PCR扩增循环数增加对低拷贝模板STR分型的影响

低拷贝模板(low copy number,LCN)最初由Gill等[1]定义为低于100pg的DNA模板量.但Budowle等人[2]认为LCN定义为"正常分析随机阈值以下的任何结果的分析和解释"更为合适.应用低于试剂盒规定的最小DNA模板量进行STR扩增检验,并对结果加以分析解释,被定义为低拷贝模板STR分型[3].     

全基因组扩增法应用于低拷贝数DNA检测

目的建立基于多重置换扩增(MDA)技术的全基因组扩增(WGA)方法,实现对低拷贝数(LCN)DNA样品进行分析。方法采用REPLI-g试剂盒对样本进行等温全基因组扩增,扩增产物采用ProfilerPlus试剂盒确定样本的十个STR基因座的等位基因型。结果10pgDNA模板经全基因组扩增后,能够进行DNA分型。结论全基因组扩增可以用于LCN的DNA分析,帮助提高微量物证的检出成功率。     

微量DNA:容易忽略的生物物证

PCR技术的出现,大大提高了法医DNA分析技术的灵敏度,尤其是STR复合扩增技术的应用,不仅如同DNA指纹技术一样能够进行同一认定,而且使其灵敏度达到了纳克级以下的水平,大大提高了其解决微量、降解DNA的分析能力.Findlay等[1]成功地分析了低至单个细胞水平的模板DNA;Van Hoofstat等[2]利用DNA技术分析现场遗留指纹进行检验;Barbaro等[3]利用DNA技术对毛干进行检验;Schmerer等[4]和Burger等[5]分别用60和50个循环分析古代骨骼DNA;Van Oorschot和Jones[6]利用PCR检验,从电话话筒、钢笔、手提箱把手等提取的检材样品中得到DNA分型;Wickenheiser[7]从被盗汽车的方向盘上提取DNA进行STR分型,从而认定罪犯.以上研究报道的结果表明,现有的DNA技术能够对微量DNA进行检验.     

多重置换扩增技术用于法医学微量DNA检测效果

目的探讨多重置换扩增(MDA)技术对法医学微量DNA样品STR检测分型的效果。方法用MDA技术对不同模板量DNA进行全基因组扩增(WGA),扩增产物用实时荧光定量PCR技术定量、用Profiler PlusTM试剂盒检测基因型。结果该方法可对模板DNA增加104～106倍。1ng样品DNA的MDA产物可获得9个STR基因座和Amelogenin性别基因座的准确分型结果;低于0.1ng的样品DNA经MDA扩增后,基因座检出数增加,但可见等位基因不平衡或丢失现象。结论MDA技术可有效增加DNA模板量和提高微量DNA分型效果。但样品DNA量低于0.1ng时,MDA产物的STR分型结果判读须慎重。     

多重置换扩增技术用于法医学微量DNA检测效果

目的探讨多重置换扩增（MDA）技术对法医学微量DNA样品STR检测分型的效果。方法用MDA技术对不同模板量DNA进行全基因组扩增（WGA）．扩增产物用实时荧光定量PCR技术定量、用Prrfiler Plus^TM试剂盒检测基因型。结果该方法可对模板DNA增加10^4～10^6倍。1ng样品DNA的MDA产物可获得9个STR基因座和Amelogenin性别基因座的准确分型结果；低于0．1ng的样品DNA经MDA扩增后，基因座检出数增加。但可见等位基因不平衡或丢失现象。结论MDA技术可有效增加DNA模板量和提高微量DNA分型效果。但样品DNA量低于0．1ng时，MDA产物的STR分型结果判读须慎重。     

MiniFiler试剂盒运用于法医微量物证的检验

目的应用MiniFiler试剂盒对法医微量物证进行DNA分析。方法采用MiniFiler试剂盒对样本进行DNA分型,确定样本9个STR基因座的等位基因型。结果10pg DNA模板经MiniFiler试剂盒扩增后,能够进行DNA分型,但40pg以上的DNA方可得到稳定可靠的分型结果。结论MiniFiler试剂盒可以用于法医微量物证的STR分析。     

PCR产物纯化增强STR分型强度的研究

目的研究PCR产物纯化对微量DNA的STR分型的影响。方法使用25pg/μL的9947标准基因组DNA为模板,标准程序扩增和STR分型检测。设立对照组A和实验组B、C、D。实验组分别使用分子筛(Qiagen DyeEX2.0spin kit)、超滤膜(Amicon Ultra-0.5,100KD)、亲和层析(Qiagen MinElute Column)3种DNA纯化方法,对照组不做任何处理。结果与对照组相比,3种方法均可显著提高STR分型强度(P峰高<0.001),平均峰高约为对照组的4倍,并且3种方法对提高STR分型强度无显著差异(P峰高=0.249)。结论 PCR产物纯化能显著提高微量DNA的STR分型强度,可用于骨骼、脱落细胞等微量DNA检材的检验。     

MiniFiler试剂盒进行微量细胞STR分型可行性探讨

目的探讨采用MiniFiler试剂盒进行微量细胞STR分型的可行性。方法利用显微操作法捕获微量口腔上皮细胞,采用MiniFiler试剂盒进行STR复合扩增,ABI 3130遗传分析仪检测STR分型。结果10个口腔上皮细胞能够获得稳定的STR分型;1、3、5个口腔上皮细胞能够获得完整的STR分型,但存在随机性。结论微量细胞进行STR分型具有不稳定性,目前还难以在实际检案中应用,但可以通过增加模板量来提高分型的成功率。     

微量DNA的短串联重复序列分型可行性

目的了解微量DNA分型的法医学应用的可行性。方法一系列浓度的DNA模板用PowerPlexTM16System试剂盒扩增,并用ABI377DNA测序仪进行短串联重复序列(STR)的分型。结果当模板量小于250pg时,部分位点发生了等位基因漏扩,并出现非特异带、杂合子扩增不平衡等干扰分型的杂峰。结论上述这些不正常的现象可能会导致分型错误。在对微量检材的DNA检验结果进行判型时一定要小心谨慎,全面考虑。     

脱落毛发及毛干DNA的STR分型研究

目的探讨脱落毛发及毛干细胞核DNA提取、含量和STR分型问题。方法对脱落毛发或毛干进行DNA提取和定量,使用低扩增体系、增加循环次数和多次平行扩增等方法扩增DNA样本,采用叠加比较的方法分析STR分型。结果15cm脱落毛发样品DNA含量大于0．3ng的样品占52．8％,STR分型成功率为55．6％;15cm毛干样品DNA含量大于0．3ng的样品占30．6％,STR分型成功率为25％。结论采用增加循环次数、多次平行扩增等LCN—STR分型方法和Mini—STR试剂盒有助于脱落毛发及毛千的STR基因座分型获得。     

D3S1358基因座重复序列分析1例

1案例资料1.1简要案情作者在对1例非正常死亡案件死者的血样进行DNA检验中,发现D3S1358基因座呈三带型。1.2检验方法STR分型按照硅珠法[1]提取血样模板DNA,用Identifiler Plus荧光检测试剂盒进行PCR扩增,产物在ABI 3130XL遗传分析仪进行分型检测,使用GeneMapper ID-X软件进行数据分析。筛选阳性克隆设计的引物序列见表1。     

带血手套腕部微量上皮细胞DNA检验1例

PCR技术应用到生物物证的检验,尤其是应用荧光复合STR基因座进行分析,使微量生物检材的检测成为可能[1]。在刑事案件中,与人体表接触过的衣服、手套等常粘附有体表脱落上皮细胞,如能对此进行检验并成功获得DNA分型数据,将为案件的侦破提供重要的线索和证据。通常情况下,因脱落上皮细胞量非常少,在检验过程中又缺乏稳定的方法,常常导致检验结果不理想。本文作者通过对一例棉线手套腕部上的脱落上皮细胞成功进行STR分型,为极微量体表脱落上皮细胞的检验提供了一种切实可行的方法。1案例2005年12月,某商店内发生入室抢劫案,两名妇女被杀害…     

8种方法显现的汗潜指印STR分型研究

目的研究常见指印显现方法对指印STR检验的影响。方法采用Invisorb spin forensic试剂盒提取纯化人汗潜指印DNA,低拷贝模板(LCN)STR复合扩增,荧光电泳检验。结果用铜粉、铝粉、荧光粉、黑磁粉、"502"胶、茚三酮、磺酸双三嗪荧光显色液显现的玻片、纸张和胶带纸粘面上的汗潜指印可成功进行STR分型。结论常见指印显现方法不影响指印STR检验。     

磁珠法自动化纯化现场检材DNA方法研究

目的利用TE-MAGS在TECAN工作站上结合磁珠试剂盒,建立自动化工作站批量纯化现场检材DNA的方法,并探讨其在法医物证检案中的应用。方法灵敏度测试:标准品使用0.1ng/μL 9947A,用200μL TES稀释制备DNA总量0.1ng~1ng共10种的标准样品,采用本文方法提取纯化,使用IdentifilerTM试剂盒扩增,用3130XL型测序仪检测,Gene Mapper ID-X分析,分析STR图谱质量;纯化能力测试:在1ng总量的标准样品中加入腐殖酸、血红素,采用本文方法提取纯化、扩增检测,分析STR图谱质量;实际案件应用对比:收集304份现场检材,分别采用本方法和硅珠法进行提取纯化,经扩增检测,统计对比两种提取纯化方法 STR分型成功率。结果灵敏度测试:0.1ng~0.2ng总量标准样品提取的DNA模板,扩增后可检测到部分基因座STR图谱,0.3ng~1ng总量标准样品提取的DNA模板,扩增后可以得到完整的STR图谱;纯化能力测试:对混合有一定浓度的腐殖酸、血红素的标准样品的提取产物检测图谱未见明显抑制;实际案件应用对比测试:304份现场检材工作站磁珠法检出成功率(50%)高于硅珠法(40.8%)。结论本文所建立的方法缓冲范围较大,回收率高,纯化能力强,提取产物STR分型成功率高,适合现场检材批量化DNA检验。     

运用酚-氯仿法结合磁珠法提取蝇蛆体内人类DNA

目的建立运用酚-氯仿法结合磁珠法从蝇蛆嗉囊内提取人类DNA的方法,从而提高STR分型检验的灵敏度。方法采用酚-氯仿法对蝇蛆嗉囊内容物中的人类DNA进行提取,提取产物经磁珠法纯化浓缩后用QuantifilerTM人类DNA定量试剂盒在7500型实时荧光定量PCR仪上进行PCR定量,再用AmpF■STR IndentifilerTM试剂盒在3130XL-Avant遗传分析仪上对这些DNA样本进行STR分型。结果本研究建立的方法可增加模板DNA浓度约为单独使用酚-氯仿法的2倍。用此方法提取到的DNA浓度[（0.218±0.041）ng/μL]可获得全部16个STR分型结果。结论酚-氯仿法结合磁珠法可以有效地提高提取到的人类DNA样本STR分型检验的灵敏度,对于从事法医昆虫学方面研究的工作者有较好的实用价值。     

对指甲进行STR检测的可行性

STR(短串联重复序列)是人类基因组中具有高度多态性的遗传标记,它以3～7个bp为基本单元,在同一位点上因重复数的不同而形成不同的等位基因,STR位点因其序列短,扩增成功率高,对降解及微量检材具有特殊价值,因而在法医检验上得到了广泛应用。目前,大部分人体生物样品可通过消化的方式裂解细胞以获取足够量的模板DNA进行STR分型,指甲等硬组织核DNA提取相对困难,没有现成的方法或试剂盒。作者参照Kane等人报道的方法[1,2],通过高浓度的DTT打开角化蛋白中的二硫键使PK得以对指甲进行消化,从而获得核DNA,得到了令人满意的STR分型结果。…     

19个常染色体与4个Y染色体STR复合扩增体系的建立

目的建立19个常染色体STR及Amelogenin和4个Y染色体STR基因座复合扩增体系,并对其效能进行评估。方法用五色荧光标记20＋4Y—STR基因座,建立同步扩增检测体系,用ABI3130XL遗传分析仪对扩增产物进行电泳,GeneMapperID3．2软件进行基因分型;检测体系的灵敏度、均衡性、稳定性、特异性、同一性和稳定性,并观察混合、降解及微量检材的分型情况。结果采用本文体系,DNA模板量在0．05～1．00ng时,分型准确,均衡性、特异性好;混合、降解及微量检材分型正确。该19个常染色体STR基因座的累计个人识别率大于0．999999999,三联体累计非父排除率达0．999999985,Y—STR单倍型多态性为0．592。结论本文建立的复合扩增体系分型准确,稳定,在法医学案件检验及数据库建设等方面有良好的应用前景。     

PCR扩增3因素对低拷贝模板STR分型的影响研究

目的探讨低拷贝模板(low copy number,LCN)STR扩增方法,提高LCN检材的检验成功率。方法采用Profiler P lusTM试剂盒与9947A对照DNA,改变Taq酶量、体系、循环次数3个因素进行扩增检验,了解各变量对扩增检测的影响。结果对低拷贝模板DNA,单纯增加Taq酶量或反应体系,扩增效率改善不明显;增加循环数,显著提高检验灵敏度;低于0.01ng的模板DNA,同时增加扩增体系、Taq酶量、循环数在一定程度上提高扩增效率。结论对于影响扩增的Taq酶量、体系、循环次数3个因素中,循环数影响最大,但应慎用34次及以上循环数;三者同时增加,对于低于0.01ng模板DNA的扩增可有效改善。     

细胞裂解法和磁珠法在法医DNA检验中的对比

目的 比较细胞裂解法和磁珠法在法医DNA检验中的效果,探讨两种方法在法医学检验中的运用。方法 使用细胞裂解法和磁珠法获取不同数量的THP-1细胞的基因组DNA并使用实时定量PCR检测DNA含量。使用细胞裂解法和磁珠法对不同稀释倍数的人血进行STR分型检测。结果 当THP-1细胞数量为100、400和800个时,使用细胞裂解法提取的DNA含量分别为(1.219±0.334)、(5.081±0.335)、(9.332±0.318) ng;使用磁珠法提取的DNA含量分别为(1.020±0.281)、(3.634±0.482)、(7.896±0.759) ng,在THP-1细胞数量为400和800个时,细胞裂解法提取的DNA含量高于磁珠法(P<0.05)。使用细胞裂解法和磁珠法检测不同稀释倍数人血的STR分型时灵敏度相近,在血样稀释100、300和500倍时均能获取完整的STR分型,血样稀释700倍时,均无法检出完整STR分型。使用细胞裂解法无法检出未稀释人血的STR分型。结论 细胞裂解法操作方便,能最大程度保留模板DNA,有望适用于微量血痕检验。     

微量口腔脱落细胞检材的DNA检验

目的寻求提高微量口腔脱落细胞检材的DNA检验成功率的简便有效的提取方法。方法对不同载体上的100份微量口腔脱落细胞检材采用小体积Chelex-100法提取DNA,在ABI7500型荧光定量PCR仪上进行定量,同时用IdentifilerTM复合扩增系统扩增,在ABI3130遗传分析仪上进行STR分型。结果从25根饮料吸管上提取的DNA量在0.72～116.7.8ng,16个水杯杯缘提取的DNA量在2.15-142.5ng,31个饮料瓶(罐)口提取的DNA量在1～34.65ng,10根筷子上提取的DNA量在3.35～26.6ng,12个果核中提取的DNA量在0.294～21.4ng,6份吃剩的骨头中提取的DNA量在0.88～5.88ng。100份检材性别及9个以上STR位点分型成功率平均为59.38%。除了使用者的个人原因外,检材的提取送检方式、检材的质地、饮料的性质对提取的DNA量有显著影响,是否加蛋白酶K对提取的DNA量无显著影响。结论采用小体积Chelex-100法可对60%左右的微量口腔脱落细胞检材提取DNA进行STR分型。