多个Y-STR等位基因缺失及AZF分析

本文探讨多个Y-STR基因座等位基因分型缺失特点及其与AZF(无精子因子)缺失相关性,为法医学应用提供参考。使用Y-STR试剂盒(Yfller Platinum、SureID PathFinder Plus)对23461份男性家系个体血样分析,发现4个及4个以上Y-STR分型缺失样本共14例,使用Y染色体微缺失检测试剂盒检测序列标签位点(sequence-tagged site,STS),根据缺失STS,评价样本Y染色体AZF区缺失情况。结果显示:多个Y-STR分型缺失比例为0.0597%(14/23461),短臂1例,长臂13例,来自不同家系,分型互不相同;13例长臂多个分型缺失样本在AZF区均检出STS缺失,1例短臂多个分型缺失样本未检见异常。本研究提示发生于Y染色体长臂多个STR分型缺失与AZF区微缺失存在对应性,该类分型个体存在不育的生物学基础。

应用STR荧光标记分析烟台地区草莓种质资源遗传多样性

本研究以烟台地区1份野生草莓种质和6份常规栽培品种为试材,选取已发表具有扩增多态性的11对STR荧光标记引物进行扩增,采用多重荧光毛细管电泳检测,分析了该地区草莓种质的遗传多样性,并构建了其分子身份证.结果表明,用这11对引物从7份草莓种质中共检测到60个STR等位基因位点,平均每对引物5.45个,扩增片段长度在90~270 bp之间,多态信息含量平均为0.676,可用于草莓种质的多态性检测.聚类分析显示7份草莓种质间的遗传相似系数为0.077~0.842,在遗传相似系数为0.257时,7份种质被分为3个类群,W1(野生草莓)与S2(丰香种质)同源性较高.对7份草莓种质进行不同等位基因编码,构建了分子身份证.本研究结果可为烟台地区草莓种质资源鉴定、保护和开发利用提供重要依据.

食管鳞癌组织中STR基因座和Amelogenin基因座的变异分析

目的:探究食管鳞癌组织中21个常染色体STR基因座及Amelogenin基因座变异情况。方法:收集89例食管鳞癌患者的新鲜肿瘤组织及对照组织,采用酚氯仿法提取组织基因组DNA。利用AGCU Expressmarker 22荧光检测试剂盒对提取的基因组DNA进行PCR扩增,AB3500遗传分析仪对PCR扩增产物进行毛细管电泳,通过GeneMapper® ID-X软件进行STR分型。结果:在89例食管鳞癌患者肿瘤样本中,检出26例STR基因型变异(STR_(GA)),占样本总数的29%,新等位基因(A_(new))、增加的等位基因(A_(add))、完全杂合性丢失(cLOH)和部分杂合性丢失(pLOH)4种变异类型均被检出,同时观察到D21S11、D12S391、vWA、FGA和D18S51基因座发生STR基因型变异频次最高,仅在D13S317、D2S441、TH01、D10S1248和Amelogenin等5个基因座未观察到STR基因型变异;本次研究采用的21个常染色体基因座中有17个出现STR基因型变异,且观察到2例肿瘤组织在多个基因座检出STR基因型变异。结论:法医DNA鉴定中常用的17个常染色体STR基因座用于食管鳞癌肿瘤组织的个体识别时,出现和对照组织分型不一致的结果,应慎重下结论。同时,STR遗传标记在食管鳞癌的临床诊疗中有一定应用潜力。

基于Y-SNP和Y-STR揭示汉族人群父系遗传关系

汉族是中国人口最多的民族,现有研究多集中于汉族人群的起源、迁徙、融合等遗传历史,以及局部地区汉族人群的父系遗传关系,鲜有全局视角下的汉族人群父系遗传结构研究。本研究检测了362份青海、四川和辽宁的汉族无关男性样本,整合已发表文献相关数据,最终获得了国内15个省份16个汉族人群1830人份样本,覆盖89个Y-SNP、16个Y-STR的数据。通过统计Y-SNP单倍群频率、Y-STR单倍型多样性,使用主成分分析(principal component analysis,PCA)、系统发育树、单倍型网络等分析,综合Y-SNP和Y-STR两个反映不同时间尺度的遗传标记,研究不同地区汉族人群之间的遗传分化、汉族人群与其周边少数民族的遗传关系。单倍群频率统计结果显示单倍群O-M175是汉族人群主体单倍群(青海汉族60.53%~广东汉族92.7%),其下游亚单倍群呈现地域差异化分布。单倍群O2-M122高频分布于各地汉族,总体分布趋势北高南低;单倍群O1b-M268分布频率由南向北递减,尤其在岭南地区汉族人群中分布显著;单倍群O1a-M119在中部汉族人群中分布频率较高。汉族人群遗传结构研究表明,其主要分为北部、中部及南部三个聚类簇,其中青海汉族与其他地区汉族存在一定的遗传分化。在合并少数民族的遗传关系研究中,汉族人群彼此之间遗传关系更紧密,但北部汉族与回族遗传关系更近,而南部汉族则与仡佬族、黎族遗传关系更近。总之,本文基于89个Y-SNP和16个Y-STR,系统地研究了中国不同地域的汉族人群的单倍群分布、遗传亚结构及其与周边少数民族的遗传关系,为群体遗传学、法医遗传学补充理论依据,为Y染色体的法医学应用提供数据支撑。Y-SNP单倍群结合Y-STR单倍型对于分析汉族人群遗传亚结构以及法医学应用具有重要作用。

36个X-STR基因座在汉族人群中的遗传多态性荟萃分析

通过对选取的16篇文献中中国汉族群体的X-STR基因座相关参数(汉族群体来源包括广东、上海、云南、河南、北京、贵州、四川、海南、河北,检测试剂盒有Argus X12、Goldeneye 17X、AGCU X19、Microreader X19、Typer X19,等位基因频率大多基于百人份)进行荟萃分析,获取36个X-STR基因座(DXS6807、DXS9895、DXS10148、DXS10135、DXS8378、DXS9902、DXS6795、DXS6810、DXS10159、DXS10162、DXS10164、DXS7132、DXS10079、DXS10074、DXS10075、DXS981、DXS6800、DXS6803、DXS6809、DXS6789、DXS7424、DXS101、DXS7133、GATA172D05、GATA165B12、DXS10103、HPRTB、DXS10101、GATA31E08、DXS8377、DXS10134、DXS7423、DXS9907、DXS10146、DXS6797、DXS6804)在中国汉族人群中基于超1000个无关个体的等位基因频率,为涉及的X-STR亲缘关系鉴定似然率计算提供频率数据。通过荟萃分析发现16篇文献涉及汉族无关个体共8767人,36个X-STR基因座共572个等位基因,其中29个基因座的等位基因数目在基于超1000个无关个体计算后都有不同程度增加,DXS10135、DXS10134、DXS10148、DXS10079的等位基因数目增加均超5个。荟萃分析后获得的中国汉族群体36个X-STR基因座等位基因类型更齐全、等位基因频率更准确,可作为X-STR检验中计算亲缘关系似然率等参数的重要参考。

SiFa STR 23plex检测体系在福建地区汉族人群中的应用

目的调查SiFa STR 23plex检测体系中21个常染色体STR基因座和1个Y-InDel位点在福建地区汉族群体中的遗传多态性,并探讨其在法医物证鉴定方面的应用价值。方法采用SiFa STR 23plex检测体系对302例福建地区汉族无关个体血样进行分型检测,并通过PowerStats v12软件统计福建地区汉族人群上述遗传标记的等位基因频率数据和群体遗传学参数。结果21个常染色体STR基因座多态信息含量为0.5843~0.9117,平均个体识别率为0.9285,平均杂合度为0.7834,检测体系累计个体识别力大于0.9999999999,累计非父排除率大于0.999999992,各STR基因座均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。异常基因座分型2例,1例为D1S1656基因座出现三带型等位基因14/15/17.3,另发现1例Amelogenin性别基因座缺失AMEL-X基因分型。男性个体的Y-InDel位点的“缺失”基因型占82.9%,“插入”基因型占17.1%。结论SiFa STR 23plex检测体系在福建地区汉族人群中具有高度的遗传多态性和较强的法医鉴别能力,能够作为个体识别和亲权鉴定的重要手段并对建立群体DNA数据库提供数据支持。

应用STR荧光标记分析烟台地区菊花种质资源遗传多样性

【目的】探明烟台地区菊花种质资源的遗传多样性,为烟台地区菊花种质的分类鉴别、资源保护及品种培育提供依据。【方法】应用荧光STR分子标记和毛细管电泳检测技术分析烟台地区非洲菊、秋菊、洋甘菊等12份菊花种质,结合主要表型性状观察进行聚类分析并构建分子身份证。【结果】10对引物共检测到103个STR等位基因位点,平均每对引物的位点数10.3个,扩增片段长度在118~376 bp之间,引物多态性信息(PIC)平均0.795 8。聚类分析依照遗传相似系数将12份菊花种质分为四大类,其中,Ⅰ类群包括秋菊、雏菊、野菊(1)、杭菊(白)、杭菊(黄)、翠菊、野菊(2)共7份种质,占总数的58.3%,含大菊1份、小菊6份,平瓣2份、匙瓣3份、管瓣2份;Ⅱ类群包括非洲菊、洋甘菊2份种质,占总数的16.7%,花瓣类型均为平瓣;Ⅲ类群仅杭菊(紫)1份种质,占总数的8.3%;Ⅳ类群包括一年蓬、野菊(3)2份种质,占总数的16.7%,均为小菊、平瓣花。不同花色、花序大小、花瓣类型的种质存在交叉聚集现象。【结论】烟台地区菊花种质具有较好的遗传多样性,STR荧光标记可有效分析该类种质资源,基于STR分子手段构建了12份菊花种质资源的分子身份证。

Microreader^(TM)23HS Plex ID System中23个常染色体STR基因座在中国北方汉族人群中多态性调查

目的评价Microreader^(TM)23HS Plex ID System试剂盒中包含的23个常染色体STR基因座在中国北方汉族人群中等位基因频率分布,获得群体遗传数据,探究其在法医学中的应用价值。方法使用Microreader^(TM)23HS Plex ID System试剂盒对中国北方汉族人群548例无关样本DNA进行检测,收集分型数据,计算各基因座的等位基因频率、样本的杂合度(heterozygosity,H)、这些常染色体STR基因座的多态信息含量(polymorphism information content,PIC)、个体识别力(power of discrimination,DP)和非父排除率(probability of paternity exclusion,PE)并使用统计软件对各基因座是否符合Hardy-Weinberg平衡进行检验;同时对Microreader^(TM)23HS Plex ID System的累积个体识别能力(CDP)和累积非父排除率(CPE)进行计算。结果在548例无关样本中23个STR基因座共计检出260个等位基因,等位基因频率为0.0009~0.5902,H为0.611~0.885,PIC为0.577~0.864,DP为0.815~0.973(平均DP为0.922),PE为0.089~0.406,CDP=1-3.663×10^(-27),CPE=1-2.668×10^(-16),所有基因座等位基因的分布符合Hardy-Weinberg平衡。结论Microreader^(TM)23HS Plex ID System的23个基因座在中国北方汉族人群中具有良好的多态性,在法医学个人识别、群体遗传学研究、亲子鉴定,特别是复杂亲缘关系鉴定中应用价值较高。

马来穿山甲个体识别STR分子标记的开发及应用

通过对76只马来穿山甲个体的DNA进行STR位点的多态性分析和STR片段检测,筛选出16个可用于马来穿山甲特异性个体识别的STR分子标记;开发出相应的STR引物序列,并结合荧光PCR复合扩增技术和毛细管电泳技术,构建了一套针对马来穿山甲的快速个体识别方法。盲测实验验证结果表明,所筛选出的16个STR位点具有很高的鉴别准确性,可用于马来穿山甲的个体识别。盲测实验所取样本有肌肉、内脏、鳞甲,所筛选的STR分子标记扩增稳定性较好,适用于各类涉案组织检材的检验鉴定。该方法扩增片段较短,尤其适用于DNA含量较低或高度降解的马来穿山甲鳞甲检材。该方法将解决偷猎、运输、贩卖、食用、药用马来穿山甲案件的准确量刑问题,也将为马来穿山甲的保护遗传学研究奠定基础。

Evaluation of a Novel 32 X-STR Loci Multiplex System in the Forensic Application

The AGCU X Plus STR system is a newly developed multiplex PCR kit that detects 32 X-chromosomal STR loci simultaneously.These are DXS6807,DXS9895,linkage group 1(DXS10148,DXS10135,DXS8378),DXS9902,DXS6795,DXS6810,DXS10159,DXS10162,DXS10164,DXS7132,linkage group 2(DXS10079,DXS10074,DXS10075),DXS981,DXS6800,DXS6803,DXS6809,DXS6789,DXS7424,DXS101,DXS7133,GATA172D05,GATA165B12,linkage group 3(DXS10103,HPRTB,DXS10101),GATA31E08 and linkage group 4(DXS8377,DXS10134,DXS7423).A major advantage of this kit is that it takes into account linkage between loci,in addition to detecting more X-STR loci.In order to evaluate the forensic application of 32 X-STR fl uorescence amplifi cation system,PCR settings,sensitivity,species specifi city,stability,DNA mixtures,concordance,stutter,sizing precision,and population genetics investigation were evaluated according to the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods(SWGDAM)developmental validation guidelines.The study showed that the genotyping results of each locus were signifi cantly accurate when the DNA template was at least 62.5 pg.Complete profi les were obtained for the 1∶1 and 1∶3 combinations.A total of 209 unrelated individuals from Southern Chinese Han community,consisting of 84 females and 125 males,were selected for population studies,and 285 allele profi les were detected from 32 X-STR loci.The polymorphism information content(PIC)ranged from 0.2721 in DXS6800,to 0.9105 in DXS10135,with an average of 0.6798.DXS10135(PIC=0.9105)was the most polymorphic locus,with discrimination power(DP)of 0.9164 and 0.9871 for the male and female.The cumulative PD_(F),PD_(M),MEC_(trio) and MEC_(duo) valu es were all greater than 0.999999999.There were 78 different DXS10103-HPRTB-DXS10101 haplotypes among the 125 males,and the haplotype diversity was 0.9810.There was no signifi cant difference in the cumulative PD_(F),PD_(M),MEC_(trio) and MEC_(duo) values whether considering linkage or not.In summary,the new X-STR multiplex typing system is effective and reliable,which can be useful in human genetic analysis and kinship testing as a potent complement to autosomal STR typing.

广东汕尾汉族人群STR基因座遗传多态性分析

目的:分析研究广东汕尾汉族人群中,D3S1358、TH01、D21S11、D18S51、Penta E、D5S818、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、FGA、D19S433、D12S391、D6S1043、D2S1338、D1S1656等20个常染色体STR基因座的遗传多态性。方法:采集广东汕尾地区汉族人群418例无血缘关系个体的FTA血卡,采用HEALTH Gene STRtyper-21G Plus试剂盒扩增DNA与分型,用GeneMapper软件分析,用SPSS和Modified-Powerstates软件统计等位基因频率和群体遗传学参数。结果:20个STR基因座等位基因的频率分布为0.001~0.571,个体识别率为0.771~0.984,多态信息含量为0.527~0.904,应用于二联体非父排除率为0.275~0.790,应用于三联体非父排除率为0.400~0.842,观察杂合度为0.586~0.897,杂合度期望值为0.587~0.912。基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。结论:汕尾地区汉族人群的20个常染色体STR基因座具有较高多态性,在人类学和群体遗传学中有较大的研究和应用价值,同样在亲权鉴定和个体识别中有较大价值。

59个Y-STR基因座的法医学多态性应用效能评估

为了评估法医学DNA数据库建设中涉及的59个Y-STR基因座的遗传多态性和法医学应用效能,通过AGCU Y SUPP PLUS试剂盒和AGCU Y37试剂盒检测374个广东汉族无关男性个体,将检测出的59个Y-STR基因座按照突变率的高低进行分类组合和统计分析。结果显示,59个Y-STR基因座联合运用在374个无关男性个体中检出了374个单倍型,其中44个中低突变Y-STR组合、15个高快突变Y-STR组合分别检出373和372个单倍型。59个Y-STR的基因多态性数值分布在0.0551(DYS645)~0.9580(DYF387S1 a/b)之间。结果表明,这59个Y-STR在广东汉族群体中均具有良好的多态性,按中低突变Y-STR组合和高快突变Y-STR组合研发新的检测体系可更好地满足法医实践的不同需求。

基于不同STR分型试剂盒的肿瘤组织身源鉴定方法

目的 建立基于常用STR分型试剂盒的肿瘤组织身源鉴定方法。方法 采用ForenSeq^(TM) DNA Signature Prep试剂盒检测55例配对肿瘤组织样本(肿瘤组织和同一个体正常组织成对)以及75例无关个体全血样本27个常染色体STR基因座的分型情况,并模拟55例肿瘤组织的全同胞、亲子对分型数据,统计成对肿瘤(paired carcinoma,PC)、肿瘤-无关个体(tumor-unrelated individual,UI)、肿瘤-全同胞(tumor-simulated full sibling,FS)与肿瘤-亲子(tumor-simulated parent-offspring,PO)的共有等位基因个数(number of total identical alleles,A_n)及状态一致性(identity by state,IBS)评分。以上述统计结果作为参照,建立8个常用STR分型试剂盒的肿瘤组织身源鉴定预测模型,并尝试构建一个专用于肿瘤组织身源鉴定的模型。使用另外23例配对肿瘤组织样本的检测结果对鉴定模型的准确性、灵敏度及特异度进行验证与评估。结果 (1)在任一试剂盒中,全不同基因座数量(A_0)在PC组与PO组之间差异无统计学意义。1个相同基因座数量(A_(1))、2个相同基因座数量(A_(2))和IBS评分在PC组与UI、FS、PO组之间差异均有统计学意义。(2)不同STR基因座的A_n与IBS评分在不同组别存在差异,其中,13个STR基因座(CSF1PO、D12S391、D19S433、D20S482、D2S1338、D3S1358、D4S2408、D7S820、D8S1179、FGA、TH01、TPOX、vWA)的A_(2)在PC组均高于其他STR基因座;2个STR基因座(D6S1043、PentaE)的A_(2)在UI组低于其他STR基因座。(3)成功构建了8个常用STR分型试剂盒的肿瘤组织身源鉴定预测模型以及15个STR基因座的肿瘤组织身源鉴定模型(15-STRs),灵敏度均达100%,特异度为97.56%~99.88%,准确度为97.59%~99.89%。其中,15-STRs模型的灵敏度为100%,特异度为99.88%,准确率为99.89%,高于常用商业化试剂盒。结论 本研究成功建立了8个常用STR分型试剂盒的肿瘤组织身源鉴定方法,拓展了肿瘤组织身源鉴定的应用范围。通过比较不同基因座在肿瘤组织身源鉴定中的差异,筛选出了15个特别适用于肿瘤组织身源鉴定的STR基因座,为未来肿瘤组织溯源的试剂盒构建提供了数据基础。

法庭科学STR检验的标准物质体系

在法庭科学领域推进相关有证标准物质的研制和应用,对建设DNA分析的标准化体系具有重要意义。当前不断涌现新的DNA检验方法,并迅速应用于刑事案件调查,现行方法的有效性和准确性需要标准物质开展认证与验证。DNA STR(short tandem repeat)分型检验是当前法庭科学进行个体身份识别和亲缘关系判断的主要依据,有证DNA标准物质是实现不同实验室间信息资源共享,保障STR分型结果准确可比的标尺。概述了STR检验技术及其过程中使用的国内外标准品和标准物质,并对我国构建STR检验的标准物质体系提出了建议和展望。

贵州[亻革]家人19个STR基因座遗传多态性

目的:调查19个STR基因座在贵州[亻革]家人人群中的遗传多态性分布,为其民族识别提供生物学依据。方法:应用ABI9700型扩增仪和基点认知公司Goldeneye 20A荧光复合扩增系统对106个[亻革]家人无关个体19个STR基因座进行复合扩增,ABI3100型遗传分析仪进行毛细管电泳,GeneMapper ID3.2软件进行基因分型,Modified-Powerstates软件对有关群体遗传学数据进行统计分析。结果:19个STR基因座共检出173个等位基因和497种基因型,其分布符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05);杂合度(Heterozygotes,H)为0.585~0.906,亲权指数(typical paternity index,PI)为1.20~5.30,个体识别率(Power of Discrimination,DP)为0.747~0.964,非父排除率(power of exclusion,PE)为0.273~0.769,多态信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.50~0.90。结论:19个STR基因座除CSF1PO、TPOX、TH01、D13S317、D7S820、D16S539外,其余具有高度多态性,并在法医学个体识别和亲权鉴定中具有较高的应用价值。

X-染色体STR联合常染色体STR用于判定近亲间的亲子鉴定1例

作为一种优秀的遗传标记因子,短串联重复序列(STR)因丰富的长度多态性被广泛地应用于个体识别和亲子鉴定。在过去的20年里,许多商业化的STRs试剂盒被开发出来用于法医DNA鉴定,扩充标记位点为发展的趋势之一,更多的位点意味着更大的识别能力。现行的《亲权鉴定技术规范》中鉴定意见是以不考虑双胞胎和近亲为前提[1],然而,亲子鉴定中难免会遇到近亲之间的鉴定[2],以及父亲或者母亲一方缺失的案例,增加性染色体的鉴定将会有助于增加证据强度[3-4]。

应用STR荧光标记法分析大白菜品种遗传多样性

以19个大白菜品种为试材,采用STR分子标记技术构建烟台地区大白菜种质的指纹图谱与分子身份证。遵循染色体和扩增条带多样性原则,筛选出9对STR荧光标记引物,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和多重毛细管荧光电泳技术进行遗传多样性分析,并构建大白菜种质的STR指纹图谱,将指纹图谱的结果进行编码赋值,进一步构建分子身份证,同时进行品种间遗传关系聚类分析。结果表明,筛选出的9对STR引物具有较好的多态性,可有效区分参试的19个大白菜品种。9对引物共检测到52个等位基因,每对引物检测出3~8个等位基因,平均5.7778个;香农信息指数(I)的变化范围为0.7142~1.6685,平均为1.3787;Nei’s基因多样性指数(H)的变化范围为0.4474~0.7895,平均为0.6927;多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.3681~0.7572,平均为0.6442;对STR扩增条带进行分析并编码,成功构建了19个大白菜品种的分子身份证。聚类分析结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.66时,参试19个大白菜品种被分成3个类群,具有明显的地域特性。

应用多种STR技术对基因嵌合体进行亲权鉴定分析

目的查找嵌合基因的来源并进行父母和孩子的亲权鉴定。方法采用Chelex-100法抽提基因组DNA,用复合扩增和荧光检测技术对STR、X-STR和Y-STR基因座进行分型。结果父亲为XX,XY基因嵌合体,其能够提供给孩子必须的遗传基因。结论父亲为被检孩子的生物学父亲。

三个姓氏聚居村家系Y-STR单倍型分析（英文）

目的利用Y-STR单倍型建库进行家系排查,对相对封闭的姓氏聚居区域发生的案件,或以姓氏亲缘为纽带的团伙性案件的侦破,具有其它技术不可替代的作用。近年来,国内已有相关报道与实际应用,但针对姓氏聚居区域Y-STR单倍型分布特点的基础研究缺乏,Y-STR家系数据库建设与家系比对排查也缺少理论支撑。本文通过对3个聚居姓氏家系样本的Y-STR单倍型检测分析,探讨如何更好地使用Y-STR单倍型做家系排查及数据库建设。方法以姓氏聚居的自然村为研究区域,以五代父系亲缘为一个家系单位,按区域内该姓氏家系总数l/5随机选取家系,采集该家系内全部男性个体样本,共获3个姓氏72个家系426份样本。其中,河北廊坊市某镇某村苏姓30个家系155份样本,杨姓20个家系92份样本;广西岑溪市某村林姓22个家系179份样本。应用Y-filer^(TM)试剂盒对上述样本进行Y-STR单倍型检测,并对获得的单倍型进行分析。结果检测的3个姓氏72个家系426个体的Y-filer系统,共获得46个单倍型,各单倍型所包含的个体数量在群体中分布不均衡,并且根据差异大小呈"集合"分布。其中,苏姓30个家系中共有10个单倍型,分为5个单倍型集合;杨姓20个家系中共有14个单倍型,分为两个集合;林姓22个家系中共有22个单倍型,形成4个集合。不同姓氏间未见相同的单倍型。如根据单倍型在同姓中的分布特点,将同源集合里包含最多家系数的代表性单倍型定义为主流单倍型,以主流单倍型作为该姓氏Y-STR的"标识物",则苏姓中的H1,杨姓H11、H12、H17和林姓H25、H36为主流单倍型。以主流单倍型作为比对对象,基因座容差范围设置为2,可覆盖122名苏姓、59名杨姓和130名林姓人员,取样群体占比分别为78.7%、64.1%、72.6%。72个家系的17个Y-STR基因座共观察到19次突变,其中苏姓30个家系共1 13次父子遗传,2个家系共发生3次突变,平均突变率为0.001 6(95%CI,0.000 3~0.004 6);杨姓20个家系共有69次父子遗传,6个家系共发生7次突变,平均突变率为0.006 0(95%CI,0.002 4~0.012 3);林姓22个家系中共有152次父子遗传,9个家系共发生9次突变,平均突变率为0.003 4(95%CI,0.001 7~0.006 3)。3个姓氏所有个体中,17个Y-STR基因座平均突变率为0.002 3(95%CI,0.00l2~0.005 1),突变基因座分别为DYS392、DYS437各1次;DYS390、DYS635、DYS439各2次;DYS389Ⅱ3次;DYS458、DYS385a/b各4次,增加突变8次,减少突变11次,1步突变18次,2步突变1次。结论本研究显示同姓聚集地的不同单倍型可形成同源集合,验证了姓氏与Y-STR的密切关联,同一姓氏内家系由于入赘、改姓等非遗传原因会造成差异。利用Y-STR单倍型进行家系排查,考虑突变现象,可根据具体情况设定与主流单倍型的容差数,如嫌疑人的单倍型有1~2个Y-STR基因座分型与主流单倍型不同时,不宜轻易改变排查范围,应结合调查筛选重点个体或家系,补充Y-STR基因座检测比对,结合常染色体STR检验比对锁定嫌疑人。此外,还要考虑Y-STR的突变规律,引入差异步长作为比对条件,如差异为高突变基因座且差异步长为1,需增加Y-STR基因座检测数目。姓氏Y-STR数据库应以自然村(组)为单位确定"主流单倍型",然后由近及远作单倍型并类分析,逐步确定村、街、镇姓氏主流单倍型。从投入、效益考虑,Y-STR建库主体应以地级市为主,按人口姓氏、犯罪群体分布特点,确定那些区域、哪些姓氏优先建库。地级市库尽快实现远程自由查询比对,以缩小嫌疑人排查范围。省级和国家级Y-STR数据库应根据犯罪类别,主流单倍型代表的群体和人口数目筛选入库,自动比对和发布。Y-STR排查和数据库建设采样策略是通过采集有限的样本获得该姓氏最具代表性的"主流单倍型",以其作基准数据,覆盖最多姓氏成员。建议家系Y-STR样本采样方案为:"长辈优先,平衡采样,三代必采"。"长辈优先"是指辈分高者优先采样,辈分高的成员拥有家系中最大的共性Y-STR单倍型,距离其他成员间的平均遗传距离最短,产生突变的几率最小;"平衡采样",即谱系同辈的不同分支间,同代采样数量应根据该分支的男性个体数平衡采集,目的是有利于确定Y-STR主流单倍型,同时可以评估不同分支内是否存在Y-STR突变;"三代必采",是指不能漏掉某一分支,每三代内至少采集一个样本,以获得更加完整的家系Y-STR,以发现不属同一家系的Y-STR单倍型。总之,运用Y-STR进行排查的准确性与该姓氏起源、家系迁徙、遗传突变、人口数量、采样比例等都有关系,有时即使选择数个主流单倍型也难以覆盖区域内全部姓氏人员。

基于全局最小残差法快速分析混合STR图谱

在法医DNA分析领域,混合短串联重复序列(short tandem repeats,STR)图谱的分析一直是研究难点。当前,国内主要依靠法医进行人工分析,不仅效率低下,分析结果还存在着主观性偏好,难以满足日益增长的STR图谱分析的需求。本文提出一种新的混合STR图谱分析方法——全局最小残差法,不仅可以计算出分析结果,还可以预测出每个组分的混合比例。该方法首先给混合比例赋予了新的定义,然后对等位基因模型进行优化,进而综合考虑STR图谱中的所有基因座,将每个基因座的残差值进行累加求和,选择累加和最小的混合比例作为推断结果,并使用灰狼优化算法快速寻找混合比例的最优值。对于二组分STR图谱,全局最小残差法能够兼顾分析的准确性和分析速度,有利于实现大量的图谱分析。本文提出的算法在实际应用中取得了不错的效果,具有较高的应用价值,可为混合STR图谱分析领域的研究提供新的解决方案。