应用Ion Torrent PGM^TM平台进行人mtDNA全基因组测序

目的应用Ion Torrent PGM^TM平台对人线粒体基因组全序列进行分析检测。方法采集39名辽宁汉族无关个体以及4个母系家系的14名相关个体样本,应用SequalPrep^TM Long PCR试剂盒进行扩增,应用Ion Shear^TM Plus Reagents试剂盒和Ion Plus Fragment Library试剂盒等构建文库,并在Ion Torrent PGM平台上进行线粒体基因组全序列测序。结果在39名无关个体共观察到39种单倍型,在396个位置观察到了397种碱基变异。无关个体中出现的变异位点数目为25~53个,平均每个个体出现36.2个碱基变异。4个母系家系中每个家系成员间具有完全相同的mtDNA单倍型,严格遵守母系遗传。结论采用本研究建立的人线粒体基因组全序列的测序检验法,可显著提高mtDNA的个体识别能力,在法庭科学领域中有较好的应用价值。     

基于Ion Torrent PGM~(TM)测序系统的人mtDNA全测序分析

目的应用Ion Torrent PGM~(TM)测序系统对人线粒体DNA(mitochondria DNA,mtDNA)全序列进行分析检测,研究不同组织间mt DNA序列差异情况。方法通过法医尸体检验采集6名无关个体的组织样本,包括胸腔血液、头发、肋软骨、指甲、骨骼肌和口腔上皮。使用4对引物对线粒体全序列进行扩增,应用Ion Shear~(TM)Plus Reagents试剂盒和Ion Plus Fragment Library试剂盒等构建文库,并在Ion Torrent PGM~(TM)测序系统上进行线粒体基因组全序列测序,并针对异质性位点和在HVⅠ区域突变位点,进行Sanger测序验证。结果所有样本的全基因组mtDNA都扩增成功,6名无关个体分属于6种不同的单倍型,同一个体不同组织之间mtDNA存在异质性差异。异质性位点和HVⅠ区域突变位点采用Sanger测序结果均得到验证。通过Kappa统计方法进行一致性检验后发现,相同个体不同组织的mtDNA序列检验结果仍具有较好的一致性。结论本研究所采用的人线粒体基因组全序列的测序检验方法,可以检测出同一个体不同组织间mtDNA的异质性差异,该差异具有较高的一致性,该结果对mtDNA在法庭科学中的应用具有指导作用。     

应用HID Ion GeneStudioTM S5测序系统探讨毛干样本线粒体DNA异质性

目的应用HID Ion GeneStudio^TM S5测序系统对毛干样本线粒体全基因组分型结果的异质性进行探讨。方法采集8名无关个体的口腔拭子、血液及同一个体不同部位毛干样本,使用Precision ID mtDNA Whole Genome Panel对线粒体全基因组进行扩增,应用HID Ion GeneStudio^TM S5测序系统对线粒体全基因组进行分析检测。结果2名个体的颞部毛干样本线粒体DNA出现异质性,其余6名无关个体的口腔拭子、血液及不同部位毛干样本的线粒体全基因组分型结果均一致。8名无关个体共观察到119个碱基变异,个体的变异位点数目分别为29、40、38、35、13、36、40和35。结论应用HID Ion GeneStudio^TM S5测序系统可全面了解序列多态性。     

中国汉族人群的线粒体DNA控制区多态性研究

探讨mtDNA多态性在法庭科学中个体识别的理论基础。应用PCR扩增产物直接测序方法 ,对 111名中国北方地区汉族人群无血缘关系个体的mtDNA控制区 (HVⅠ和HVⅡ )进行测序分析。在高变区Ⅰ 15 998～ 16 40 0之间发现 10 2处碱基变异 ,10 3个mtDNA单倍型 ;在高变区Ⅱ 0 0 0 35～ 0 0 36 9之间的发现 36处碱基变异 ,6 9个mtDNA单倍型。其可变碱基的变异形式主要为碱基替代 (转换和颠换 )、插入和缺失 ;碱基转换 (78 9% )明显高于颠换(14 3% )、插入 (3 4% ) ,缺失 (3 4% )。分析表明 ,人群个体mtDNA控制区碱基序列 ,基因多样性为 99 9% ,两个无关个体的偶合概率为 0 92 % ,具有高度序列的多态性     

中国朝鲜族线粒体DNA编码区序列多态性

目的调查中国朝鲜族群体线粒体DNA（mtDNA）编码区内5个部位 3954～4506nt、5218～5974nt、7942～871Int、10296～10653nt 及14496～14867nt的序列多态性。方法采用PCR产物直接测序方法,对212名中国朝鲜族（吉林省延边地区）无关个体进行序列多态性变化和单倍型分布调查。结果在212名无关个体中,共分出148种单倍型。遗传变异度为0．9931,耦合概率为0．0116。测序结果与Anderson标准序列比较,共检测出109个变异位点,其中79个已收录于MITOMAP。结论mtDNA编码区多态性联合应用可以提高mtDNA的个体识别能力。町为相关遗传学研究提供基础数据资料。     

人类mtDNA控制区异质性

目的观察mtDNA的点突变异质性和长度异质性。方法运用直接测序法对50名无关个体及16名母系家族成员的血液、口腔上皮细胞、头发的mtDNAHVI、HVII区序列进行分析,并对20例HVI区直接测序失败的无关个体进行克隆后测序分析。结果同一个体的三种检材样本及16名母系家族成员的序列一致,未见异质性存在;同一个体的不同克隆的C延伸区的长度有差异,存在长度异质性。但同一个体的血液和头发具有相似的长度变异类型,即长度异质性在组织间无差异。结论mtDNA碱基序列具有同质性及稳定性,适用于法医学检案。     

基于二代测序技术的浙江畲族线粒体DNA多态性

目的研究线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)全基因组在浙江畲族的遗传多态性,探究畲族的母系遗传结构。方法对浙江畲族231名无关个体进行mt DNA全基因组测序,统计变异位点信息及单倍型多样性(haplotype diversity,HD)、个体识别率(discrimination power,DP)、随机匹配概率(randommatch probabilities,RMP)等群体遗传学参数。对浙江畲族样本mtDNA进行单倍群划分,并与中国其他9个群体进行母系遗传关系比较。结果在231例浙江畲族样本中共检测到8 507个变异位点(702种),可划分为94个单倍群。HD、DP和RMP分别为0.998 6、0.994 2和0.005 8。浙江畲族与南方汉族群体之间的遗传分化程度最小(F_(st)=0.006 89),主成分分析及中介网络分析表明浙江畲族虽与广西瑶族、云南傣族、南方汉族遗传距离较近,但亦具有相对独特的遗传特征。结论 mtDNA全基因组在浙江畲族中具有良好的遗传多态性,浙江畲族的遗传组分较为复杂多元,与广西瑶族、云南傣族、南方汉族的母系遗传关系较近,同时也保留了其独特的母系遗传成分。     

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。     

线粒体DNA编码区的多态性

目的研究线粒体DNA(mtDNA)编码区单核苷酸多态性,建立mtDNA编码区多态性在法庭科学中应用的理论基础。方法针对mtDNA编码区nt8162-8483以及nt13070-13299两段序列设计引物,应用直接测序技术研究其多态性。结果两对引物扩增片段长分别为322bp和230bp,共检测到21种变异,24种单倍型,基因多样性为0.7511,两个无关个体的偶合概率为0.2564。结论线粒体DNA编码区多态性位点作为线粒体DNA控制区多态性位点的补充,联合应用可以提高线粒体DNA在法医学应用中的个体识别能力。     

中国广东汉族群体mtDNA控制区的多态性

目的 探讨线粒体DNA控制区(包括HVⅠ区、HVⅡ区和HVⅢ区)的多态性。方法 采用PCR扩增和末端标记荧光循环测序的方法，对100名广东汉族无关个体进行了序列分析。结果 共观察到147个变异位点，序列变异包括了碱基转换、颠换、插入、缺失等各种类型。其中在HV Ⅰ区(nt16，024～nt16，365)内观察到88个变异位点，91种单倍型，基因多样度为0.9964；在HVⅡ区(nt73～nt340)观察到42个变异位点，67种单倍型，基因多样度为0.9861；在HVⅢ区(nt438～nt574)观察到9个变异位点，15种单倍型，基因多样度为0.8760。联合3个高变区域的序列，可观察到98种单倍型，基因多样度为0.9996。结论 本研究为线粒体DNA在法庭科学中的应用提供了较系统的实验依据。结果还表明，对于mtDNA等单倍型遗传标记，增加其检测范围，可提高该系统的个体识别能力，使其在法庭科学领域充分发挥作用。     

测序新技术Ion Torrent PGM及其法医学应用

目前,基因测序技术发展迅速,继Roche公司的454系统、Illumina公司的Hi Seq 2000系统和AB公司的SOLi D系统之后,Life Technologies公司于2010年推出了Ion Torrent Personal Genome Machine(PGM)测序仪。Ion Torrent是基于半导体芯片的测序技术,不属于核酸标记、荧光检测的生化技术。与其他测序技术相比,操作简便,费用较低,具有强大的扩展性。本文就Ion Torrent PGM的特点及其在法医学中的应用进行简要介绍。     

mtDNA—HVⅠ和细胞色素b片段的复合扩增及其法医学应用

目的探讨复合扩增mtDNA D环HV I和细胞色素b片段进行种属鉴定和个体识别的方法及mtDNA-HV I多态性。方法用两对引物同步扩增HV I片段与细胞色素b片段,银染显带检测扩增产物,ABI377测序仪及荧光测序技术分析扩增产物序列多态性。结果人类有279bp,358bp两条带,动物只有358bp一条带。通过对131例随机广东汉族人群个体进行mtDNA控制区(15997～16236))序列测定统计,得出此区域的序列多态性。共发现69个位点变异,平均每个个体存在2.679个碱基突变,检出67个单倍型,基因多样性为97.92％。结论mtDNA控制区(15997—16236)具有较高的序列多态性。为良好的个体识别标记。复合扩增mtDNA D环HV I与细胞色素b片段进行测序分析可以同步进行种属鉴定和个体识别。     

中国新疆喀什维吾尔族群体mtDNA D环区多态性

<正> 为更好地应用mtDNA序列多态性进行个体识别和亲缘关系鉴定,本文应用PCR产物直接测序法研究99名新疆喀什维族无关个体mtDNA D环区全序列特征,并对其进行统计分析,意在建立mtDNA多态性应用的理论根据。     

SSCP法mtDNA分型的法医学应用

目的探讨SSCP法mtDNA分型在法医鉴定实践中的意义。方法PCR扩增mtDNAHV-I和HV-II的序列多态性片段,直接用SSCP技术分型。对70个湖北汉族真三联家系和140例随机个体进行检测,比较家系中mtDNA的单倍型SSCP图谱。统计分析SSCP法用于两个高变区在母系确定、个人识别中的意义和鉴别能力。结果在70个家系中,母亲和孩子的HV-I、HV-IISSCP带型完全相同;家系中父亲与母子的HV-I图谱不同占98.57%;HV-IISSCP图谱不同占97.13%。140例随机个体的HVI、HVII区分别检出21、16种单倍型,GD值分别为0.9556、0.9356。结论mtDNA-SSCP分型在嫌疑人筛查和母系亲缘关系推断中有实际应用价值。     

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。     

基于二代测序平台的261plex微单倍型检测体系的研究

目的 建立基于二代测序平台的261plex微单倍型检测体系，进行遗传学调查和法医物证检验，评价该体系的法医学应用价值。方法 以人类基因组GRCh38为参考序列，使用dbSNP数据库以千人基因组计划中东亚人群为目标人群，等位基因频率介于0.1～0.5之间筛选SNP位点，使用Ion AmpliSeq Designer设计引物。调查山东汉族200名无关个体的261plex遗传多态性，并对该体系进行性能评价。结果 本文建立的261plex微单倍型检测体系片段短、灵敏度高、稳定性好、特异性强、个体识别率高、混合及降解检材适用性好。结论 该检测体系在法医个体识别和亲权鉴定，特别是混合及降解检材检验方面有很高的应用价值。     

中国藏族群体mtDNA控制区多态性

<正> 对不同民族人群进行mtDNA序列分析,可以揭示不同群体mtDNA多态性特点,有助于mtDNA分析技术的法医学应用。本文作者用PCR产物直接测序法,对中国西藏那曲地区藏族42名无关个体的mtDNA控制区进行全序列测定,并对其进行统计学分析。     

mtDNA异质性在法医检验中的应用价值

<正> 在一个个体内,各种组织器官及其同一组织的各个线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)序列一致。如果一个个体表现为2种以上的mtDNA序列,则称为该个体mtDNA存在异质性(heteroplas—my)[1,2]。Gill在对疑为俄国沙皇尼古拉二世的遗骸进行mtDNA序列分析时,检测了740个碱基,在16169处发现mtDNA异质性;对其兄弟遗骸测序,     

线粒体DNA测序分析及其法医学应用

本文建立一种以γ－３２ＰＡＴＰ直接标记ＰＣＲ扩增引物为测序引物、纯化的ＰＣＲ扩增产物为模板、Ｔａｑ酶直接测序的方法、对１００倒无血缘关系的中国汉族人线粒体ＤＮＡ主要高变区Ｄ环区的３２８个碱基（第１６０９１－１６４１８位）进行了核酸序列分析，检出８６种基因型，出现率最高者为７％；检出８１个可变碱基位点。两个非血缘关系的中国汉族人出现完全相同序列的概率为０．００６８。通过对２个四代家系．５个三代家系和１０个两代家系分析扯实线粒体ＤＮＡ是母系遗传。     

AS-PCR技术检测20个mtDNA SNP位点及单倍型频率

目的基于等位基因特异性PCR(allele-specific PCR,AS-PCR)技术,建立一种三色荧光标记复合扩增检测线粒体DNA(mtDNA)SNP的方法。方法基于AS-PCR原理,选择20个mtDNA编码区SNP位点,分为两组,分别标记FAM和HEX荧光,每个位点设计具有长度差异的两条上游(下游)等位基因特异性引物以及一条下游(上游)通用引物。结合AS-PCR技术和毛细管电泳,检测200份无关个体血样。各位点随机选取至少3个样本进行直接测序验证,并进行单倍型频率调查。结果 200份血样均得到清晰分型,各位点的检测结果与直接测序结果完全一致。10μL体系下,DNA最低检测浓度为0.2pg,当模板量为0.5~5 pg时能得到较为理想的分型图谱。在200名无关个体中,共分出15种单倍型,单倍型多样性为0.906 0。结论 AS-PCR技术是一种简单、快速且有效的mtDNA SNP分型方法,适用于法庭科学检验的需求。