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。     

同卵双生子外周血DNA甲基化谱的差异

目的通过比较不同个体外周血DNA甲基化谱的差异,评估DNA甲基化在同卵双生子个体甄别中的应用价值。方法在知情同意基础上获得22对同卵双生子外周血样。抽提基因组DNA后进行重亚硫酸盐转化．采用Illuraina公司的人27k甲基化微珠芯片检测基因组27578个CpG位点的甲基化程度（启值）。依据常染色体CpG位点的序值,采用欧氏距离计算方法计算同卵双生子间以及同性男ll的无关个体间的表观遗传距离。比较同卵双生子对与无关个体对两组不同人群间的表观遗传距离差异。结果同卵双生子对人群以及无关个体对人群中的男性个体对与女性个体对的表观遗传距离差异均无统计学意义（P值分别为0．0695和0．4825）。同卵双生子对的表观遗传距离显著低于无关个体对人群（中位数：6．02νs7．20,P=0．0002）．但两组人群的表观遗传距离均显著大于4．00（P〈0．0001）。结论同卵双生子间的外周血DNA甲基化谱差异显著．DNA甲基化是进行同卵双生子个体甄别的有效生物学标记。     

同卵双生个体DNA检测侦查案件1例

1案例案例1某日,郑某从银行取款3万元后进入停放在银行门口的私家车上,尾随其后的犯罪嫌疑人于某在郑某进入私家车时,从对侧后门进入车中以匕首威逼进行抢劫。郑某反抗,于某将其杀害并抢钱弃车而逃。法医在现场勘察时提取了死者郑某的指甲拭子,并经DNA检测获得了完整分型。     

MicroRNA分析技术在同卵双生子甄别中的可行性分析

同卵双生子具有相同的基因组DNA序列,因而无法使用常规的DNA分型方法如短串联重复序列即STR分析对其作鉴别区分。故破获涉及同卵双生子的案件有非常大的挑战性,因此在法医物证学领域迫切需要新的技术方法来应对并解决这一难题。随着表观遗传学的发展,转录组学成为法医学研究的新切入点。MicroRNA(miRNA)作为一类内源性的非编码小RNA分子,在机体中参与调节多种生理学过程,是转录组学研究的重要对象。研究表明,miRNA具有高保守性、分子量小、表达时序性及组织特异性强等特点,表现出法医物证应用方面的巨大潜力。本文综合分析了miRNA检测技术在同卵双生子甄别中的应用可行性,并综述了近年来miRNA在同卵双生子甄别上的研究进展。     

应用高通量测序DNA甲基化差异体液识别研究

目的通过检测和分析DNA甲基化差异的方法识别三种法庭科学犯罪现场常见体液(唾液斑、精液斑、血液斑)细胞来源。方法利用亚硫酸氢盐法对唾液斑、精液斑、血液斑的DNA样品进行甲基化处理,对由文献[1]和实验过程中筛选得到的甲基化位点进行illumina高通量测序,检测三种体液斑中细胞DNA的甲基化程度,并通过BP神经网络分析每一个位点的甲基化程度与细胞来源的关系及全部检测位点的甲基化程度联合与细胞来源的关系。结果运用BP神经网络对35份样品的73个位点的甲基化程度进行训练和预测,可以将唾液、精液、血液三种来源的DNA样本分开,其准确率达到77.3%。其中精细胞在L81528位点中表现为高甲基化,唾液和血液表现为低甲基化,可将精细胞准确鉴别出来。结论本研究建立的高通量测序分析DNA甲基化差异的方法可通过增加检测位点和样品数量进一步提高识别体液细胞来源的准确率。     

同卵双生子甄别策略探讨

同卵双生子(MZ)之间存在抗体库差异、甲基化修饰差异和基因突变体差异,甲基化修饰差异的比较可望成为甄别MZ的手段之一,抗体库差异和基因突变体差异比较的方法在甄别MZ方面亦有潜在价值.当前,对MZ的表现遗传以及基因突变等领域的研究还很有限,而抗体库技术的应用方法也有待探讨,因此MZ识别技术的应用前景和发展空间需要进一步摸索与完善.     

基于年龄相关DNA甲基化位点推断河南汉族个体年龄

目的探查中国河南汉族个体与年龄相关的DNA甲基化位点,构建年龄推断模型,进行甲基化和年龄相关性分析。方法采用焦磷酸测序法对ELOVL2、ClOrf132、KLF14、TRIM59和FHL2基因的34个CG位点进行甲基化分析,利用SPSS 23软件的多元回归方法建立模型,对甲基化和年龄相关性做分析。结果除ClOrf132基因3个CG位点的甲基化水平与年龄呈负相关外,其余4个基因的31个CG位点甲基化水平均与年龄呈正相关。多元回归分析表明,年龄与CG位点的甲基化水平存在明显的线性关系,实际年龄与推断年龄偏差在5岁以内的准确度达80%以上。结论本研究构建的河南汉族个体年龄推断模型,有助于通过检测血液等组织的DNA甲基化水平推断个体的年龄范围,具有法医学应用前景。     

过敏者外周血DNA甲基化差异

目的 通过研究头孢类药物过敏性休克死亡者外周血有核细胞DNA甲基化情况,为药物过敏性休克死亡的法医学诊断提供新的研究方向和依据.方法 运用甲基化芯片检测头孢类药物过敏性休克死亡者和免疫正常者外周血有核细胞DNA甲基化情况.使用R语言methylkit、ChAMP包分别对测序数据、芯片数据进行DNA甲基化差异分析,运用随...     

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。     

DNA甲基化检测方法及其法医学应用研究进展

DNA甲基化是表观遗传标记的重要组成部分,参与基因表达的调控,在生物发育、衰老以及肿瘤学等领域受到广泛关注。由于具有相对稳定性、可遗传、含量丰富、随龄变化等特点,在法医学领域,DNA甲基化可以作为DNA序列相关经典遗传标记的有效补充,用于年龄推断、组织体液来源检测、同卵双生子的鉴定等。DNA甲基化的检测方法主要有基于甲基化敏感限制性内切酶、重亚硫酸盐转化以及甲基化CpG结合蛋白等原理而建立的一系列方法,近年研究表明,第三代测序技术也可用于DNA甲基化检测。本文就DNA甲基化检测方法及在法医学领域的应用研究进行回顾与综述,以期为法医学实践提供参考。     

表观遗传学及其在同卵双生子研究中的新进展

表观遗传学是指不改变DNA序列的可遗传的基因表达改变.是多细胞真核生物的重要生物学现象.DNA甲基化、基因组印记、组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化、染色质重塑、假基因和小分子RNA等是表观遗传学的主要研究内容.同卵双生子(monozygotic twins,MZ)是由一个受精卵分裂发育而成的双胞胎,二者具有完全相同的基因组DNA序列.从经典遗传学的角度,使用短串联重复序列(short tandem repeat,sTR)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)等遗传标记均不能对其进行有效的个体甄别.因此,寻找新的遗传标记显得尤为重要,最新表观遗传学领域的研究成果表明.MZ个体间DNA甲基化差异显著,这为甄别MZ个体提供了新的策略.本文对表观遗传学的概念、研究内容及表观遗传学在MZ鉴别中的应用前景进行了综述.     

外周血DNA甲基化谱与吸烟的关系

目的通过比较吸烟与不吸烟个体外周血DNA甲基化谱的差异,评估DNA甲基化在区分吸烟与不吸烟人群中的应用价值。方法根据下载于NIH的GEO公共数据库的人类全基因组DNA甲基化数据,运用Student’s T检验和聚类分析的方法评估外周血特定CpG位点DNA甲基化程度在吸烟与不吸烟人群中的差异。结果特定Cp G位点上,非吸烟人群与吸烟人群的DNA甲基化有显著区别。结论检测人外周血的甲基化情况可以区分吸烟和非吸烟人群。     

DNA甲基化标记法医学应用探讨

CpG的胞嘧啶在DNA复制后多数被甲基化,5-甲基胞嘧啶的分布是贮存表遗传信息的主要形式。近年来研究表明,DNA甲基化标记具有信息含量丰富、相对稳定、检测和结果处理方便、可与SNP联合分析等优点,是一种新的强有力的遗传分析工具。基因组的甲基化差异可用甲基化敏感性限制酶、重亚硫酸盐转化、Maxam-Gilbert裂解等技术来分析。人类基因组甲基化谱有时空特异性、亲源特异性、病理特异性等特征,在法医亲子鉴定、个人识别等方面有潜在应用价值。     

人类反转座核元件甲基化研究进展

人类反转座核元件LINE-1序列和Alu序列甲基化水平的变化与多种疾病的发生、发展有密切的联系,因此是相关疾病,尤其肿瘤和癌症预测、诊断、治疗及预后的新标记。近年来,二者在法医学方面的研究也逐渐展开,主要集中在同卵双生子的鉴别、年龄的鉴定、组织的鉴定等方面,有望成为法医DNA分析领域新一代的遗传标记。本文综述LINE-1序列和Alu序列甲基化在医学、法医学等领域的研究进展,希望能为相关研究和应用提供参考。     

DNA甲基化在组织/体液来源鉴定中的研究进展

对可疑生物样本的组织/体液进行来源鉴别是重建犯罪现场、推断犯罪性质等侦查活动中极为重要的一环。对表观遗传学理论的研究证明运用基因组中存在的组织特异性DNA甲基化差异位点(t DMRs)可以对组织/体液进行来源鉴别。本文旨在通过对近年来DNA甲基化在法医学领域用于鉴定人体组织/体液来源方面的研究成果进行阐述,试图用所得到的信息来分析DNA甲基化作为一种组织/体液鉴定遗传学标记的可能性、优劣点及其应用价值和发展前景,以期能为法医工作者的相关研究及实践提供参考。     

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。     

环氧乙烷消杀DNA污染效果初探

目的初探环氧乙烷消杀DNA污染的效果。方法收集98例分别含有唾液、皮屑、汗斑、毛发、血斑、肋软骨的法医物证样本,分两组进行环氧乙烷灭菌6h和8h,提取DNA后扩增,使用3130XL或3500XL测序仪检测进行STR分型。结果 EO 6h组44例样本中有2例口腔拭子检出阳性结果,EO 8h组54例样本中有1例毛发检出阳性结果,阳性样本STR图谱表明仅有少量DNA残留,其余生物样本未检测到STR图谱。结论环氧乙烷能有效消杀DNA污染,可适用于DNA检验耗材的灭菌。