306例亲子鉴定案件基因突变的观察与分析

STR基因座突变是亲子鉴定中较为常见的现象,本研究采用Golden-20A试剂盒对306例结论为"肯定"的亲子鉴定案例进行基因分型检测,观察和分析亲子鉴定案件中20个短串联重复序列(STR)基因座的突变现象,对不满足遗传规律的案件,分析其基因座及等位基因的相应特征。结果表明在306例亲子鉴定案例中,共观察到8例基因突变,其中一步突变为7例,二步突变为1例,涉及6个STR基因座。8例突变中,父系来源突变和母系来源突变的比例为3:1。通过本研究可知STR基因座突变的特点,司法鉴定中应不断积累突变数据,谨慎做出判断,以保证鉴定结果的准确性。     

性染色体微卫星标记在亲缘鉴定中的应用

性染色体短串联重复序列(short tandem repeat,STR),又称微卫星DNA(micro satellite DNA)作为一种特殊的遗传标记在法医学个体识别及亲缘鉴定中发挥着重要的作用。该文对亲子鉴定概念、原理和方法等基础知识以及性染色体STR的研究历史、特点以及局限性等进行综述,为性染色体STR在法医学、遗传学等方面的推广应用提供参考。     

基于有限突变模型和大规模数据的19个常染色体STR的实际突变率研究

短串联重复序列(short tandem repeat, STR)已广泛用于法医学亲子鉴定和个体识别中,但STR的突变可能会影响其结果的解释。在大多数类似研究中,由于忽略"隐性"突变现象,STR的突变率被低估。鉴于此,为获得更加准确的STR实际突变率,本研究使用Slooten与Ricciardi提出的有限突变模型和大规模数据,对28,313例(78,739个体)中国北京汉族已确认亲生关系的亲子鉴定案的20个常染色体STR基因座(D3S1358、D1S1656、D13S317、Penta E、D16S539、D18S51、D2S1338、CSF1PO、Penta D、TH01、vWA、D21S11、D6S1043、D7S820、D5S818、TPOX、D8S1179、D12S391、D19S433和FGA;由于有限突变模型中未包含D6S1043的矫正参数,因此本文实际计算其余19个STR基因座的突变率)进行了调查。结果发现,所有基因座均存在突变现象,总计发生1665个突变事件,包括1614个一步突变,34个两步突变,8个三步突变和9个非整步突变。基因座特异性的平均实际突变率在三联体中为0.00007700 (TPOX)～0.00459050 (FGA),在二联体中为0.00000000(TPOX)～0.00344850(FGA)。此外,本研究还分析了表面和实际突变率、三联体和二联体突变率、父源和母源的突变率之间的关系。研究表明,实际突变率多大于表面突变率,而且μ1*/μ2*(表面突变率)的比值通常也大于μ1/μ2 (实际突变率)(μ1*,μ1;μ2*,μ2分别是一步和两步的突变率),即更多的"隐性"突变被释放出来。而且父源和母源的三联体和二联体的突变率也有存在差异。随后,将这些突变率数据与已发表的中国其他汉族人口的相关研究进行比较,展现出了STR突变率的时间与区域差异。由于样本量大,本研究中还报告了一些少见的突变事件,例如同卵双胞胎突变和"假四步突变"等。综上所述,本研究通过大量数据获得了接近真实的STR突变率的估计值,不仅可为中国法医DNA数据库和群体遗传学数据库提供重要的基础数据,也对开展法医学个体识别、亲权鉴定和遗传学研究具有重要的意义。     

北京汉族群体30个常染色体InDel位点群体遗传学及法医学研究

为了调查30个 InDel 位点在中国北京汉族人群中的群体遗传学数据, 并评估其法医学应用价值, 文章采集210名北京汉族无关健康个体外周血样, 提取样本DNA, 采用Investigator ® DIPplex 体系对HLD77等30个InDel 位点进行复合扩增, ABI3130 XL 遗传分析仪进行基因分型, 计算常用法医学参数, 分析群体遗传差异。经 Bonferroni 校正, 30个InDel 位点不存在连锁不平衡现象, 基因型分布符合Hardy-Weinberg 平衡; 各位点DP值为0.2690~0.6330, 累积个体识别力(TDP)为0.999999999985; 三联体累积非父排除率(CPEtrio)为0.98771049, 二联体累积非父排除率(CPEduo)为0.94579456。32例 STR 基因座发生突变的家系样本调查证实上述 InDel 位点未发现突变。结果表明, Investigator® DIPplex 试剂盒中包含的30个InDel 位点在北京汉族群体中具有较好的遗传多态性, 在 STR 存在突变及微量DNA检材等特殊检案中可作为有效的补充检测体系。     

转基因小鼠和基因突变小鼠微卫星不稳定性分析

目的探讨微卫星在转基因和基因突变小鼠中的变化,为基因修饰和遗传突变动物的遗传检测和表型分析提供理论依据和技术手段。方法根据文献报道,从GenBank中选取198个等位基因数量多、富含多态性的微卫星位点,以野生型动物为对照,对6种近交系遗传背景的转基因小鼠和5种自然基因突变的近交系小鼠进行微卫星多态性检测,选用1.5%琼脂糖凝胶电泳和STR扫描技术,比较分析微卫星不稳定性。结果共有40个微卫星位点在转基因和基因突变小鼠中表现出多态性。在基因突变小鼠中,微卫星不稳定性有55.6%(10/18)是由纯合变为杂合(Ⅰ型),有3个位点(16.6%,3/18)是纯合突变(Ⅱ型),有5个位点同时存在2种类型的突变。但是在转基因动物中,大多数的微卫星多态性为Ⅰ型突变(87.5%,28/32),只有2个位点(6.2%,2/32)是Ⅱ型突变。另外有2个位点同时存在2种类型的突变。结论基因修饰或基因突变可引起小鼠相关微卫星发生不稳定性,而且某些微卫星位点对基因改变敏感性较高。     

中国汉族人群(西安)STR基因扫描与遗传结构

选择9种STR基因位点和Amelogenin基因位点,以测序为基础,研究我国汉族人群STR遗传结构.采用基因自动测序仪建立了10个位点基因分析方法,通过对汉族群体的基因扫描、基因分型和遗传结构分析,获得了STR基因传递特征的大量基因遗传数据,在汉族人群DP为1.05×10-0,EPP为0.9998,为建立我国不同民族STR基因数据库、基因资源研究与保护奠定了基础,为生物考古、基因诊断、性别鉴定、个人识别,司法审判、侦察破案提供有力的科学依据.     

微卫星及其应用

微卫星是广泛分布于真核生物基因组中的短串联重复序列（1-5bp),具有突变速率快、多态性高等特性,已被广泛应用于生物遗传作图、群体遗传研究、个体间亲缘关系鉴定等方面。简要论述了微卫星的突变、位点的分离、数据的收集、在生物学中的应用及其存在的缺陷。     

X染色体STR基因座的法医学研究进展

对X染色体的结构特征、遗传特征等相关基础知识及其短串联重复序列(STR)基因座在法医学领域的研究历史、现状, 复合扩增的研究动态和应用等方面进行了综述。同时收集了国内外X染色体STR 基因座在法医DNA工作者实践中的研究和应用资料, 分析了X染色体STR基因座在法医学应用中的利弊, 以促进X染色体STR基因座在法医学实践中的应用。     

应用15个STRs揭示广西4个少数民族的遗传关系

为研究广西仫佬、毛南、苗和瑶族的15个短串联重复序列（STR）基因座的遗传多态性,探讨这4个民族群体的遗传差异和进化关系。通过PCR-STR及测序仪,检测了广西4个民族766例无关个体的15个STR位点基因频率的分布并比较各民族间的差异,计算遗传学参数、遗传距离和构建系统进化树。结果显示：仫佬、毛南、苗和瑶族的15个STR位点分别共检出135,134,148,145种等位基因和424,432,445,436种基因型;各民族的平均Ho〉0.7,累积DP,EPP和PIC均在0.99999以上;毛南族和苗族,瑶族和其他民族间在多数位点的基因频率分布上存在显著差异,而仫佬族和毛南族或苗族间在多数位点上不存在差异;4个民族在进化树上被分为两组,仫佬族和毛南族聚成一组,苗族和瑶族聚成另一组。说明广西仫佬、毛南、苗和瑶族的15个STR基因座具有高度的遗传多态性,实用价值较高,是一组可用于人类群体遗传学、法医学个体识别和亲子鉴定等研究的有力工具;4个民族STR的遗传差异性和遗传关系与他们的语言文化和民族历史基本一致。     

高产Y-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的：探讨亚硝基胍诱变选育高产Y-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法：使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的Y-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中Y-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性：结果：亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1．0g．L^-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产Y-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的Y-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论：采用1．0g．L^-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产Y-氨基丁酸的酵母菌株。     

根据在癌突变谱中的共突变基因对识别癌基因

癌是一种涉及多基因变异的遗传异质性疾病,涉及多种生物学功能通路中不同基因的遗传变异。因此,识别癌基因是一项富有挑战性的工作。提出通过寻找在癌样本中突变显著共发生的基因筛选候选癌基因的方法。应用该方法,通过分析蛋白激酶基因在癌组织中的突变谱数据,发现了167个显著共发生突变的基因对,包含85个基因。分析这167个基因对发现:(1)发生共突变的基因富集已知的癌基因;(2)共突变基因对倾向于共扰动与癌症相关的通路对。以上结果提示,在癌样本中显著共发生突变的基因倾向于候选癌基因;在癌发生过程中起重要作用的基因倾向于协同扰动不同的癌相关细胞生物学过程。     

人D6S1043-1型STR质粒DNA标准物质的研制

短串联重复序列（short tandem repeat，STR）是存在于人类基因组中的一类具有长度多态性的DNA序列，由含2~6个碱基对的重复单位串联构成。DNA STR分型检验是当前法庭科学进行个体识别和亲缘鉴定的主要依据。STR分型标准物质是DNA STR检验量值溯源的基础和关键物质，对其进行研究将极大推动我国法庭科学DNA STR检验的标准化进程。以STR基因座D6S1043为例，介绍人类基因组中STR序列的质粒DNA标准物质的制备过程。首先，合成包含13个重复单元（\[ATCT\]13）的D6S1043序列（定义为D6S1043-1）并将其与pUC57载体连接构建重组质粒，制备质粒溶液。其次，通过酶切鉴定、Sanger测序、多种STR分型试剂盒的分型鉴定等方法检验DNA序列的准确性。再次，采用微滴式数字PCR方法（droplet digital PCR，ddPCR）检测质粒浓度，评估质粒溶液的均匀性和稳定性。最后，由8家实验室协作，测定浓度标准值，综合分析均匀性检验、稳定性检验、定值过程等引入的不确定度，得到总不确定度；由6家实验室协作，测定D6S1043-1的分型值。结果表明：该标准物质的均匀性、稳定性良好，在-20 ℃可保存6个月，在4 ℃可保存14 d；核酸拷贝数为（7.7±1.2）×103 copies·μL-1；在D6S1043基因座上的分型值为13。人D6S1043-1型STR质粒DNA标准物质 \[编号：GBW（E）091072\] 是我国法庭科学DNA检验领域首批有证标准物质之一，其研制过程为其他STR基因座的质粒DNA标准物质的研制提供了一定的借鉴。     

新疆4个民族STR基因座遗传多态性研究

对新疆维吾尔放族,锡伯族,乌孜别克族,柯尔克孜族4个民族的400份样本和40个家系进行STR基因扫描,基因分型和遗传结构分析。获得了4个民族STR遗传特征及遗传方式等的科学数据。结果为9个STR基因座上维吾尔族有66种STR等位基因,148种基因型;锡伯族有72种STR等位基因,163种基因型;乌孜别克族有65种TSR等位基因,168种基因型;柯尔克孜族有71种STR等位基因,191种基因型,用新疆4个民族的数据和汉族人群,美国高加索人群,美国黑人相比较发现,中国民族遗传特征数据之间差异不显著,而和国外民族相比差异显著,进一步证明中华民族是一个不可分割的大家庭。     

高产γ-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的:探讨亚硝基胍诱变选育高产γ-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法:使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的γ-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中γ-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性。结果:亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1.0g.L-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产γ-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的γ-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论:采用1.0g.L-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产γ-氨基丁酸的酵母菌株。     

利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统在水稻中快速引入遗传多样性

成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)-核酸内切酶9(CRISPR/Cas9)系统已经成为许多物种特定基因组编辑的强大工具.利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统成功构建共敲除水稻(Oryza sativa)中8个农艺性状基因的载体.通过遗传转化实验和DNA测序,发现8个基因在T_0代有较高的突变效率,并且T_0代突变株的突变类型包括杂合突变和纯合突变.此外,还在T_0代突变株中发现了纯合的六突突变株、七突突变株、八突突变株.由于T_0代植物中获得丰富的突变体组合类型,因而,观测到靶基因多样的突变表型.该研究表明,CRISPR/Cas9系统在作物育种过程中快速引入遗传多样性方面的潜力.     

多重连接探针扩增方法在假肥大性肌营养不良产前基因诊断中的应用

假肥大性肌营养不良(Duchenne/Becker muscular dystrophy, DMD/BMD)是一种由于DMD基因突变导致的X连锁隐性致死性遗传病。目前没有有效的治疗方法。为建立一种既可以对携带者进行检测又可以进行产前基因诊断的方法, 文章联合应用多重连接探针扩增技术(Multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA)和短串联重复序列(Short tandem repeats , STR)为遗传标记连锁分析的方法对26例有高风险再生育患儿的假肥大性肌营养不良家系的孕妇通过羊水穿刺进行产前基因诊断。26例进行产前基因诊断的羊水标本中有7例诊断为男性患儿, 4例诊断为女性携带者。MLPA可以作为筛查DMD基因缺失和重复突变的首选方法。联合应用MLPA和STR连锁分析, 可以提高假肥大性肌营养不良的产前基因诊断率。     

北京汉族群体39个短串联重复序列基因座多态性及其遗传关系

本文首次对北京地区汉族人群的13个CODIS(Combined DNA index system)和26个非CODIS系统STR基因座的遗传多态性进行了研究,建立了北京地区汉族人群39个STR基因座的群体遗传多态性数据库并对其法医学应用价值进行了评价。39个STR基因座的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡且各基因座之间均不存在连锁现象,个体鉴别力(Power of discrimination, DP)在0.7740~0.9818之间,期望杂合度(Expected heterozygosity, He)在0.6000~0.9350之间,多态性信息含量(Polymorphism information content, PIC)在0.5317~0.9047之间,非父排除率(Power of exclusion, PE)在0.2909~0.8673之间,累积个体鉴别力(Cumulative probability of discrimination, CDP)为0.999999999999999999999999999999999999999964971,累积非父排除率(Cumulative probability of exclusion, CPE)为0.999999999973878。另外,结合已公开报道的国内其他11个群体相应基因座的遗传资料,根据等位基因频率计算遗传距离,构建了系统发生树。本研究可为中国法医DNA数据库和群体遗传学数据库提供重要的基础数据,对北京地区汉族人群开展法医学个体识别、亲权鉴定和遗传学研究具有重要的意义。     

微卫星DNA的多态性及其应用

微卫星DNA是广泛存在于各种真核生物基因组中的短串联重复序列,具有突变速率快、多态性高等特点,本分析了微卫星的多态性及其形成机制,并简要介绍其在亲缘关系鉴定、种群遗传结构分析、基因图谱以及基因诊断等方面的应用。     

分子遗传学简介

突变可以发生在生殖细胞中,也可以发生在体细 胞中。生殖细胞中发生的突变可以遗传到后代,休细 胞中发生的突变是不能遗传给后代的,它只能引起当 代的形态或生理上的改变。如果我们用细胞培养的方 法把突变了的体细胞培养成为一个特殊的细胞株,那 么,它改变的性状能在细胞株中一代代地传下去。     

广西融水苗族3个STR基因座的群体遗传学研究

为了解广西融水苗族人群无关个体的3个短串联重复序列(short tandem repeat,STR):HUMCSF1PO,HUMTPOX,HUMTH01遗传多态性分布情况,本文用枸橼酸钠抗凝法采集血样,酚—氯仿抽提法提取DNA,应用复合扩增技术对血样DNA的3个STR基因座进行扩增和检测。结果显示:在三个STR位点共检测出19种等位基因,48种基因型,频率分布分别在0.0024—0.4663和0.0048—0.3173之间;基因型的分布符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。计算种族、民族之间的遗传距离,并对之进行比较得出:广西融水苗族与美国高加索人及美国非洲人存在显著差异,且与美国非洲人之间的差异大于与美国高加索人之间的差异;广西融水苗族与广西侗族的关系近于与其他少数民族的关系。