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。

应用分子生物学技术鉴定体液斑迹组织来源的研究进展

对现场生物物证进行鉴定,获取最多信息是法医物证工作者的责任和义务。过去,以DNA为基础的STR个体识别以及DNA来源人特征刻画技术都已经完全或正在逐渐被法庭科学接受和认可。而对生物物证进行组织属性鉴定也正愈益显示其重要价值,因为这有助于案件现场重建和案情回溯。本文对用分子生物学手段解决组织属性鉴定的理论基础、研究进展以及未来研究的可能方向进行综述,以期为相关研究人员提供参考意见。

基于毛干蛋白质组的族群推断技术的建立与验证

毛干是一种案件现场常见的生物物证,由于核DNA含量极少且高度降解,难以采用现有的短串联重复序列(short tandem repeat,STR)检验方法进行个人识别鉴定,目前仅使用线粒体DNA检验进行母系亲缘关系的判定,利用率非常低.毛干中蛋白质非常稳定,而且具有遗传多态性,表现为基因组中的非同义单核苷酸多态性(non-synonymous single nucleotide polymorphisms,ns SNPs),转录翻译后形成蛋白质序列中的单氨基酸多态性(single amino acid polymorphisms,SAPs).充分利用毛干蛋白质中蕴含的遗传信息,为案件提供线索和证据,是实际公安业务的迫切需求,具有重要的应用价值.本文选取了104份中国汉族的毛干样本进行蛋白质组的检测,共获得了703个SAP位点,位于460个蛋白质上,共推导出552个nsSNP位点.进一步筛选在所有样本中检出率超过15%的位点,获得了88个nsSNP位点,使用毛干样本对应的口腔拭子DNA对88个ns SNP位点进行一代测序验证.为评估发现的nsSNP位点对于人群的区分能力,以千人数据库(1 000 Genome Project)为参考数据库,采用聚类分析和群体匹配概率等方法对检测的19份毛干样本进行人群来源推断.结果显示,通过检测毛干蛋白质组中的ns SNP可以实现东亚、欧洲、非洲三大洲际人群的区分.

精准医疗时代的法医表型特征分子刻画研究进展

伴随全基因组测序、大数据等新技术发展,各国纷纷建立大型人群队列,作为一项重要的战略资源服务精准医疗等研究,相关工作显著促进了医学、生物学等领域的研究进展,催生了基因检测产业。在法医学领域,族群、系谱、体貌等特征刻画技术应运而生并迅速发展,与传统的法医DNA技术相比,新技术作用凸显"刻画搜索和提供线索",迅速成为冷案积案等疑难案件侦破的重要手段。本文对精准医疗背景下,国内外大型人群队列的建设、法医表型特征分子刻画技术研究等情况进行综述。

从“非洲起源说”研究到“DNA族群地域推断”侦查应用

伴随全基因组测序、生物信息等技术的发展,单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)、插入/缺失(insertion/deletion,InDel)等遗传标记被发现并大量应用,从遗传学角度逐步研究获知了现代人群的起源和遗传结构。法医遗传学领域族群地域来源推断研究也应运而生并快速发展,为案件侦办过程中确定侦查方向、缩小排查范围提供了线索和科学依据。本文对目前族群推断技术的研究进展、推断方法、发展趋势等情况进行综述。

基于microRNA表达量及判别分析的外周血与月经血鉴别

目的根据2种血液类体液(外周血和月经血)和3种非血液类体液(唾液、精液、阴道分泌液)中多种微RNA(microRNA,miRNA)差异表达的特征构建判别分析模型,形成外周血与月经血的鉴别方案。方法从文献中筛选出6种miRNA(miR-451a、miR-144-3p、miR-144-5p、miR-214-3p、miR-203-3p和miR-205-5p),收集5种法医学常见体液样本(外周血、月经血、唾液、精液和阴道分泌液),并将样本划分为训练集及测试集,采用SYBR Green荧光实时定量PCR技术检测,基于训练集的表达量数据构建判别分析模型,另外采用测试集的表达量数据检验该模型的准确度。结果成功构建了可同时区分血液与非血液类样本以及区分外周血与月经血样本的判别分析统计模型,模型的鉴别准确率达99%以上。结论本研究为外周血和月经血样本的法医学体液鉴别提供了科学准确的鉴别策略,有望在法医学实践中应用。

基于甲基化的年龄推断模型构建与效能评估

目的筛选与中国北方汉族男性个体年龄相关的DNA甲基化位点并构建年龄推断模型。方法筛选21个候选甲基化位点,使用EpiTYPER技术平台在476份汉族男性血液DNA中检测包含上述位点在内的21个扩增片段,共获得153个DNA甲基化位点数据。结果通过相关性分析,最终筛选出8个与年龄高度相关的DNA甲基化位点,其中CpG1、CpG2、CpG4、CpG7和CpG8分别位于TRIM59、RASSF5、Clorf132、CSNK1D和ELOVL2上,CpG5、CpG6均位于PDE4C上,CpG3位于17号染色体21452808位置上。其中352份样本用于模型构建,基于这8个位点构建的多元线性回归年龄推断模型,R^2=0.93,平均绝对偏差(mean absolute deviation,MAD)为2.69岁;109份样本用于模型验证,MAD为3.80岁。在15份新的样本中重复检测三次,MAD分别为4.08岁、4.68岁和3.93岁。结论本研究构建的中国北方汉族男性个体年龄的推断模型,可用于公安实战中受害者和嫌疑人的年龄推断,缩小案件的侦查范围,具有实际应用价值。

mRNA分析在体液斑迹组织来源推断中的应用研究进展

mRNA因其自身的不稳定性和易被降解的特性而一直被法医学研究所忽略。然而,终点逆转录PCR、实时荧光定量PCR、转录组分析等分子生物学技术的进步打破了这些关于mRNA的传统认知,为mRNA分析的法医学应用奠定了基础。目前,基于mRNA分析的体液斑迹组织来源的推断已有主流方法,就是构建复合检测体系检测不同体液中特异性mRNA分子的表达。2011年至今,欧洲DNA分型工作组(EDNAP)组织了6次联合试验,评估了mRNA分析在体液鉴定中的有效性和可重复性。本文主要概述mRNA分析技术在体液斑迹组织来源推断中的研究进展及应用。

中国不同语系人群的色素表型推断

目的对中国不同语系人群的色素表型进行推断及差异分析,为法医人类学和遗传学提供数据参考同区。域方的法印欧在、实汉验藏室、阿构尔建泰包、含苗41瑶个、侗色台素、表南型亚6相个关语位系点的的1H7Ir个isP人le群x-的S2复6合66扩份增成检年验男体性系DN,对A分样布本在进中行国分不型检验。通过在线推断模型(https://HIrisPlex.erasmusmc.nl/)进行色素表型分类推断,并对输出数据进行统计分析。结果印欧语系及阿尔泰语系的亚欧混合人群有1.92%的蓝色眼睛和34.29%的棕色、金色头发个体,其他人群的眼睛和头发颜色表型没有明显差异,均为棕色眼睛和黑色头发。各人群肤色具有语系和地域差异:印欧语系人群肤色最浅,南亚语系人群肤色最深;西南地区少数民族人群较平原地区人群肤色偏深。结论中国人群的色素表型推断结果与对各人群的外观认知基本一致,证明体系可靠性较佳。眼睛、头发颜色主要与祖源成分相关,肤色则呈现出语系间的差异性,并与人群地域分布密切相关。

mRNA在体液斑鉴定研究中内参基因的选择与应用

利用mRNA分析技术鉴定生物检材中各种体液斑迹的组织属性来源是近年来法医物证学的一个重要进展。终点逆转录PCR和实时荧光定量PCR技术是法医学实验室常用的mRNA检测技术,为保证实验结果的准确性,研究者通常选用组成性表达的管家基因作为内参,对不同样本提取RNA进行质控和标准化,以正确评估目标mRNA在各样本中的表达量。本文聚焦近年来使用mRNA分析技术进行体液斑迹组织属性来源鉴定的研究报道,对这些工作中内参基因的选择与应用效果进行综述。

miRNA451用于法医学血液鉴别的可行性研究

目的探讨m iRNA451是否可以用于法医学血液类物证的鉴别。方法以法医学常见血液类(外周血和月经血)及非血液类(精液、唾液、阴道分泌液)体液样本为研究对象,提取总RNA,以RT-qPCR方法检测1^聊八451的表达,利用5?5522.0进行统计分析。结果111丨1^八451在外周血及月经血中均具有高表达的特点,且表达量显著高于在唾液、精液及阴道分泌液等非血液类物证中的表达量(6组P均<0.05);放置一年的血斑中miRNA451表达量与新鲜血液无显著差异。结论miRNA451在血液类体液样本中的表达水平显著高于非血液类体液样本,且稳定性良好,可作为法医学血液类体液样本鉴别的良好分子标记物。

唾液特异性mRNA荧光复合检测体系的构建

目的基于唾液中特异表达的mRNA标记分子,建立五重荧光复合检测系统,实现对唾液的有效鉴定。方法采集健康志愿者唾液样本,提取样本总RNA,利用终点逆转录-聚合酶链反应(Endpoint Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,Endpoint RT-PCR)技术扩增3个唾液特异mRNA标记分子MUC7、HTN3、STATH和2个管家基因GAPDH、ACTB,通过毛细管电泳分离检测特异性产物,构建起五重mRNA荧光复合检测体系。同时使用100份样本和6份室温晾干1M、6M的唾液斑样本对体系的特异性、重复性和灵敏度进行验证。结果在40份唾液样本中均检测到唾液mRNA标记分子MUC7、HTN3、STATH以及管家基因GAPDH、ACTB共5个特异性的峰,而在外周血、月经血、精液和阴道分泌物样本中仅检测到管家基因GAPDH、ACTB,检测灵敏度可达2ng总RNA,且在室温晾干1M、6M的唾液斑样本中仍能检测到唾液特异性标记分子。结论本研究建立五重m RNA荧光复合扩增检测系统可以有效的将唾液与其他4种法医学常见的体液区分。

鉴别外周血与月经血的六重mRNA荧光复合检测体系构建

目的基于外周血、月经血中特异的mRNA分子标记,建立一种能有效鉴别外周血与月经血的六重mRNA荧光复合检测体系。方法通过文献及数据调研,筛选出在外周血和月经血中特异性表达的mRNA标记分子,设计并验证引物。经过总RNA提取、逆转录、多重PCR(MPCR)扩增、遗传分析仪电泳检测分析等步骤,构建一个基于毛细管电泳技术的六重mRNA荧光复合检测体系,并使用38份样本对体系进行检测验证。结果在外周血样本中检测到外周血标记(HBB、HBA)和管家基因(GAPDH、ACTB)的表达;在月经血样本中检测到所有标记(HBB、HBA、MMP7、MMP10、GAPDH、ACTB)的表达;在非血样本中只检测到管家基因(GAPDH、ACTB)的表达。结论本研究构建的六重mRNA荧光复合检测系统可以有效鉴别外周血与月经血样本。