700),CMP为6.8984×10~(-34);DP值最高为0.652 0(rs1355366),最低为0.182 7(rs727811),CDP为0.999 999 999 999 999 999 999999 999 999 999 310 2,高于22个STRs的CDP;PE值最高为0.278 1(rs1058083),最低为0.007 3(rs1024116),CPE为0.999 999 616 7,低于22个STRs的CPE。在34个Y-SNPs中,72个中国汉族男性无关个体共观察到8种单倍型。家系样本分型结果未发现突变,均符合遗传规律。结论 124个身份鉴定SNPs在中国汉族群体中具有良好的遗传多态性,是理想的个体识别遗传标记。Ion Torrent PGM~(TM)平台在法庭科学领域有较好的应用价值。     

SiFaSTR~(TM) 23plex DNA身份鉴定系统在华东汉族人群中的法医学应用

目的调查SiFaSTR~(TM)23plexDNA身份鉴定系统所包含的21个常染色体STR基因座及DYS391基因座在华东地区汉族人群中的遗传多态性,并评估其在法医学中的应用价值。方法采用SiFaSTR~(TM)23plexDNA身份鉴定系统对2000名无关个体进行分型检测,统计分析上述STR基因座的群体遗传学参数。采用该试剂盒对支持亲子关系的3198例案例进行检测,观察21个常染色体STR基因座的突变情况。结果21个常染色体STR基因座均符合Hardy-Weinberg平衡(P0.05),Ho为0.6175~0.9270,DP为0.7964~0.9869,PIC为0.5611~0.9123,CDP为0.999999999999999,CPE_(duo)为0.999997431701961,CPE_(trio)为0.999999999654865。DYS391基因座共检出5个等位基因,等位基因频率在0.0040~0.7290,GD为0.4189。除D13S317和D10S1248外,其余19个常染色体STR基因座共观察到76次突变,其中一步突变75次(98.68%),三步突变1次(1.32%),突变率为0.2465×10~(-3)~2.7114×10~(-3),21个常染色体STR基因座平均突变率为0.8921×10~(-3)(95%置信区间为0.70×10~(-3)~1.10×10~(-3))。33例三联体突变事件中,父、母源性突变比例为2.09∶1。结论SiFaSTR~(TM)23plexDNA身份鉴定系统在华东地区汉族人群中具有良好的遗传多态性,且各STR基因座突变率在可接受范围内,可用于法医学亲权鉴定和个体识别。     

Identifiler体系在单亲血缘关系鉴定中应用价值的研究

目的研究16基因位点Identifiler体系在单亲血缘关系法医鉴定中的应用价值. 方法对无关个体中随机抽样组成的假设父-子二联体100例、正常人群中已知真父-子二联体100例及已知非父-子二联体100例、实际单亲血缘关系亲子鉴定案228例、特意省去母亲的二联体鉴定案136例,应用Identifiler体系的16基因位点进行检测,得出每案例的RCP值,将检测结果同应用其他体系检测的结果比对,同三联体检测结果比对,同真实情况比对,计算出单独使用Identifiler体系在单亲血缘关系法医鉴定中的正确率. 结果对228例单亲鉴定案应用Identifiler体系检测的结果,同应用Profiler Plus和Cofiler两个体系再加用24个其他位点银染检测(共37个位点)的结果完全相同;对无关个体100例及真父-子二联体100例及非父-子二联体100例,用Identifil er体系检测的结果同调查核实的真实情况完全相符;对136例特意省去母亲的二联体案,用I dentifiler体系检测的结果同原实际检案中三联体检测的结果完全相同. 结论 单独使用Identifiler体系完全可以解决法医亲子鉴定中的单亲血缘关系鉴定问题.     

贵州汉族19个STR基因座多态性及法医学应用

目的调查19个常染色体STR基因座在贵州汉族人群中的等位基因分布,评估其在法医学中的应用价值。方法应用Goldeneye~(TM) DNA身份鉴定系统20A试剂盒,研究贵州520名汉族无关健康个体19个常染色体STR基因座多态性。用310型遗传分析仪进行毛细管电泳,Gene Mapper~ID v3.1进行基因分型。结果 19个常染色体STR基因座的杂合度为0.603 8~0.916 4,个体识别率为0.790 0~0.985 6,非父排除率为0.295 5~0.826 9,多态信息含量为0.553 5~0.908 9,累积个体识别率为1-1.230 0×10~(-22),累积非父排除率为0.999 999 99。贵州汉族和其他五个地域的汉族两两之间等位基因频率比较,仅贵州汉族与山东汉族、辽宁汉族、山西汉族之间存在基因频率差异具有统计学意义。结论 D19S433等19个常染色体STR基因座在贵州汉族人群中具有良好的遗传多态性,对群体遗传学和法医物证学研究有应用价值。     

法医SNP复合检测体系的构建及应用

目的构建48-SNP位点复合检测体系,用于个体识别、性别鉴定、ABO基因分型。方法采集225份无关个体样本(血斑及口腔拭子),18份案例样本(不同组织及体液斑),选择43个常染色体位点、4个ABO基因位点和1个性别鉴定位点,根据单碱基延伸技术通过GenomeLabTMSNPstream基因分型系统进行SNP分型;并检测体系灵敏度、同一个体不同组织同一性及模拟腐败检材。结果 48-SNP体系分型结果与测序结果的一致性为100%,最小DNA检出量为0.25ng,不同组织来源样本检测同一性很好;利用该体系检测225名无关汉族个体,所有位点均符合Hardy-Weinberg平衡,整个系统的随机匹配概率为9.4×10-18,累积非父排除率(CEP)为0.999 788,累积个体识别率大于0.999 999 999 999 999 99。结论本文48-SNP体系能同时进行个体识别、ABO基因分型和性别鉴定,可以作为现有STR检验体系的补充。     

国产试剂盒Goldeneye~(TM)20A在亲权鉴定中的应用评估

目的评估GoldeneyeTM20A试剂盒在亲权鉴定中的应用价值。方法应用GoldeneyeTM20A试剂盒对289宗亲权鉴定案例中的FTA卡血样本基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物用ABI 3130xl遗传分析仪进行毛细管电泳,GeneMapper v3.2和GeneMarker HID软件进行基因分型及统计学分析,并与IdentifilerTM、SinofilerTM、PowerPlex16 3种试剂盒进行比较。结果采用GoldeneyeTM20A试剂盒,累积非父排除概率(CPE)为0.999 999 996,累积个人识别能力(CPD)达0.999 999 999 999 999 999 999 932 44,与目前常用的3种试剂盒相比较,GoldeneyeTM20A试剂盒在不排除的案例中具有更高的CPI值;在排除的案例中具有更多的排除指标。结论国产GoldeneyeTM20A试剂盒在亲权鉴定中有较高的应用价值。     

常染色体STR突变基因座父权指数计算

目的概括归纳常染色体STR突变基因座的父权指数计算方法,以在实际检案中应用推广。方法根据目前对常染色体STR基因座突变的认识,用经验递减模型从基因座突变率计算等位基因突变率,分别推导在标准三联体和二联体亲子鉴定中STR突变基因座的父权指数计算式,并举例进行演算。结果总结了在标准三联体鉴定中,只允许假设父突变和既允许假设父也允许母发生突变时,以及二联体鉴定时X和Y的计算式。结论STR基因座发生突变时计算得的父权指数明显低于未发生突变时,提示要检测更多的遗传标记才能使累积父权指数达到认定亲权关系的标准。     

Identifiler体系在单亲血缘关系鉴定中应用价值的研究

目的　研究 16基因位点Identifiler体系在单亲血缘关系法医鉴定中的应用价值。　方法　对无关个体中随机抽样组成的假设父—子二联体 10 0例、正常人群中已知真父—子二联体 10 0例及已知非父—子二联体 10 0例、实际单亲血缘关系亲子鉴定案 2 2 8例、特意省去母亲的二联体鉴定案 136例 ,应用Identifiler体系的 16基因位点进行检测 ,得出每案例的RCP值 ,将检测结果同应用其他体系检测的结果比对 ,同三联体检测结果比对 ,同真实情况比对 ,计算出单独使用Identifiler体系在单亲血缘关系法医鉴定中的正确率。　结果　对 2 2 8例单亲鉴定案应用Identifiler体系检测的结果 ,同应用ProfilerPlus和Cofiler两个体系再加用 2 4个其他位点银染检测 (共 37个位点 )的结果完全相同 ;对无关个体 10 0例及真父—子二联体 10 0例及非父—子二联体 10 0例 ,用Identifiler体系检测的结果同调查核实的真实情况完全相符 ;对 136例特意省去母亲的二联体案 ,用Identifiler体系检测的结果同原实际检案中三联体检测的结果完全相同。　结论　单独使用Identifiler体系完全可以解决法医亲子鉴定中的单亲血缘关系鉴定问题。     

STR等位基因频率对父权指数的影响

目的观察中国汉族不同人群STR等位基因频率对联合父权指数(CPI)的影响。方法随机取108例13个CODIS基因座分型结果不排除父权关系的三联体案和二联体案,用5个不同地区人群的等位基因频率计算CPI值。结果三联体案的CPI值在2077.63～50897711626.46之间,同一案例的最大CPI与最小值CPI之比大于100者有20例(19.52%);二联体案的CPI值在25.12～2998685141之间,同一案例的最大CPI与最小值CPI之比大于100者有13例(12.04%)。结论不同人群等位基因频率计算CODIS基因座所得的CPI值在部分亲权鉴定案中有很大的差异。为了防止等位基因频率不确定性带来的误差,建议在亲权鉴定中用保守法计算CPI值。     

二联体亲权鉴定风险分析

目的探讨二联体亲权鉴定时存在的风险。方法选取22组经Goldeneye~(TM) 20A试剂盒检测后只有一个或没有不符合基因座的无关个体对构建假想家系。对其增加检测STRtyper-10G和/或AGCU 21+1 STR系统直至所有组不符合基因座个数大于3个,累积父权指数(CPI)不大于0.000 1。以三种规则:(1)不符合基因座数大于3个;(2)CPI值小于0.000 1;(3)同时满足(1)和(2),作为排除依据,使用不同数量的基因座(19个、26个、39个和46个)进行检测,讨论无关个体对的排除情况是否存在差异。结果 22组无关个体对,使用19个基因座和39个基因座以上的检测系统达到排除结果的分别为0组和22组。结论二联体亲子鉴定,使用19个基因座进行检测仍存在结果错判,39个基因座以上的检测系统能更有效的避免二联体的鉴定风险。     

SNP genotyping by multiplex amplification and microarrays assay for forensic application

OBJECTIVE: Research on the application feasibility of SNP genotyping for forensic identification by microarrays. METHODS: Oligonucleotide microarrays which could detect 34 different SNPs were used. After hybridization and washing, the arrays were scanned and fluorescence intensities analyzed using Microarray software. Population studies on 34 SNP loci were carried out in a sample of 109 unrelated Chinese Han individuals using oligonucleotide microarrays for genotype detection. The method was also applied to cases. RESULTS: According to the results of population studies, no deviations from Hardy-Weinberg equilibrium could be found. Among the 34 loci, 3 SNPs were low informative, 4 were medium informative and 27 were high informative. The combination discrimination power (CDP) of the 31 optimal polymorphic SNPs was 0.9999999999979. The matching probability was 2.13 x 10(-12). The average exclusion probability in paternity testing for duos was 0.9609. The average exclusion probability in paternity testing for trios was 0.9970. CONCLUSION: The data and case application demonstrated that SNP typing by oligonucleotide probe microarrays was a useful technique for paternity testing and individual identification. Combined with the 28 SNPs loci distributed on HLA-DRB1 and ABO genes, the combination discrimination power (CDP) was 0.9999999999999910. The matching probability was 9.02 x 10(-15). The average exclusion probabilities in duos and in trios were 0.9894 and 0.9992, respectively. It may be concluded that the 59 SNPs loci yield the same power in forensic identification as CODIS STRs currently used.     

A new 39-plex analysis method for SNPs including 15 blood group loci

A novel 39-plex typing system for single nucleotide polymorphisms (SNPs) has been developed. This multiplex approach has the advantage of being able to type 38 autosomal SNPs and one sex-discriminating base exchange site on the X and Y chromosomes rapidly and simultaneously. The SNP loci on the autosomes, which we examined, contain 15 loci distributed on blood type genes: three on RhCE, two each on Km and Gc, and one each on Duffy, AcP1, Tf, MN, GPT, EsD, PI, and Kidd genes. Thirty-seven genomic DNA fragments containing a total of 38 SNPs and one sex-discriminating site were amplified in one multiplex PCR reaction. Following the reaction, single nucleotide primer extension reaction was performed by dividing these SNP loci into five groups. The SNP type of each of the 39 loci was determined at one time by capillary electrophoresis using the newly designed multi-injection method. The combined PD (power of discrimination) of this typing system was (1-1.1) x 10(-14), and the MEC (mean exclusion chance) was 0.9990. We applied this system to forensic cases, including 16 paternity testing cases (13 non-exclusion and three exclusion cases) and one personal identification case. For the paternity testing cases, the highest Essen-M?ller's W-value was 0.9999995. The pM (matching probability) of the personal identification case was 2.22 x 10(-17). These data showed that this system was an excellent tool for use in forensic cases of paternity testing and personal identification.     

Selection of twenty-four highly informative SNP markers for human identification and paternity analysis in Koreans

A number of DNA marker types suitable for human identification and parentage testing have been developed, of which single nucleotide polymorphisms (SNPs) merit attention as they are abundant, genetically stable, and amenable to high-throughput automated analysis. In this regard, 24 highly informative SNP markers representing each 22 autosome and both sex chromosomes were selected, and the allele and genotype frequencies of these SNPs were determined in a group composed of 30 unrelated Koreans. Based on frequency data from this group, the estimated probability of identity (P(I)) and probability of paternity exclusion (P(E)) with 22 autosomal SNP loci were 1.905x10(-10) and 98.9%, respectively. The SNPs in this study offer a small but highly accurate database that will be an essential reference for SNP-based forensic application in the future.