用PCR和ESI-TOF-MS技术检测线粒体DNA的异质性

目的用PCR和ESI-TOF-MS分型技术检测线粒体DNA（mtDNA）D环高变区,通过碱基组成分析mtDNA的异质性。方法从华东汉族群体选取12名无关个体,用PLEX-ID平台进行mtDNA分型。该平台使用12对引物,对mtDNA高变区1（HVⅠ,引物所跨区域为15893~16451）进行碱基组成分析;使用另外12对引物,对mtDNA高变区2（HVⅡ,引物所跨区域为5~603）进行碱基组成分析,考察mtDNA异质性频率。结果 mtDNA多态性区域的碱基组成信息反映出区段内有无异质性。在高变区Ⅰ的12个区段中,有3个区段表现出多聚C长度异质性：在mtDNA高变区Ⅱ（31~576）的12个区段中,有3个区段检见点异质性,另外5个区域检见Poly C长度异质性。结论群体调查表明,mtDNA的序列异质性多见于高变区Ⅱ的103~267区段,多聚C长度异质性多见于高变区Ⅰ的16124~16201、16157~16201、16182~16250区段和高变区Ⅱ的234~367、431~576区段。将mtDNA标记用于母系关系检验和（或）个体识别时,需要格外留意这些异质性信息,以免结论错误。     

线粒体DNA研究进展

人类细胞内存在两套基因组,一套是细胞核内的基因组,即核DNA(nuclear DNA,nDNA);另一套是位于细胞质线粒体内的基因组,即线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA).由于线粒体在生命活动中的重要作用及其基因组自身特点,使得mtDNA在细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学和法庭科学等领域受到了广泛重视.     

线粒体DNA研究进展

人类细胞内存在两套基因组 ,一套是细胞核内的基因组 ,即核ＤＮＡ(ｎｕｃｌｅａｒＤＮＡ ,ｎＤＮＡ) ;另一套是位于细胞质线粒体内的基因组 ,即线粒体ＤＮＡ(ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＤＮＡ ,ｍｔＤＮＡ)。由于线粒体在生命活动中的重要作用及其基因组自身特点 ,使得ｍｔＤＮＡ在细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学和法庭科学等领域受到了广泛重视。一、线粒体ＤＮＡ概述(一 )线粒体ＤＮＡ的结构线粒体ＤＮＡ呈闭环双链结构 ,由 16 5 6 9ｂｐ组成 ,外环为重 (Ｈ)链 ,内环为轻 (Ｌ)链 ,两条链都有编码功能[1] ,共含有 37个基因。ｍｔＤＮ…     

联合应用线粒体SNP和线粒体DNA高变区测序排除同一母系鉴定1例

1 案 例 1.1 简要案情 因申报户口需要,养父母携养女来本所,要求对养父母与养女之间是否存在亲生血缘关系进行鉴定.鉴于养父母各有一个姐姐,还要求对养父母与养女是否来源于同一母系进行鉴定.     

用dHPLC技术检测线粒体DNA编码区单核苷酸多态性

目的研究线粒体DNA(m tDNA)编码区单核苷酸多态性,建立检测m tDNA编码区单核苷酸多态性(SNP)的变性高效液相色谱(dHPLC)方法。方法设计针对线粒体DNA编码区nt10287-10679及nt8507-8805引物,应用dHPLC技术检测其序列多态性。结果100例中国汉族无关个体中,m tDNA nt10287-10679检出13个SNP位点,13种单倍型,基因多样性(H)为70.79%,偶合概率(P)为29.92%;m tDNA nt8507-8805检出10个SNP位点,12种单倍型,H为70.42%,P为30.28%;两段序列联合起来共检出23个SNP位点,23种单倍型,H为84.14%,P为16.70%。结论所建立的dHPLC方法可用于快速、准确地检测m tDNA编码区序列多态性;m tDNA编码区多态性位点作为m tDNA控制区多态性位点的补充,联合应用可以提高m tDNA的个体识别能力。     

人类线粒体DNA非编码区的序列分析与法医学应用

一、人类线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)序列分析和应用的历史沿革1 981年Ａｎｄｅｒｓｏｎ完成了人类线粒体基因组的全部核苷酸序列的测定 ,并提出人类ｍｔＤＮＡ呈闭合环状 ,总长度为 1 6 5 6 9ｂｐ[1 ] 。在此基础上 ,许多学者致力于分析这一环状小分子ＤＮＡ ,以揭示ｍｔＤＮＡ的序列多态性程度。早期主要采用ＲＦＬＰ技术 ,如Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ等[2 ] 、Ｈｏｒａｉ等[3] 用ＲＦＬＰ技术对人类ｍｔＤＮＡ进行了序列分析 ,结果显示 :人类ｍｔＤＮＡ的序列多态性仅局限于长度约为 1 .1ｋｂ的非编码区 ,称之为Ｄ -Ｌｏｏｐ区 ,其中包含两个长度…     

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,mtDNA)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mtDNA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...     

人类线粒体DNA非编码区的序列分析与法医学应用

一、人类线粒体DNA(mtDNA)序列分析和应用的历史沿革 1981年Anderson完成了人类线粒体基因组的全部核苷酸序列的测定,并提出人类mtDNA呈闭合环状,总长度为16 569bp[1].在此基础上,许多学者致力于分析这一环状小分子DNA,以揭示mtDNA的序列多态性程度.早期主要采用RFLP技术,如Greenberg等[2]、Horai等[3]用RFLP技术对人类mtDNA进行了序列分析,结果显示:人类mtDNA的序列多态性仅局限于长度约为1.1kb的非编码区,称之为D-Loop区,其中包含两个长度各为400bp的高度可变区-HV1和HV2;不同个体的mtDNA存在长度变异和序列变异,结果也提示人类线粒体DNA比核DNA有更高的突变率,为核DNA的5～10倍.甚至某些区域是核DNA的6～17倍.到了90年代,DNA自动测序技术在mtDNA研究上的普及应用,大大促进了研究的发展,不少学者提出人类mtDNA的序列分析可用于法医学个人识别.如Stonking等[4]用SSO杂交技术,Sulivan等[5]和Holland等[6]用直接测序法分别对时间久远(最长达24a)的尸体残骸的mtDNA进行序列分析,并与其可疑母系亲属进行比对,为尸源追踪提供了证据. 国内法医学者也于90年代中期开始了对我国汉族人群的mtDNA D-Loop区的序列进行分析[7,8],并陆续有将mtDNA的序列分析用于法医个人识别的报道,如公安部二所的刘冰等[9]将对脱落毛发的mtDNA嵌套式扩增的方法用于模板量很少的案例的个人识别,获得成功. 二、人类mtDNA序列分析的现状目前对mtDNA序列的分析方法多采用对其PCR产物的自动测序,所用检材包括血液、毛发、皮肤、指甲、骨骼、胎盘等多种组织,仍以Aderson所报道的序列为参考序列.     

线粒体DNA分型技术

综述了线粒体DNA的遗传特性,线粒体DNA分型技术发展历程以及线粒体DNA分型技术相关质量控制、命名原则、异质型影响、结论诠释、数据统计,并展望了线粒体DNA分型技术的未来发展.     

线粒体DNA异质性在法医遗传学中的研究进展及存在的问题探讨

1 概述人类mtDNA 1981年在英国剑桥Sanger实验室首次完成全序列测定,这个最初测定的序列(基因库编码:M63933)作为对比的参考序列,通常被称为Anderson序列或剑桥序列[1].线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)为环状DNA,有16569碱基对,含37个编码氧化磷酸化过程相关物质的基因,还有一个复制控制区称为D-环区.该区在个体间呈现多态性,可用于人类个体识别和亲子鉴定.D-环区包括三个高变区(hypervariable region,HV)目前已有人提出高变区Ⅳ的概念,但文献报道较少.无血缘关系个体中mtDNA的HVⅠ和HVⅡ区域变化率大约在1%～3%[2].     

Heteroplasmy in Hair: Study of Mitochondrial DNA Third Hypervariable Region in Hair and Blood Samples*†

Abstract: Mitochondrial DNA (mtDNA) analysis has proved useful for forensic identification especially in cases where nuclear DNA is not available, such as with hair evidence. Heteroplasmy, the presence of more than one type of mtDNA in one individual, is a common situation often reported in the first and second mtDNA hypervariable regions (HV1/HV2), particularly in hair samples. However, there is no data about heteroplasmy frequency in the third mtDNA hypervariable region (HV3). To investigate possible heteroplasmy hotspots, HV3 from hair and blood samples of 100 individuals were sequenced and compared. No point heteroplasmy was observed, but length heteroplasmy was, both in C‐stretch and CA repeat. To observe which CA “alleles” were present in each tissue, PCR products were cloned and re‐sequenced. However, no variation among CA alleles was observed. Regarding forensic practice, we conclude that point heteroplasmy in HV3 is not as frequent as in the HV1/HV2.     

单核苷酸多态性及其检测方法

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs),作为第三代遗传标记,已经广泛应用于基因作图、遗传性和遗传相关性疾病的诊断、群体遗传学、药学研究和法医学等领域。SNP的检测方法多种多样,本文简要介绍SNP的特点和几种检测方法。     

DNA甲基化在法医学中的应用前景及其检测方法新进展

DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记。新近的一些研究表明,DNA甲基化在二联体亲权鉴定、同卵双生子法医学个体甄别等案例中可能具有一定的应用前景,可作为STR或SNP等经典遗传标记的有益补充。目前基于甲基化敏感的限制性核酸内切酶、重亚硫酸盐转化以及甲基化CpG结合蛋白等原理已建立了一系列的DNA甲基化检测方法。甲基化敏感的单核苷酸引物延伸、实时荧光PCR、甲基化特异性PCR、甲基化特异性多重连接反应依赖性探针扩增、光纤微珠芯片等位点特异性DNA甲基化检测方法都可用于已知CpG位点甲基化状态的检测并可能在法医学实验室具有一定的应用前景;AIMS、HELP、COMPARE-MS等通过对基因组范围内的DNA甲基化扫描分析,可发现具有潜在法医学应用价值的DNA甲基化位点。     

Mitochondrial Genome DNA Analysis of the Domestic Dog: Identifying Informative SNPs Outside of the Control Region*

Abstract: While the mitochondrial control region has proven successful for human forensic evaluations by indicating ethnic origin, domestic dogs (Canis lupus familiaris) of seemingly unrelated breeds often form large groups based on identical control region sequences. In an attempt to break up these large haplotype groups, we have analyzed the remaining c. 15,484 base pairs of the canine mitochondrial genome for 79 dogs and used phylogenetic and population genetic methods to search for additional variability in the form of single nucleotide polymorphisms (SNPs). We have identified 356 SNPs and 65 haplotypes in the remainder of the mitochondrial genome excluding the control region. The exclusion capacity was found to be 0.018. The mitochondrial control region was also evaluated for the same 79 dogs. The signals from the different fragments do not conflict, but instead support one another and provide a larger fragment of DNA that can be analyzed as forensic evidence.     

The Use of Mitochondrial DNA Single Nucleotide Polymorphisms to Assist in the Resolution of Three Challenging Forensic Cases

Abstract:  Mitochondrial DNA (mtDNA) single nucleotide polymorphisms (SNPs) in an 11-plex assay were typed in three missing person cases involving highly degraded human remains. Unlike the traditional forensic approach to analyzing mtDNA which focuses on sequencing portions of the noncoding Control Region, this assay targets discriminatory SNPs that reside principally in the coding region. In two of the cases, the SNP typing successfully excluded one of two reference families that could not be excluded on the basis of mtDNA hypervariable region sequencing alone, and resulted in the final resolution of both decades-old cases. In a third case, SNP typing confirmed the sorting and reassociation of multiple commingled skeletal elements. The application of a specific mtDNA SNP assay in these cases demonstrates its utility in distinguishing samples when the most common Caucasian hypervariable region type is encountered in forensic casework.     

动物DNA分析在法庭科学中的应用

近年来,在法庭科学领域中,遇到越来越多的非人类DNA分型的问题,特别是来源于动物本身或者是动物的分泌物。作为证据,通过对犯罪现场非人类DNA的分型,不但可以知道在何地对何人或何物实施犯罪,而且,如果犯罪的实施方是动物,也可以知道其来自哪里。目前,在法医学领域,有关动物DNA分析方法的标准较少。根据国际法医遗传学会最新的研究成果,综述动物DNA在法庭科学中的应用现状和相关建议。     

DNA甲基化在法医DNA分析中的应用

表观遗传学在生命的发生、发展过程中起着十分重要的作用。DNA甲基化作为表观遗传的一个重要方面,不仅参与多种基因的表达调控,与机体的发育、肿瘤发生等密切相关,而且具有可遗传性、相对稳定性、亲缘特异性、基因组中含量丰富等特点,已证实适用于法医DNA分析。本文对近年来DNA甲基化在印迹基因、同卵双生子鉴定、年龄、性别推断方面的研究与应用进行回顾与综述,以期为在法医学及相关领域中应用提供参考。     

利用AutoMate Express~(TM)自动化法医DNA提取系统提取骨骼及牙齿DNA

目的探讨建立骨骼及牙齿DNA自动化提取的新方法。方法将33份骨骼及15份牙齿样本分别用冷冻研磨和手工处理两种方法研磨成粉,采用AutoMate ExpressTM自动化法医DNA提取系统提取DNA并定量。结果 AutoMate ExpressTM自动化法医DNA提取系统能够在3h左右完成骨骼、牙齿DNA的提取,两种方法处理的骨骼样本所得DNA质量浓度差异无统计学意义。冷冻研磨处理的骨骼和牙齿样本均获得了较好的STR分型结果,且牙齿样本所得DNA质量浓度高于手工提取所得。结论应用AutoMate ExpressTM自动化法医DNA提取系统是自动化提取骨骼、牙齿DNA的一种新方法,可应用于法医实际案件检验。