微流控芯片电泳及其法医学应用

在光学性能良好的Brofloat玻璃电泳芯片上,利用自行搭建的共聚焦激光诱导荧光检测系统,通过对芯片管道表面修饰、筛分介质、分离电场强度、进样方式、电泳温度、进样时间等条件的优化,对含15个STR基因座的法医DNA样品进行电泳分离测试实验.通过对芯片电泳条件优化获得了本电泳系统的最佳条件,成功实现8 min内完成DNA样品片段的分离,表明该微流控芯片电泳系统在法医DNA快速分析方面具有良好的应用前景.     

对于未知来源个体进行族群推断的自动分析系统

建立一种基于概率算法、聚类分析和主成分分析的DNA族群推断系统(DNA Ancestry Analyzer Version1.0,简称DAA v1.0),用于对未知来源个体进行族群推断。DAA v1.0基础部分用Python语言、R语言、C语言编写;前端部分用node.js语言、HTML语言、css语言编写。DAA v1.0可对未知来源个体的族群进行推断,与已有分析方法相比,结果的一致性为100%,运算效率提升了600%。该系统可界面化、自动化地计算DNA来源人的群体匹配概率和似然比值、群体成分,绘制群体归类图,在人类遗传学、法医遗传学等领域有重要的应用价值。     

EDARV370A对新疆维吾尔族人群面部及耳朵形态的效应

外异蛋白受体基因(ectodysplasin A receptor,EDAR)是调控外胚层发育的重要基因。其关键错义突变EDARV370A的衍生等位基因370A在东亚和美洲原住民中具有很高的频率,但在非洲和欧洲罕见,该突变造成这些人群许多外胚层发育衍生表型的差异,包括东亚人特有的较直且厚的头发、较多的外泌汗腺、女性较小的乳房及铲形门齿等。目前,EDARV370A与同为外胚层衍生表型的人类头面部及耳部形态特征的关联尚不十分明确。本研究在715例新疆维吾尔族亚欧混合人群中,进行了EDARV370A与一系列系统的面部形态特征及耳朵形态表型的关联分析,以期更全面系统地理解EDARV370A对面部和耳朵形态的影响。研究表型包括利用本课题组近期发表的对三维面部照片自动化面部地标点标记方法获得的136个面部定量表型、1个下巴类型的定序分类表型以及6个耳朵形态的定序分类表型。研究发现EDARV370A与8个面部形态的定量表型、下巴类型以及3个耳朵形态定序分类表型显著相关(多重检验校正后P<0.05)。本研究结果进一步明确了EDARV370A的遗传多效性及其在亚欧混合人群中对面部和耳朵形态的影响。     

用毛细管电泳技术对北京汉族人群9个STR基因座遗传多态性的研究

为对北京汉族D3S1358、vWA、FGA、D8S1179、D21S11、D18S51、D5S818、D13S317及D7S820等9个STR基因座的遗传多态性进行群体遗传学研究,利用荧光标记复合扩增及毛细管电泳自动荧光检测的方法,对236名无关个体获得9个STR基因座等位基因的分布频率,结果均符合Hardy-Weinberg平衡.计算了各基因座的杂合度（H）、个人识别能力（DP）、偶合率（PM）、非父排除率（EPP）和多态性信息总量（PIC）等群体遗传学数据.结果表明,这9个STR基因座多态性好,灵敏度高,可用于人类遗传分析及法医学中的亲子鉴定和个人识别.     

东亚人群毛干蛋白中单氨基酸多态性检测方法建立与个体识别应用

目的 毛干是案件现场常见的生物物证，目前缺少有效的个体识别方法而未能在案件调查和法庭诉讼中发挥作用。毛干蛋白质组中的单氨基酸多态性（SAP）蕴含着个体遗传差异信息，可应用于个体识别。方法 为研究毛干物证SAP个体差异，本文使用离子液体对12份2 cm长的毛干样本（6人，每人2根）经过前处理后，进行LC-MS/MS质谱检测，分析毛干中的蛋白质组成。然后利用自建的东亚人群SAP蛋白质序列数据库，对质谱数据进行搜库分析，依据自建的SAP与SNP对应注释表信息，推导出SAP对应的nsSNP分型，并且与外显子测序nsSNP结果比较，进而验证SAP检测的准确性。最后，利用验证准确的SAP分型进行随机匹配概率的计算。结果 12份样品共计获得321个SAP，每个样本平均为（131±17）个。6人的随机匹配概率数值范围为1.4×10^-4~1.0×10^-9。结论 本文建立了东亚人群毛干蛋白中SAP检测方法，并验证了个体识别应用的能力，为法庭科学中毛干个体识别提供了有力的工具和新的思路。     

JL-02多位点探针DNA指纹在近交系小鼠遗传监测中的应用

以公安部二所研制的JL-02多位点探针进行了BALB/C、C57、DBA/2、615和ICR5个品系近交系小鼠DNA指纹分析。结果表明,不同近交系小鼠的DNA指纹图差异很大,而同一品系DNA指纹图基本一致,从而证明这一新探针适用于利用DNA指纹技术对近交系小鼠进行遗传监测并具有高度多态性。 Abstract：To explore the possibility of using the probe JL-02 by the Public Safety Bureau of China in monitoring genetic quality of inbred mic e. Fingerprinting of 5 strains of the inbred mice (BALB/c、C57、DBA/2、615、ICR) was conducted using a nonisotopically HRP labeled JL-02 and southern blot hybri dization. The patterns were completely different among the 5 strains of the mice and those of the samples from the same strains were completely identical and th e probe has the high polymorphism.     

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.     

miR-451a和miR-21-5p双重实时荧光定量PCR检测体系的建立及应用

目的 为了提高微量样本中miRNA的检测通量和检测效率,本文建立了一种能够同时准确定量两种miRNA的双重实时荧光定量PCR (real time fluorogenic quantitative PCR)检测体系,并通过实际样本检测验证其应用于体液鉴别的效果。方法 设计适用于miRNA双重检验的相关引物及探针并优化实验体系组分,建立基于TaqMan技术的miRNA双重实时荧光定量PCR检测体系并验证其特异性、灵敏度和可重复性;使用此检测体系对58份不同体液样本中的miR-451a与miR-21-5p进行检测,并借助miR-451a与miR-21-5p的比值鉴定法评估该体系的体液鉴别能力;使用该检测体系样本数据确定的最佳截断值对模拟案件样本进行鉴别。结果 优化的检测体系能够实现对血液与非血液、月经血与外周血的100%区分,同时可以实现对模拟案件样本的准确鉴别。结论 该双重实时荧光定量PCR检测体系将时间和材料成本均缩短至原来的一半,为后续建立更多重的实时荧光定量PCR检测体系并应用于体液鉴别打下了基础。