运用二代测序技术拆分混合STR分型

目的探讨二代测序技术在混合STR分型拆分中的应用。方法对一例强制猥亵妇女案中受害人颈部的拭子和血样作DNA提取,以Precision ID GlobalFiler^TM NGS STR Panel v2试剂盒制备文库,经Ion S5测序仪测序,运用Torrent_Suite_v5.2.1软件进行数据分析后,将检测基因座的序列多态STR分型与长度多态STR分型进行比较。结果在D8S1179、D21S11、D2S441、D2S1338、D10S1248五个基因座发现存在序列特异的等位基因亚型,利用这些亚型对混合STR分型进行了成功拆分。结论二代测序技术提供的等位基因序列信息可对混合STR分型的拆分起到帮助作用。     

长度多态与序列多态STR模型法庭科学参数比较

基于毛细管电泳平台进行STR基因座分型是当前个体识别的金标准。二代测序技术支持STR序列多态分型,并有可能在法庭科学领域被广泛应用。相比长度多态性,STR测序可提供更大的信息量,但相关法庭科学参数的定量计算十分必要。本文建立了简单的STR基因座模型,分别计算了长度多态和序列多态STR模型基因座的法医遗传学参数,结果表明:对于单个STR基因座,其序列多态模型的个体识别力和非父排除率相比长度多态模型更高,说明序列多态STR遗传标记识别无关个体及排除非父的能力更强。在联用15个非连锁遗传模拟基因座进行法医DNA分析时,长度多态模型和序列多态模型的累积匹配概率分别在10-18和10-26量级;而如果要达到长度多态模型15个基因座的累积匹配概率(10-18),仅需使用10个非连锁模拟序列多态STR基因座。希冀此模型比较能为二代测序STR数据的法庭科学应用提供参考。     

基于二代测序的24个STR基因座序列多态性

目的对95名中国汉族无关个体的24个STR基因座序列多态性进行调查。方法采用Thermo Fisher公司25重早期测试试剂盒进行STR基因座复合扩增,应用HID-Ion AmpliSeq~(TM)文库试剂盒进行文库构建,使用Ion PGM~(TM)基因测序仪进行测序反应,对Ion Torrent Suite~(TM) v4.6软件显示的STR基因分型结果分析评估,使用PowerStats分析软件计算法庭科学参数,并与STR长度多态性的参数进行比较。结果 24个STR基因座共观察到252个不同重复序列的等位基因。其中,12个STR基因座具有相同长度的不同等位基因核心序列,其累计随机匹配概率为3.5×10~(-15),其累计非父排除率达0.999 998 2。序列多态与长度多态STR的累计随机匹配概率相差两个数量级。结论针对调查的中国汉族人群,本文24个序列多态STR基因座具有较好的个体识别能力,该数据为法医STR基因座序列多态性研究提供很好的参考。     

国产Goldeneye~(TM) 20A试剂盒性能指标验证

目的测试国产GoldeneyeTM20A试剂盒技术性能指标,评估其法医学应用能力。方法从方法学验证、准确性、峰值均衡性、灵敏度、批次间试剂及稳定性测试、耐受性、不同检材的适应性与一致性、种属特异性、混合样本等9个方面对GoldeneyeTM20A试剂盒进行测试。结果阳性DNA样本分型正确,内标和等位基因分型标准物符合要求;等位基因间的均衡性≥83%,同一荧光标记基因座间的均衡性≥55%,不同标记物间的均衡性≥52%;0.125ng DNA阳性样本可检出全部STR基因座分型,不同批次间和反复冻融后试剂盒测试可以获得正确分型,对降解检材和混有抑制剂的样本等具有一定的耐受性,能对案件中多种检材进行分型且分型结果一致,具有一定的种属特异性和混合DNA样本检测能力。结论国产GoldeneyeTM 20A试剂盒可用于法庭科学实际检案与建库。     

差异提取试剂盒在混合斑DNA提取中的应用

目的评估差异提取试剂盒对混合斑样本中的精子和上皮细胞DNA分离提取的有效性。方法采用差异提取试剂盒,选择性裂解精细胞和上皮细胞,结合磁珠法分别对人为控制条件下制备的模拟混合样本和案件中的混合斑检材进行精细胞DNA和上皮细胞DNA的分离提取。对所提取的DNA进行定量分析和STR分型。结果该试剂盒能从精子和上皮细胞不同比例的混合斑中提取出高纯度的精细胞和上皮细胞DNA。结论该差异提取试剂盒适用于性侵害案件中混合斑检材的DNA提取。     

法医学二代测序STR分型准确度与测序深度的关联性评估

目的利用实验数据对法医学二代测序STR分型测序深度与分型结果准确度的关联性进行评估。方法使用商业化基因组DNA制备单一来源和混合的DNA样本,以Thermo Fisher公司的25重早期测试试剂盒进行目的STR片段扩增,每种扩增产物分别使用4种不同的序列标签平行建库,并控制标记每一种序列标签的文库上机量依次占一张Ion 318芯片的1/4、1/8、1/16、1/32。经Ion PGMTM基因测序仪测序,以及Ion Torrent SuiteTM软件进行数据分析;同时对庞敬博等人发表的基于相同试剂盒和测序仪检测的95名中国汉族无关个体的6928条等位基因、影子峰和噪音序列进行测序深度统计分析,寻找测序深度与STR分型准确度的关联性。结果各基因座测序深度随文库上样量减少而呈明显下降趋势。对于单一来源样本,每张芯片上样不超过8个均一化文库可实现全部基因座的完整分型;对于1∶20比例的混合DNA,每张芯片上样不超过4个均一化文库时,未发现微量组分的等位基因丢失。人群数据测序深度统计显示,该体系基因座间存在不均衡性,有必要针对各基因座分别设定分析阈值参数。结论测序深度与法医学STR分型结果的准确性密切相关,各基因座最低测序深度与平均测序深度的比值可作为设定分析阈值的重要参考指标。本研究确定的单张芯片上样数量仅适用于本实验体系,但相关实验设计和方案可供其他实验体系开展类似工作参考。     

运用法医学二代测序技术侦破19年久冷案

基于Y染色体STR(Y-STR)多态性的男性家系排查技术帮助全国各地破获了诸多冷案积案。然而对于出现明显降解的生物检材,或因检出Y-STR基因座数量过少而无法开展有效排查。STRSeqTyperY68男性家系精细化排查试剂盒,定位于二代测序技术,利用Mi Seq FGx二代测序平台可单管实现52个单拷贝Y-STR基因座、6个二拷贝Y-STR基因座、1个三拷贝Y-STR基因座和1个性别判定基因座的分型检测,并能同时支持STR长度和/或序列多态分型,全部基因座扩增子长度在350bp以下,且其中62个不大于300bp,适用于降解检材的检测。本文报道一起长达19年未破的强奸杀人案,用传统STR检测方法仅得到24个Y-STR基因座分型,部分300bp以上的Y-STR片段未检出,但通过二代测序方法使用STRSeqTyperY68试剂盒完整得到了67个Y-STR和1个性别基因座分型,从而帮助办案单位锁定了嫌疑人所在的男性家系,为案件侦破提供了关键技术支撑。     

以CE-PCR产物为模板的STR序列多态分型方法

目的实现以荧光标记复合扩增产物为扩增模板的STR序列多态分型。方法筛选常用STR分型试剂盒基因座并设计引物,构建常染色体STR复合扩增体系。分别以毛细管电泳(CE)试剂盒GlobalFiler~(TM)、PowerPlex~?21和Identifiler~(TM) Plus的扩增产物为模板,扩增、建库测序及数据分析,评估体系分型准确性及对CE扩增产物的通用性,并与Precision ID GlobalFiler~(TM) NGS STR Panel体系进行比较。结果该复合扩增体系能够从3款CE试剂盒的扩增产物中获得所有基因座的正确分型和序列多态信息,其体系均衡性和杂合子均衡性亦良好,且均优于Precision ID体系。结论该复合扩增体系建立了CE技术与二代测序技术之间的桥梁,实现了检材的零利用,能够进一步挖掘荧光标记扩增产物的STR序列多态信息,是对现有技术的提升和有效补充。     

SiFa~(TM) 23 Plex试剂盒(提取测试版)在汉族人群中的法医学调查

目的评估SiFa~(TM) 23 Plex试剂盒(提取测试版)的性能及其所包含的STR基因座在汉族人群中的群体遗传学信息。方法应用试剂盒对1 000名汉族健康无关个体进行分型检测,检测试剂盒有效性并统计分析STR基因座的频率数据及群体遗传学参数信息。结果该试剂盒最小扩增体系可以为6.25μL,标准体系25μL中DNA含量低至125 pg可获取理想分型图谱。试剂盒中包含的21个常染色体STR基因座在1000人份中共检测到267个等位基因,均符合Hardy-Weinberg平衡。新增加的两个STR基因座D1S1656和D10S1248分别检测到15和11个等位基因,多态信息含量丰富。结论 SiFa~(TM) 23 Plex试剂盒(提取测试版)对于血液样本检测性能优越,准确性、重复性、灵敏度均可满足法医学检案需求,可以应用于法医学实际检案及DNA建库工作。     

05式警用转轮手枪弹壳接触DNA检验方法的比较

目的比较05式警用转轮手枪弹壳表面接触性DNA检验方法,为实际检验提供参考和借鉴。方法制备40例击发后手枪弹壳的模拟样本,分别用两步转移法提取弹壳表面不同部位检材,采用两种DNA提取法和两种扩增试剂盒对样本进行STR分型检验,比较评价检验结果。结果避开发射药残留区域采用两步转移法提取样本,有助于提高检出率;Chelex-100联合Microcon-100法提取模板DNA的产量最高可达1.18ng,高于Mini M48试剂盒法(0.91ng);MiniFilerTM试剂盒的等位基因检出率(23.61%)高于IdentifilerTM试剂盒(6.41%)。结论采用选择适当区域提取检材,采用Chelex-100联合Microcon-100法提取DNA,经MiniFilerTM试剂盒扩增,进行弹壳接触DNA分型的效果较好。     

D20S161和D8S384两个基因座在法医学中的应用

评估D2 0S16 1和D8S384两个基因座在法医学中的应用价值。用自制的D2 0S16 1和D8S384两个DNA分型试剂盒 ,对人血、人精液、人唾液、动物血、人血与动物血的混合检材和人血痕、人精液斑、人唾液斑、动物血痕、人血与动物血的混合斑痕检材 ,以及陈旧血痕检材进行检测分型 ,并用这两个基因座PCR引物序列与DNA数据库进行联网对比分析。自制的D2 0S16 1和D8S384两个DNA分型试剂盒能对人血、人精液、人唾液、人血与动物血的混合检材分型 ,而动物血没有PCR产物 ;自制的D2 0S16 1和D8S384两个DNA分型试剂盒能对人血痕、人精斑、人唾液斑和人血与动物血的混合斑痕检材正确分型 ,而动物血痕没有PCR产物 ;斑痕检材分型结果与对应体液检材分型结果无差异 ;5 0份陈旧血痕检材全部获得阳性分型结果。DNA数据库联网比较提示 ,D2 0S16 1和D8S384基因座引物除了能与各自的模板序列发生特异性扩增外 ,理论上不能与DNA数据库中 6 0 6 36 4种已知序列产生PCR产物。D2 0S16 1和D8S384两个基因座具有高度的种属特异性 ,抗污染能力强 ,不易受降解的影响 ,是解决法医现场生物检材个人识别和亲子鉴定的理想手段     

浓缩DNA法结合miniSTR分型技术检验微量DNA

目的优化低拷贝数DNA STR分型方法。方法对采用磁珠法或Chelex-100法提取DNA,Identi-filer试剂盒扩增,未获得分型结果的日常检案检材,采用物理浓缩法或过柱浓缩法浓缩DNA,采用miniFilerTM试剂盒再次扩增分型。结果 127例检材中,47例磁珠法提取DNA未获得分型的样品,分型成功率为36%;80例Chelex-100法提取DNA未获分型的样品,分型成功率为30%。结论采用浓缩法和miniFilerTM试剂盒,可以提高日常检案中低拷贝数检材的STR检验分型成功率。     

基于下一代测序的全解析度STR分型研究进展与展望

下一代测序技术具有高通量、高速度、集成化、低成本等显著优势,近年来已在科研和临床诊断领域得到广泛应用,在法医遗传学领域亦具有重要应用前景。当前主流的STR分型方法仅关注序列的长度多态性,然而由于核心重复结构存在差异或扩增区段内存在SNP,序列长度相等的等位基因可能是具有遗传稳定性的完全不同的等位基因,此类STR序列多态性是个体识别或亲缘关系分析的宝贵资源。基于下一代测序的STR分型在现有数据输出方式基础上,允许进一步关注STR的序列多态性,对STR基因座进行全解析度分型,显著提升STR基因座的个体识别能力。本文以法医STR遗传标记和下一代测序技术为关注焦点,系统综述基于下一代测序的全解析度STR分型领域国际最新研究进展,深入探讨该技术在法医DNA实验室的实际应用潜力和可能面临的挑战,希冀对相关研究和实践提供参考。     

3种国产化试剂盒与Identifiler^TM试剂盒检验结果比较

目的比较3种常用国产化PCR扩增试剂盒与IdentifilerTM试剂盒的检验结果。方法对455份中国汉族无关个体血样,分别用IdentifilerTM、DNA TyperTM15、GoldenEye 16BT、AGCU17＋1 4种试剂盒进行检测,对其中共有的11个基因座位分型结果进行比较,并对有差异的样本进行测序分析。结果 3种国产化试剂盒在455份样本中,发现4例样本的分型结果有差异,差异率为0.88%。其中,DNA TyperTM15试剂盒CSF1PO基因座发现1例等位基因丢失,AGCU17＋1试剂盒D18S51基因座发现1例等位基因扩增不平衡,测序结果表明,2例均系点突变导致;GoldenEye16BT试剂盒D21S11基因座发现2例假3峰型,其中1例测序未发现碱基突变,分析3峰原因可能是stutter滑脱峰所致。结论与IdentifilerTM试剂盒比较,3种国产化试剂盒均有分型差异现象,成因不同,在实践中应给予注意。     

测序方法验证12个STR基因座的基因型

目的 用测序方法验证12个STR基因座的基因型.方法 根据各STR基因座的特异性序列,对CSF1PO、FGA、TH01、TPOX、VWA、D5S818、D7S820、D8S1179、D13S317、D16S539、D18S51和D21S11 12个STR基因座设计了PCR引物并对标准品9947A和突变样本进行PCR产物测序.结果 标准品9947A和突变样本的测序结果均与其基因分型结果一致.结论 建立的测序方法准确、灵敏,可以用于STR基因型的确认.     

免疫磁珠法分离混合样本中血液成分的探究

目的 基于免疫磁珠法分离脱落上皮细胞中的白细胞，消除或减弱混合检材中血液来源STR分型对结果分析的干扰。方法 分别取两名不同个体的血液和口腔脱落上皮细胞，按不同比例制备成混合样本作为实验组，并同时制备细胞量相等的对照组。应用免疫磁珠法分离实验组样本中白细胞，并与对照组以相同条件进行DNA提取、扩增、分型，对比两组STR分型结果。结果 当血液量较少时，对照组为混合STR分型，经免疫磁珠法分离混合检材中白细胞后，实验组为单一来源STR分型；当血液量较多时，此时对照组为混合STR分型，但口腔脱落上皮细胞来源的STR分型谱带峰高较低甚至丢失，经免疫磁珠法后，实验组仍为STR混合分型，但口腔脱落上皮细胞来源的STR分型谱带成为主峰；当混合样本中口腔脱落上皮细胞微量，血液占比极大时，此时对照组为血液来源的单一STR分型结果，经免疫磁珠法后，实验组为STR混合分型，包含口腔脱落上皮细胞来源的所有等位基因分型。结论 该方法可用于分离脱落上皮细胞中血液成分，降低血液来源的DNA比例，能够改善此类混合检材中目的细胞的STR分型结果，为刑事案件中含有血迹浸染的混合生物检材的检验提供了一种新思路。     

D18S51基因座可疑等位基因分析1例

正1案例资料1例亲权鉴定案件中,提取的DNA用AGCUExpressmarker22 STR荧光检测试剂盒(无锡中德美联生物技术有限公司)进行检测,2个样本中D18S51基因座分型结果中都出现一个越界OL等位基因,不能准确判读,该OL等位基因在Allelic Ladder(10-26)后约12bp处出现(图1)。     

怒族STR基因频率分布及在法医学中的应用研究

<正> STR是由2～7bp重复单位构成的微卫星DNA,其多态片段长度范围大多在100～500bp之间。STR基因座具有扩增效率高和判型准确,并且适用于微量甚至降解生物检材的DNA分型技术等优点,被广泛应用于法医学领域。 本文作者用基因扫描技术对我国云南怒族人群84名无关个体和10个家系进行TH01、TPOX、CSF1PO、D5S818、D13S317、D7S820、D3S1358、VWA、FGA等9个STR基因座基因频率分布调查及STR分型方法标准化的探讨,从群体水平上阐明该民族STR遗传结构及其变化规律。     

D18S51基因座等位基因侧翼序列四碱基缺失3例

3例无关人员口腔拭子经DNA提取后采用AGCU EX20、AGCU EX30、VeriFiler Plus和PowerPlex^?21四种试剂盒检测，同一样本在D18S51基因座获得了相差1个重复单元的两种等位基因分型。本文利用Sanger测序法分别对上述3例人员样本的D18S51基因座及上下游区域进行检测。经序列比对，发现3个样本的基因组中D18S51基因座下游chr18:63281892-63281895位置均存在[GTTT]的四碱基缺失。建议针对D18S51基因座设计引物时，应选择在上述碱基缺失位置上游区域进行。     

衣物类生物检材DNA检验的研究

目的建立对衣物类生物检材STR检验的有效自动提取纯化方法。方法对100例衣物类生物检材用EZ1DNA Investigator试剂盒、EZ1Advanced XL工作站的Large-Volume程序(大体积法)进行提取纯化,AmpFLSTR~Identifiler~Plus荧光STR复合扩增,3500x L型遗传分析仪分析结果。结果 69份检材中检出了单一DNA分型结果,9份检出了混合基因型,22份未检出基因型。结论该方法对衣物类生物检材DNA提取纯化后进行荧光STR检测,可应用于法庭科学实践。