应用NGS确认STR检测中的OL峰案例研究

基于毛细管电泳平台的短串联重复序列(Short tandem repeats,STR)检测(Capillary electrophoresis-Polymerase chain reaction,CE-PCR)是现阶段法医DNA实验室的金标准,二代测序(Next-generation sequencing,NGS)在法医学上的应用已经初现端倪,通过NGS可以解决传统CE-STR对OL(Off-ladder)峰形成原因难以判定的问题.本文对在毛细管电泳(CE)平台的STR鉴定工作中发现的一种OL峰血样进行NGS研究,确定了此样品的OL峰为D18S51基因座稀有等位基因,该基因型因超出试剂盒Ladder范围而形成OL峰.研究结果表明,NGS对阐明OL峰形成原因具有独特的优势,相关技术将在今后法医物证鉴定中得到广泛推广和应用.

20个STR基因座在湖南汉族人群中的遗传多态性

目的对湖南汉族人群20个常染色体短串联重复序列(short tandem repeat,STR)基因座的等位基因分布、群体遗传学参数和邻近群体的遗传分析进行研究,评估其在法医学中的应用价值。方法应用Power-Plex21^(■) 试剂盒对2997例湖南汉族无关个体进行20个STR基因座复合扩增及等位基因分型,统计等位基因频率及群体遗传学参数,计算湖南汉族与已公开报道的13个群体间的Nei’s遗传距离,进行多维尺度分析并构建系统发生树。结果20个常染色体STR基因座的杂合度为0.6009~0.9116,个人识别能力为0.7745~0.9866,三联体非父排除率为0.2920~0.8191,二联体非父排除率为0.1910~0.7086,多态信息含量为0.5348~0.9093,基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡。20个基因座的累积个体识别率为1-1.3509×10^(-21),三联体非父累积排除率与二联体非父累积排除率分别为0.999996523945999、0.999999996129773,基于湖南汉族人群与其他13个群体间遗传距离获得的多维尺度分析及系统发生树结果显示,其与湖北汉族相距较近,而与云南苗族最远。结论20个常染色体STR基因座在湖南汉族人群中呈高度多态性和良好的鉴别能力,能为该地区法医学个体识别、亲权鉴定和群体学研究提供基础数据。

云南红河地区彝族20个常染色体STR基因座的遗传多态性研究

目的调查云南红河地区彝族人群20个常染色体短串联重复序列基因座的遗传多态性,分析云南红河彝族与其他不同群体的遗传关系,为法医学鉴定及群体遗传学研究提供基础数据。方法收集2342份云南红河彝族人群无关个体样本,Chelex-100法提取样本DNA,采用PowerPlex®21 System试剂盒进行PCR复合扩增,用ABI 3130XL自动遗传分析仪对PCR复合扩增产物进行毛细管电泳分离,用GeneMapper ID-X 1.5软件进行STR分型。使用Modified-Powerstats软件统计等位基因频率及匹配概率等法医学参数,并进行Hardy-Weinberg平衡检验。使用Arlequin软件计算F_(st)和P值。使用Phylip软件计算Nei’s遗传距离,使用SPSS软件进行多维尺度分析。应用Mega软件构建相邻连接系统发育树。结果20个STR基因座中共观察到318个等位基因和1314种基因型,各基因座等位基因频率和基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05/20=0.0025)。20个STR基因座的累积个人识别能力达到0.999999999999999999999999729502,累积非父排除概率达到0.999999994995179。F_(st)值、Nei’s遗传距离以及邻接法系统发育树的结果均提示,云南红河彝族与广西彝族、云南越南人群和云南佤族的遗传距离相对较远。结论上述20个STR基因座在云南红河地区彝族群体中具有高度多态性,可用于法医学鉴定和群体遗传学研究。

常染色体STR突变率的研究

【目的】观察10 000例肯定亲子关系的三联体案例中STR基因座的突变事件,获取STR基因座的突变率资料。【方法】采用PowerPlexTM16系统进行15个STR基因座的检测,从10 000例肯定亲子关系的三联体案例中筛查出包含STR基因座突变的案例,确定突变等位基因的来源和步数,统计各STR基因座特异性、父源和母源特异性及等位基因特异性的突变率及其95%置信区间,分析突变的特点。【结果】10 000例三联体亲子鉴定中检出368例发生突变的案件,共计379个突变事件。突变案件的发生率为3.68%,15个STR基因座的突变率为0.10×10-3～2.30×10-3,平均突变率为1.26×10-3。各基因座的父源和母源突变率分别为0.05×10-3～1.35×10-3和0.05×10-3～0.70×10-3。统计FGA、vWA和D18S51等三个基因座一步突变的等位基因突变率分别为5.0×10-5～40.0×10-5、5.0×10-5～50.0×10-5和5.0×10-5～35.0×10-5。15个基因座的父源/母源突变比值为1.3∶1～17.0∶1,平均为3.57∶1。【结论】STR基因座突变现象普遍存在于亲子鉴定中,各基因座的突变率、父源和母源的突变率、各等位基因的突变率均存在差异,获取这些数据资料对于更准确地评判亲子鉴定结果非常必要。

华南地区汉族群体15个STR基因座的遗传多态性调查

【目的】调查获得华南地区汉族群体遗传多态性参数,并与以往相关文献报道的群体资料进行统计比较。同时评估PowerPlex誖16体系应用于华南汉族人群进行法医学个体识别及亲子鉴定的价值。【方法】应用PowerPlex誖16荧光标记复合扩增系统检测4786名华南地区汉族无关个体15个STR基因座的多态性,统计计算群体遗传学参数,并将获得的等位基因频率与文献报道的群体资料进行统计比较。【结果】15个STR基因座的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P﹥0.05),共检出241个等位基因,频率在0.0001～0.5458;共1043种基因型。在13个基因座上检出共60个等位基因阶梯以外的等位基因。15个基因座的杂合度观察值(Ho)在0.6030～0.9076之间,多态信息含量(PIC)在0.5428～0.9044之间,累计个人识别率(TDP)达0.9999999999999999971,三联体累计非父排除概率(CPE)达到0.99999981,单亲鉴定累计亲权排除概率(CPE*)为0.9543。本文调查结果与以往文献报道的人群等位基因频率资料有不同程度的差异。【结论】15个STR基因座在华南汉族人群中有较高的多态性,PowerPlex誖16荧光标记复合扩增系统对华南汉族人群的个体识别及亲子鉴定具有很高的应用价值。本文调查获得的群体遗传学数据可为法医学个人识别和亲子鉴定提供结果评估的依据。

中国汉族人群15个STR基因座的等位基因频率调查

目的 调查10071名中国汉族无关个体15个STR基因座的等位基因的类型及其频率，并与以往相关文献报道的汉族群体资料进行统计比较。方法 应用PowerPlex^(TM)16荧光标记复合扩增系统，对10071份中国汉族无关个体的血样DNA进行15个STR基因座的复合扩增；用ABI 377或3100遗传分析仪对扩增产物进行分型，统计15个STR基因座的基因频率。结果 15个STR基因座共发现226个等位基因，频率在0.0001～0.5512；除D8S1179基因座外，其它基因座均发现稀有等位基因，数目1～7个不等，共34个。在中国汉族人群，稀有D21S11基因座的等位基因32.1和36.2，D18S51基因座的等位基因15.2和17.2，Penta E基因座的等位基因15.2、17.4、18.4、19.4、26和27，D7S820基因座的等位基因9.2、10.1、11.1和15，Penta D基因座的等位基因18、19和20，TPOX基因座的等位基因14，FGA基因座的等位基因13，以及较常见但欧洲稀有的D21S11基因座的等位基因30.3和D7S820基因座的等位基因9.1和9.2等均为首次报道。结论 大样本基因频率调查有利于观察STR基因座的稀有等位基因；本研究结果与以往相关文献报道的结果有不同程度的差异。

浙江省汉族人群18-STR基因座的分型资料及其应用

【目的】建立浙江地区汉族人群18个STR基因座(D8S1179、D21S11、D7S820、CSF1PO、D3S1358、TH01、D13S317、D16S539、D2S1338、D19S433、VWA、TPOX、D18S51、D5S818、FGA、PentaE、PentaD、SE33)的遗传多态性数据资料,并探讨18-STR鉴定分析系统在亲子鉴定、产前诊断等领域的应用。【方法】对浙江汉族598例无血缘关系个体,采用2组荧光标记STR-PCR复合扩增系统及毛细管电泳基因分型技术,获取18个STR基因座数据资料;在497个亲子鉴定案例中,比较18-STR与15-STR鉴定系统在亲子鉴定和产前诊断中的应用。【结果】18个STR基因座基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。18个STR基因座的杂合度在0.630～0.942之间,累积个体识别力大于0.9999999999,基因型分布与中国其它地区汉族人群存在差异。与15-STR鉴定系统相比,18-STR鉴定系统更有利于二联体亲缘关系的认定及可疑突变的判断。在胎儿亲子鉴定中偶然发现的1例21三体胎儿在D21S11、PentaD两个STR基因座出现了特征性峰型。【结论】18个STR基因座在浙江汉族人群中呈高度多态性,对法医学亲子关系的认定或排除具有较大价值,部分STR基因座的检测也有助于非整倍染色体的产前诊断。

常染色体STR鉴定同胞的应用探讨

目的探讨常染色体STR遗传标记鉴定两个体同胞关系的可行性。方法用PowerPlexTM16体系15个常染色体STR基因座检测50对全同胞、25对半同胞和50对无关个体,ITO法计算全同胞关系指数(FSI)、半同胞关系指数(HSI)和FSI∶HSI值,比较3组两个体间等位基因匹配情况,并进行组间差异的χ2检验。结果全同胞的FSI均大于1;19对半同胞的HSI大于1;无关个体FSI均小于1;49对无关个体HSI小于1,1对为1.297。46对全同胞的FSI:HSI值大于1,22对半同胞的FSI:HSI值小于1。全同胞组两个体间1对等位基因全相同、半相同、全不同的基因座数平均值分别为6.06个、7.52个、1.42个;半同胞组分别为2.96个、8.48个、3.56个;无关个体组分别为1.24个、7.22个、6.54个。χ2检验3组两个体间1对等位基因全相同和全不同的基因座数差异有显著意义,半相同的基因座数差异无显著意义。结论PowerPlexTM16体系在全同胞-无关个体的鉴定中效率较高,在鉴定半同胞-无关个体或全同胞-半同胞时效率降低。全同胞-半同胞关系鉴定时,FSI∶HSI值是一个较有效的指标:大于1倾向于为全同胞,小于1倾向于为半同胞。

中国南方汉族群体27个Y-STR基因座的遗传多态性及突变研究

【目的】调查27个Y-STR基因座在中国南方汉族群体的遗传多态性及突变情况。【方法】采集885名中国南方汉族无关男性个体血样和911对父子血样,采用YfilerPlus扩增体系对样本进行扩增,并进行毛细管电泳检测与分型,统计相关遗传多态性参数,观察Y-STR基因座突变情况。【结果】885名无关男性个体中共观察到880种单倍型,其中875种单倍型为唯一单倍型,5种单倍型分别出现两次。单倍型多样性（HD）为0.999 987 2,系统识别能力（DC）为0.994 350 3。27个Y-STR基因座基因多态性（GD）在0.434 4（DYS438）-0.960 5（DYS385a/b）之间。在911个父子对共246 23次等位基因传递中共观察到113次突变事件,其中108次突变事件为一步突变,5次突变事件为二步突变。11个父子对观察到2个基因座同时突变,1个父子对发生3个基因座同时突变。平均突变率为4.6×10-3（95%CI：3.8×10-3-5.5×10-3）。【结论】YfilerPlus体系包含的27个Y-STR基因座在中国南方汉族群体中具有高度遗传多态性,对于法医学实践中个体识别、父系亲缘关系鉴定等具有重要意义。

Y染色体特异STR位点应用于无创伤性产前胎儿遗传信息的研究

目的 建立利用孕妇血清进行无创伤性产前胎儿分子遗传信息分析的方法。方法 采集53名11～36孕周的孕妇的血清,利用血清中胎儿DNA,采用”Y-PLEX 6”试剂盒,复合扩增DYS393、DYS19、DYS389 Ⅱ、DYS390、DYS391和DYS385等6个Y-STR位点,PCR产物经基因测序仪电泳检测,用相关软件分析Y-STR基因型。结果 ①29名分娩出生证实为男婴的孕妇,均检测出特异性Y-STR等位基因。检测的6个Y-STR位点,以DYS393位点的检出率最高(29/29);其次是DYS19位点,检出率为62.07％(18/29);再次是DYS390位点,检出率为34.48％(10/29);其余的DYS389 Ⅱ、DYS391和DYS385位点的检出率则较低。②24名分娩出生证实为女婴的孕妇,均未检测出特异性Y-STR等位基因。③根据DYS393位点是否检测出特异性等位基因,以及该基因波峰的高度和波峰面积值,鉴定胎儿性别的准确率达100％。④29名妊娠男婴的孕妇的血清样本,检测出的Y-STR等位基因与“丈夫”的相一致。结论 本研究建立的无创伤性Y-STR分子遗传分析方法,具有多态性丰富、灵敏度高、特异性强等特点,提高了无创伤性产前胎儿性别遗传鉴定的准确性,同时为解决妊娠男婴的亲子鉴定提供了理论依据,具有广泛的应用前景。

云南汉族人群11个Y-STR基因座遗传多态性调查及法医学应用

目的调查11个Y-STR基因座及其单倍型在云南汉族人群中的遗传多态性分布,探讨其法医学应用价值,为法医学应用提供基础数据。方法应用Powerplex!Y系统对云南汉族201名无关男性个体进行11个Y-STR基因座的复合扩增,用ABI310型基因分析仪对扩增产物进行检测,统计其群体遗传学参数。结果Powerplex!Y系统前10个Y-STR基因座分别检出3、5、6、8、5、4、5、8、4、7个等位基因,DYS385a/b基因座检出56种单倍型;GD值最低为0.4273(DYS438),最高为0.9747(DYS385a/b);观察到11个Y-STR基因座共同构成的单倍型175种,其中有154种单倍型只出现1次,16种出现2次,5种出现3次,累计GD值为0.9984。结论11个Y-STR基因座具有较强的个体识别能力,可应用于云南地区汉族人群的个体识别与亲权鉴定。

北京汉族群体9个STR位点的频率分布及法医学应用

提供北京汉族群体9个STR基因座的频率分布资料，了解其在法医学中的应用价值。应用PCR技术对9个STR基因座分3组进行复合扩增，经PAG电泳分离、银染，扫描仪扫描，计算机判读并保存结果，对北京地区汉族无关个体9个基因座的基因频率分布进行调查。结果显示，上述9个基因座的杂合度为0．6419～0．8092，多态性信息总量为0．9999，鉴别机率为0．9999，匹配机率为2．0×10-9和非父排除率为0．9985。STR3组9个基因座的综合检验可应用于法医学个体识别和亲子鉴定，并达到同一认定的标准。

中国南方汉族人群6个Y-STR基因座遗传多态性及法医学应用

为研究中国南方汉族人群DYS393等6个Y STR基因座的遗传多态性并用于法医学鉴定,通过采用PCR复合扩增和基因测序仪荧光检测方法,检查204个无关男性个体,调查南方汉族的6个Y STR基因座的单倍型频率,并对93对真父子和38对非父子的亲子鉴定样本进行检测。结果DYS393基因座检出5个等位基因,DYS19基因座检出6个等位基因,DYS389Ⅱ基因座检出8个等位基因,DYS390基因座检出6个等位基因,DYS391基因座检出4个等位基因,DYS385基因座检出44个等位基因,共检出176种单倍型。93对真父子中,观察到2例分别有1个基因座突变。检测38对非父子,有1个或2个Y STR基因座排除的案例各有1例(2.6%);有3个和3个以上的Y STR基因座可以排除父子关系的案例为35例(92.1%);6个Y STR基因座不能排除父子关系的为1例。结果表明6个Y STR基因座具有丰富的遗传多态性,可用于法医学个体识别和亲子鉴定。

11个Y—STR基因座遗传多态性研究

目的 调查11个Y染色体STR基因座的遗传多态性。方法 利用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对广州地区汉族群体无关男性血样进行11个Y—STR基因座的分型。结果 11个Y—STR基因座在广州地区汉族群体分别发现3～5个等位基因,GD值最低为0.3037(DYS434),最高为0.8455(DYS390)。结论 11个Y—STR基因座在广州地区汉族群体均具有较高的遗传多态性,可应用于法科学个体识别和亲子鉴定。

常染色体STR遗传标记在同胞鉴定中的应用

目的 探讨常染色体STR遗传标记用于鉴定两个体同胞关系的可行性。方法 用Power Plex^(TM)16体系15个STR基因座检测150对同胞个体和150对无关个体,ITO法计算同胞关系指数(PI_(FS))与同胞关系概率(W_(FS)),并比较两组W_(FS)值及两个体间等位基因匹配情况的差异,对前者进行组间差异的x^2检验。结果 100对(66.67％)同胞个体的W_(FS)大于0.9995;无关个体W_(FS)均小于0.8,其中100对(66.67％)W_(FS)小于0.27。同胞个体两个体间等位基因全相同的基因座个数为1～10个不等,平均5.49个,无关个体0～5个不等,平均1.33个;等位基因全不同的基因座个数,同胞个体0～6个不等,平均1.66个,无关个体2～11个不等,平均6.57个;等位基因半相同的基因座个数,同胞个体3～13个不等,平均7.85个,而无关个体1～13个不等,平均7.11个。经x^2检验,同胞个体和无关个体间全相同和全不同的基因座数差异均有极显著意义(P<0.001),半相同的基因座数差异无显著意义(P>0.05)。结论 PowerPlex^(TM)16体系可用于鉴定同胞关系。当两个体全不同基因座个数大于或等于6个,或全相同基因座数为0时,提示为无关个体;当两个体全不同基因座个数小于或等于1个,或全相同基因座数大于或等于6个时,提示为同胞。

拉萨市藏族人群15个STR基因座多态性的研究

利用多重PCR和五色荧光(6FAM、VIC、NED、PET、LIZ)自动化检测技术调查西藏自治区拉萨市藏族人群D8S1179、D21S11、D7S820、CSF1PO、D3S1358、TH01、D13S317、D16S539、D2S1338、D19S433、VWA、TPOX、D18S51、D5S818、FGA共15个STR基因座多态性分布,获得了15个STR基因座的遗传学数据。结果显示:15个STR基因座的基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡。15个STR基因座的个体鉴别力(DP)在0．7515-0．9599之间,杂合度(H)在0．5576-0．8538之间,多态信息含量(PIC)在0．5455-0．8458之间,非父排除率(EPP)在0．3755-0．8520之间,累积个体鉴别力为0．99999999,累积非父排除率为0．999999997。15个STR基因座适合作为藏族人群的遗传标志用于人类学、遗传疾病连锁分析、法医学亲子鉴定和个体识别等研究领域。

17个Y-STR基因座在亲子鉴定中的应用研究

本研究探讨AmpFlSTR YfilerTM复合扩增系统中的17个Y-STR基因座在法医学亲子鉴定案检实际工作中的非父排除能力,以及在中国人群中的基因突变情况。采用业已经Reliagene Y-PLEXTM6和本实验室建立的"9个短片段长度Y-STR复合扩增系统"检测的36对非父子和84对真父子,用YfilerTM试剂盒进行PCR复合扩增,PCR产物用ABI3100基因测序仪基因扫描方法检测和分析;统计每一非父子对中排除亲子关系的Y-STR基因座的个数,观察真父子对中Y-STR基因座基因突变情况;并与以往采用Reliagene Y-PLEXTM6系统和"9个短片段长度Y-STR复合扩增系统"的检测结果进行对比。结果表明:YfilerTM系统检测36对非父子,其中1对非父子不能排除,其余35对均有3个以上Y-STR基因座可以排除亲子关系;有3个以上Y-STR排除的非父子对占97.22%(35/36),高于Y-PLEXTM6系统的92.11%(35/38)和"9个短片段长度Y-STR复合扩增系统"的91.67%(33/36);除1例Y-STR不能排除的非父子对外,其余的35对平均每一非父子对有11.3个Y-STR基因座可以排除亲子关系。YfilerTM系统检测84对真父子,观察到DYS437、DYS439、DYS635、DYS389Ⅱ和DYS19等5个基因座各出现1次基因突变事件,均表现为相差1个核心序列,每一基因座每次减数分裂的平均突变率为3.50×10-3;Y-STR基因突变案例占检测案例的5.95%(5/84),高于Y-PLEXTM6系统的2.15%(2/93)和"9个短片段长度Y-STR复合扩增系统"(0/84)。结论:YfilerTM系统检测的Y-STR基因座较多,在亲子鉴定实践中具有较高的非父排除能力,但该系统的基因突变问题不容忽视。

浙江汉族人群6个Y-STR基因座的遗传多态性调查及法医学应用

目的获得6个Y-STR基因座及其单倍型在浙江汉族人群中的遗传多态性分布,并探讨其法医学应用价值。方法应用Y-plex荧光标记复合扩增系统,对浙江汉族200名无关男性个体进行6个STR基因座的复合扩增,用ABI3100型基因分析仪对扩增产物进行检测,统计6个Y-STR基因座的群体遗传学参数。结果其中5个Y-STR基因座分别检出5、7、6、6、5个等位基因,DYS385基因座检出47种单倍型,GD值最低为0.4275(DYS391),最高为0.9584(DYS385);观察到6个Y-STR基因座共同构成的单倍型159种,其中有132种单倍型只出现1次,16种出现2次,6种出现3次,2种出现4次,2种出现5次,累计GD值为0.9967。结论6个Y-STR基因座具有较强的个体识别能力,可应用于浙江法庭科学中的个体识别与亲权鉴定。