法医SNP系谱推断技术破获古汉墓被盗案1例

1案例1.1简要案情和前期检验2016年3月,山西某镇古汉墓被盗,现场提取嫌疑人遗留烟蒂1枚,检出嫌疑人常染色体STR分型,但未比中人员。由于当地当时未建立男性家族排查库,故未对Y-STR分型进行检验。2020年7月,检验烟蒂获得Y-STR分型,录入男性家族排查系统,比中案发地附近刘姓、马姓等8个家系共计17人(其中3人分型一致,3人有2个位点分型不一致,11人有3个位点分型不一致)。检验男性家族排查库中人员血样的常染色体STR,与嫌疑人未比中,故使用法医SNP系谱推断技术对家系进行排查。

法医系谱分析研究进展

法医系谱分析是通过全基因组SNP数据计算两两个体的共祖片段长度,进而预测父系和母系的多级亲缘关系的技术。美国警方使用该技术破获了40多年前的金州杀手案,被《科学》杂志评为2018年全球十大科学突破之一。相比传统法医STR家系搜索和亲缘关系比对技术,该技术搜索的家族范围更广,故其迅速成为了案件侦查尤其是疑难案件侦破的重要手段。本文综述了共祖片段系谱分析技术原理和国内外研究现状,并探讨了该技术未来的研究重点,以期加速国内领域对该技术的研究,推进该技术在刑事侦查、司法鉴定中的应用。

基于国产微滴数字PCR的SNP快速检测技术研究

目的 在法医学领域,现有的SNP检测主要依赖进口,检测工作量大、耗时长且成本较高。微滴数字PCR (droplet digital PCR,ddPCR)作为新一代的PCR技术,可以快速检测低浓度样本DNA,且有较强的抗干扰能力。本研究旨在国产ddPCR平台建立SNP分型检测体系并对其性能进行评估,以探讨ddPCR技术在法医学检验领域的应用价值。方法 在ddPCR平台建立高原适应性EPAS1单倍型(rs115321619、rs73926263、rs73926264、rs73926265和rs55981512)检测体系,测试各位点引物探针特异性,对体系的准确性、稳定性、灵敏度、检材适应性进行评估,并比较了ddPCR和SNaPshot微测序检测体系的抗抑制性,最后对样本地区来源进行测试。结果 ddPCR在2.5 h内即可快速获取检测结果,体系准确性和稳定性好,检测灵敏度为0.312 5 ng,且抗抑制性能力突出。70份测试样本检测结果与背景信息一致。结论 基于ddPCR的SNP检测体系具有准确可靠、简便快速、抗抑制能力强等优势,在法医学快速检验领域有较强的应用潜力,适合法医现场检验需求。

中国南北方汉族人群DNA甲基化表观遗传差异研究

目的族群地域、体貌特征等表型是基因型与环境共同作用的结果。大量基因组学研究表明,汉族人群具有混合特征,内部存在明显的南北遗传差异。本研究旨在探索研究表观基因组在中国南北方汉族人群之间是否存在差异,并筛选差异遗传位点。方法使用GLINT软件对483份汉族样本的全基因组甲基化芯片数据进行EWAS分析,使用Lasso回归方法筛选位点。使用多元逻辑回归算法构建南北方汉族人群预测模型,通过十折交叉验证的方法评估。结果筛选出一组南北方汉族之间差异显著的CpG位点,准确性为99.03%,Kappa系数为0.9796。结论本研究表明南北方汉族人群之间存在表观遗传差异,本研究为进一步开展不同地域汉族人群之间的表观遗传差异研究奠定了基础。

对未知关系个体进行系谱推断的自动分析系统

基于短串联重复序列(short tandem repeat,STR)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)的亲缘关系推断在群体遗传学、法医学等领域应用广泛,但目前没有成熟的系统可以实现针对STR数据和SNP数据的自动批量化处理。为弥补这一空白,项目组开发了一款基于STR数据和SNP数据的DNA系谱推断系统(DNA Genealogy Analyzer Version 1.0,DGA v1.0),该系统可运用STR和SNP亲缘关系预测算法计算未知亲缘关系群体中的所有亲缘关系。系统核心算法部分基于Python语言实现,前端部分采用HTML和CSS语言编写,整体采用Python的Flask框架开发。该系统与已有分析方法相比,结果一致性为100%,运算效率提高了800%以上,在群体遗传学等领域有重要应用价值。