小鼠血液中年龄相关的DNA甲基化微单倍型的筛选与验证

目的DNA甲基化微单倍型是指极短范围内多个甲基化位点的组合,其单倍型具有丰富的多样性。筛选和验证小鼠血液中年龄相关的DNA甲基化微单倍型。方法首先,构建基于小鼠参考基因组的DNA甲基化微单倍型理论数据集。其次,利用网络数据库中小鼠血液DNA甲基化高通量测序信息,采用Spearman秩相关分析方法筛选年龄相关的DNA甲基化微单倍型。最后,以验证数据集交叉验证。结果小鼠基因组中50 bp范围内的DNA甲基化微单倍型位点数量共计6787142个,由个位数的CpG位点所组成的DNA甲基化微单倍型占比98.64%。在58个小鼠血液样本中共筛选出5835个年龄相关的DNA甲基化微单倍型(Spearman秩相关检验,|rho|>0.5,P<0.01),在DNA甲基化微单倍型中占0.086%。最后,在95例独立的样本中对具有高相关性的前100个年龄相关的DNA甲基化微单倍型进行验证,最终得到44个位点。结论本研究筛选出的年龄相关的DNA甲基化微单倍型可以为后续小鼠血液表观年龄预测及衰老研究提供借鉴。

微单倍型遗传标记研究新进展及其在法医混合DNA分析中的应用

微单倍型是2013年被引入法庭科学领域的一类新型遗传标记。由于其遗传多态性优于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)遗传标记,且不像短串联重复序列(short tandem repeat, STR)遗传标记一样受到影子峰的干扰,微单倍型在法医混合DNA分析中具有显著优势。本文作者更新梳理了微单倍型的检测方法,综述了各团队筛选微单倍型基因座的情况和基于二代测序检测体系的研究现状,介绍了微单倍型数据库、数据分析软件和系统命名法,并着重分析了微单倍型在混合DNA鉴定中的优势以及最新应用研究进展,最后对微单倍型未来发展进行展望,希冀为相关研究和应用提供参考。

法庭科学微单倍型等位基因的数字化命名法

微单倍型是一种新型法医遗传学分子标记,可用于个体识别、祖先推断和混合样本DNA的检验。虽然现已有微单倍型基因座的标准命名方法,但简明的微单倍型等位基因命名规则尚未见到。微单倍型遗传标记相对于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)的优势在于其多等位基因。一般来说,微单倍型基因座包含的SNP数目越多,其有效等位基因数(effective number of alleles,Ae)和信息含量(informativeness,In)就倾向于越高。这些基因座更适宜于法庭科学应用,因其复杂的等位基因更能满足应用需求。因此,为更便于应用,我们建议使用阿拉伯数字命名微单倍型等位基因。具体规则如下:以人类基因组正链作为比对微单倍型,GRCh38作为参考序列。将组成微单倍型的SNP根据它们在人类基因组中的物理位置进行排序,dbSNP数据库中的参考等位基因则作为这些SNP可能出现的备选基因型。先按照参考等位基因列出所有可能出现的微单倍型等位基因,然后按照字母表顺序排序,并从1开始以连续正整数依次命名排序后的等位基因。稀有的微单倍型等位基因仍然用SNP分型的组合命名,列在基因座内所有用数字命名的等位基因之后。本文使用9947A、2800M和两份志愿者DNA制备了1∶2∶4∶8比例的DNA混合物,对单一来源样本和混合物进行微单倍型测序、数据分析,并对等位基因进行基因型组合命名和数字化命名两种方式的对比展示。本文建议的数字化命名法其优势在于:首先,这种命名法使得微单倍型的法庭科学应用更便捷,可避免使用SNP分型组合的复杂命名方式,在混合DNA分析中优势尤其显著。其次,在每个微单倍型基因座内部,可以按照阿拉伯数字的顺序排列等位基因,从而能为微单倍型数据的展示和交流提供统一的等位基因排序方式。第三,数字化的等位基因命名方式更易为法医DNA技术人员接受,因为这与法庭科学STR等位基因的命名方式类似。第四,当前的群体遗传学软件,如PowerStats、Arlequin、STRUCTURE等,只接受数字作为导入的等位基因名称,该命名方法能更好地与这些既有软件衔接关联。因此,数字化的微单倍型等位基因命名法应能为法医学应用与实践带来便利。

血脂相关基因DNA甲基化水平与冠心病的关联性研究

目的 探讨低密度脂蛋白受体(LDLR)、前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin9(PCSK9)、肌球蛋白调控轻链结合蛋白(MYLIP)等10个基因的DNA甲基化与冠心病之间的相关性。方法 2012-2015年,在新疆医科大学第一附属医院招募35名冠心病患者作为病例组,35名正常者作为对照组。使用亚硫酸氢盐扩增子测序法(BSAS)对各个基因启动子区进行定量DNA甲基化分析,检测病例组与对照组基因CpG位点是否存在DNA甲基化的表达差异,同时检测具有差异的DNA甲基化单倍型。结果 本研究发现10个CpG位点DNA甲基化水平存在差异,26个单倍型存在差异,且差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论 两组间脂代谢相关基因的DNA甲基化水平存在统计学差异,提示脂代谢相关基因的DNA甲基化在冠心病中起一定的调控作用。

微单倍型遗传标记及其法医遗传学应用

微单倍型是一种国际广泛关注的新型法医遗传学分子标记。它兼具STR和SNP遗传标记的优势,在法医混合DNA检验、种族地域推断、复杂亲缘关系分析等领域均具有重要应用前景。本文综述了微单倍型遗传标记的基本概念、命名规则,回顾了二代测序、高分辨熔解曲线、单链构象多态性分析等微单倍型检测手段,介绍了微单倍型法医遗传学应用的相关研究进展,并对微单倍型遗传标记未来发展做了展望,提出了其可能面临的挑战。

GRINA基因DNA甲基化水平与冠心病的关联性研究

目的探讨DNA甲基化在冠心病发病中的作用。方法选择2012-2015年在新疆医科大学第一附属医院心脏中心就诊的35例冠心病患者作为病例组,并从研究人群中随机选取年龄、性别匹配的36例患者作为对照组进行病例对照研究。采用亚硫酸氢盐扩增子测序法(BSAS)对基因组启动子区进行定量甲基化分析,判断两组基因甲基化水平及相关CpG位点是否发生甲基化。结果GRINA基因31个CpG位点中,病例组和对照组在位点36和位点209上差异具有统计学意义(P<0.05);在GRINA的单倍型中,两种单倍型具有统计学差异(P<0.05);病例组的GRINA基因的整体甲基化表达水平高于对照组,差异具有统计学意义(P=0.0323)。结论表观遗传学DNA甲基化在冠心病中起一定的调控作用。

卵巢癌早期检测的DNA甲基化标志物研究进展

卵巢癌通常无法在早期进行有效的检测或筛查,确诊时一般处于晚期,具有较高的病死率。卵巢癌异质性强、进展较快、缺乏合适的早期检测方法是卵巢癌早期检测的重要挑战。因此,寻找可靠的卵巢癌早期检测标志物具有十分重要的意义。研究报道多种DNA甲基化标志物对卵巢癌的早期检测具有重要的临床意义,尤其是基于循环游离DNA(cfDNA)的甲基化标志物。本文就卵巢癌早期检测的DNA甲基化标志物研究进展进行综述。