快速PCR方法在法医DNA检验中的研究进展

目前法医DNA检验应用的短串联重复序列(short tandem repeat,STR)复合扩增系统均依赖于荧光标记的多重PCR方法。常规DNA检验流程包括提取、定量、扩增、分离和检测,而多重PCR扩增常常是整个过程中的限速步骤,完成28~30个循环大约需要3 h。以往常利用商业化的热循环仪和热稳定DNA聚合酶,但需要很长的PCR循环时间才能够确保100~400 bp的目标片段得到有效且均衡的复合扩增。随着各种缩短扩增时间方法的出现,STR复合扩增不再需要3 h,而是可以减少到几十分钟甚至十几分钟。现主要总结了快速PCR、直接PCR、芯片PCR以及其他快速扩增等方法的研究现状与进展,尤其是在法医DNA检验领域,同时对比了几种常见快速PCR扩增方法,可见缩短扩增时间对DNA检验的意义重大。未来,以芯片为主导、快速检验为目的的全自动、便携式、集成化的DNA分析系统,将使得法医DNA检验从实验室走进案件现场,甚至日常生活,实现真正的快速即时检验。     

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。     

DNA分型技术在法医物证学中的技术应用

本文主要就DNA检验中的STR分型技术的法医物证学技术应用做一分析和探讨。     

中德生物STR荧光ZDgenetype 9+1基因分型试剂盒应用结果分析

目的:确证中德生物STR荧光ZDgenetype 9 1基因分型试剂盒应用于个体基因分型的准确性和重复性。方法:应用中德生物ZDgenetype 9 1 STR荧光基因分型试剂盒扩增100例无关个体样本,建立扩增产物在ABI 310遗传分析仪上基因分型的方法,相同样本扩增结果与AmpFLSTR Identifiler基因分型结果进行比较。结果:ZDgenetype 9 1荧光基因分型试剂盒对100例无关个体血样进行复合扩增并实现了在ABI 310遗传分析仪上进行基因分型,其结果与AmpFLSTR Identifile扩增相同样本的基因分型结果吻合率为100%。结论:中德生物ZDgenetype 9 1 STR荧光基因分型试剂盒适用于法庭科学日常办案和科研使用。     

银染法检测STR复合扩增产物应用于法医个体识别的初步研究

为提高法医生物检材利用率和检案效率,研制银染法能检测的4个基因座和6个基因座STR复合扩增试剂。对一例轮奸案检材DNA,运用同步复合PCR技术对CSF1PO、TPOX、THO1和vWA(A组)4个STR基因座;D18S51、D7S820、D13S317、D5S818、D3S1358 5个STR基因座和Amelogenin(B组)性别基因座分别进行4个基因座和6个基因座的PCR复合扩增,两组扩增产物同时经测序聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染检测,扩增片段互不干扰。两组试剂用于一例个体识别案获得了2.43×10-19的个体识别率。证实了银染法检测STR 4个基因座和6个基因座复合扩增产物的可行性。 Abstract:Amplification of short tandem repeat(STR) loci has become a useful tool for human identification applicationsTo improve throughput and efficiency for the forensic materials and gain foure and six STR locis multiplex methods with silver staining,CSF1PO、TPOX、THO1 and vWA(referred to as multiplex A), D18S51、D7S820、D13S317、D5S818、D3S1358 and Amelogenin(referred to as multiplex B) have been evaluated for use in a rape case.The products of multiplex amplication were separated in a denaturing polyacrylamide gel and analyzed with silver staining.Two multiplex amplications used in this case could provide a power of discrimination of approximately 2.43×10-19.Silver staining was showen to be a validation methods for analysing the products of four and six multiplex amplications.     

三个STR位点在哈萨克族中的遗传多态性

运用复合PCR扩增,6％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染技术对我国新疆102位无关的哈萨克族个体进行D16S539,D7S820,D13S317的STR位点的调查,为建立新疆哈萨克族群体数据库提供资料。经统计学检验,3个位点的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡定律,结果显示3个位点的期望杂合度为：0.9439、0.9356、0.9304,累积PIC＝0.9905,DP＝0.9998,PE=9572。紫外,比较新疆哈萨克族与其他4个人群的等位片段频率,发现除与北京汉族在D7S820位点上无统计学意义外（P＞0.05）,其他均可见显著性差异（P＜0.05）。同时,在8个家系42人的调查中无一突变发现且均按孟德尔遗传规律传递。3个STR位点的联合分析在法医学应用及群体遗传学中显示了较高的价值。     

STR基因座中检测出三带型等位基因2例

针对出现的三等位基因2例亲子鉴定案件,同时检测其唾液斑及毛发,应用Goldeneye 20A、PowerPlex 6C、Investigator 24plex QS及华夏白金试剂盒进行检测验证。结果显示在2例二联体亲子鉴定案件中,一例母亲的D18S51基因座分型为13/16,孩子的分型为15/16/17;另一例父亲的D7S820基因座分型为8/11/12,孩子的分型为10/11。唾液斑及毛发样本结果与FTA血卡结果一致,应用Goldeneye20A、PowerPlex 6C系统、Investigator 24plex QS及华夏白金试剂盒验证检测的结果相同。在日常亲子鉴定案件中,出现三带型现象较为罕见,针对这种现象,需进行认真判读及确认,以保证检测结果的准确性。     

新疆维吾尔族四个STR位点遗传多态性分析

研究新疆维吾尔族人群D16S539、D13S317、D7S820和D5S818的STR基因位点的基因及基因型分布,获得4个基因座的群体遗传学数据。采用PCR扩增技术和基因扫描技术进行样本STR遗传结构分析,并与其他种族、人群的等位基因频率进行比较。结果表明4个基因位点在新疆维吾尔族人群中均具有遗传多态性。4个基因座的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律（P＞0.05）,不同人群基因频率分布存在一定的差异,所得到的等位基因频率等数据可为遗传学研究、法医个体畜产品识别及亲子鉴定提供依据。     

18个X-STR在中国北方汉族人群中的突变率研究

从484个北方汉族家系人员中提取获得模板DNA,并用TYPERX19扩增试剂盒检测分析,在5 652次等位基因传递中,有6个基因座(DXS6810,DXS8378,DXS6797,DXS7423,DXS7424,DXS8377)共发生了8次突变,DXS6810和DXS8377的突变率为0. 006 4,DXS8378,DXS6797,DXS7423和DXS7424的突变率为0. 003 2,其他12个基因座未观察到突变,18个X-STR的平均突变率为0. 001 4,所有的突变都是一步突变,各基因座之间的突变率没有显著性差异(P 0. 05),在所有突变中,增加突变和减少突变没有显著差异,X-STR基因座突变率和等位基因长度有关,等位基因重复次数越多越容易突变,大部分的突变来源于父亲。     

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.     

STRs-PCR分型技术在法医学上的应用

短串联重复序列 (STRs)是广泛存在于人类基因组的一类具有长度多态性的DNA序列 ,属高信息基因座。概述了STRs PCR的法医学应用特点以及它们在亲子鉴定、个体识别等领域的法医学应用及其理论基础、现状和前景。     

DXS6804/DXS9896/GATA144D04基因座在中国汉族群体中的遗传多态性及其法医学应用Genetic

为了调查X染色体上DXS6804、DXS9896和 GATA144D04等3个STR基因座在中国汉族群体的遗传多态性及其法医学应用价值,来用PCR和聚丙烯酰胺凝胶电泳对X染色体3个STR基因座进行分型,并检验女性基因型频率分布是否符合Hardy-Weinberg平衡,计算法医学常用各种概率。DXS6804、DXS9896和 GATA144D04的非父排除率分别为0.5990、0.6220、0.4280,表明3个STR基因座在中国汉族群体均具有遗传多态性,χ2检验表明女性的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡。X染色体上的基因座DXS6804、DXS9896和 GATA144D04在中国汉族群体中具有较高的遗传多态性,可应用于法医学检验和群体遗传学分析。 Abstract： To investigate the genetic polymorphisms of three short tandem repeats loci of chromosome X in Chinese Han population in Chengdu area and its use in forensic science. Three X-chromosome linked short tandom repeat loci were analyzed by PCR followed by polyacrylamide gel electrophoresis. Hardy-Weinberg equilibrium was tested and forensic interested value was calculated .The power of exlcution of DXS6804、DXS9896和 GATA144D04 is 0.5990、0.6220、0.4280,respectively. The result showed that all the three STR loci were polymorphic among 100 unrelated females and 120 unrelated males from Chinese Han population. χ2 tests demonstrated that genotype frequencies in females did not depart from Hardy-Weinberg equilibrium. Three X-chromosome linked short tandem repeat loci have high polymorphism, they can be applied to forensic medicine and population genetics.     

DXS6804/DXS9896/GATA144D04基因座在中国汉族群体中的遗传多态性及其法医学应用

为了调查X染色体上DXS6804、DXS9896和GATA144D04等3个STR基因座在中国汉族群体的遗传多态性及其法医学应用价值,来用PCR和聚丙烯酰胺凝胶电泳对X染色体3个STR基因座进行分型,并检验女性基因型频率分布是否符合Hardy Weinberg平衡,计算法医学常用各种概率。DXS6804、DXS9896和GATA144D04的非父排除率分别为0 5990、0 6220、0 4280,表明3个STR基因座在中国汉族群体均具有遗传多态性,χ2检验表明女性的基因型频率分布符合Hardy Weinberg平衡。X染色体上的基因座DXS6804、DXS9896和GATA144D04在中国汉族群体中具有较高的遗传多态性,可应用于法医学检验和群体遗传学分析。     

中国南方汉族人群6个Y-STR基因座 遗传多态性及法医学应用

为研究中国南方汉族人群DYS393等6个Y-STR基因座的遗传多态性并用于法医学鉴定,通过采用PCR复合扩增和基因测序仪荧光检测方法,检查204个无关男性个体,调查南方汉族的6个Y-STR基因座的单倍型频率,并对93对真父子和38对非父子的亲子鉴定样本进行检测。结果DYS393基因座检出5个等位基因,DYS19基因座检出6个等位基因,DYS389Ⅱ基因座检出8个等位基因,DYS390基因座检出6个等位基因,DYS391基因座检出4个等位基因,DYS385 基因座检出44个等位基因,共检出176种单倍型。93对真父子中,观察到2例分别有1个基因座突变。检测38对非父子,有1个或2个Y-STR基因座排除的案例各有1例（2.6%）;有3 个和3个以上的Y-STR基因座可以排除父子关系的案例为35例（92.1%）;6个Y-STR基因座不能排除父子关系的为1例。结果表明6个Y-STR基因座具有丰富的遗传多态性,可用于法医学个体识别和亲子鉴定。Abstract: To study the genetic polymorphisms of six Y-chromosome specific STR loci in the southern Chinese Han population and apply it in forensic science, six Y-STR loci were amplified by multiple PCR and the PCR products were detected by using ABI PrismTM 377 Sequencer. The haplotype frequencies at 6 Y-STR loci were determined in a total of 204 unrelated males from southern Han population of China. Ninety-three father/son pairs with demonstrated paternity and thirty-eight non-paternity father/son pairs were detected by using our Y-STR system. As a result, the number of alleles for DYS393、DYS19、DYS389Ⅱ、DYS390、DYS391and DYS385 were 5, 6, 8, 6, 4 and 44 , respectively. A total of 176 haplotypes at 6 Y-STR loci were found. Two father/son pairs with single Y-STR mutation were observed in the 93 father/son pairs with demonstrated paternity. Among the 38 non-paternity father/son pairs, one case with one Y-STR exclusion of paternity, one case with two Y-STR exclusions and 35 cases with 3 or more Y-STR exclusions were observed. Non-exclusion of paternity at 6 Y-STR loci was found only in one case. This result indicated that the six Y-STR loci were highly polymorphic and are suitable for personal identification and paternity testing.     

RNA 检测技术在法医病理学中的应用研究

DNA技术广泛应用于法医学中,RNA分析技术为调查疾病和死亡原因提供依据,RNA检测可以作为法医病理学检测一个有效的工具。RNA还可以应用在损伤时间和死亡后间隔时间的检测。在法医案件分析中,体液中细胞特异mRNA的表达的分子检测已经为DNA分析的重要补充手段。本文综述了RNA检测技术在法医病理学中的研究进展及其应用。     

CRISPR在细菌分型和进化中的研究进展

规律成簇的间隔的短回文重复序列（CRISPR）是近年发现的一类存在于古细菌和细菌基因组内的结构,该结构可以使细菌获得对外源DNA如质粒和噬菌体的免疫,同时由于其结构的多态性,也可作为细菌分型和进化研究的位点。简要综述了CRSIPR系统的基本结构,及其在分型和进化应用方面的研究进展。     

4种快速PCR检测试剂法医学应用的初步研究

采用快速PCR扩增,探索其法医学应用价值.将AmpFLSTRIdentifiler试剂盒分别与4种不同的快速PCR检测试剂联合构建快速PCR体系,以9947A为模板,采用各自优化的循环参数进行扩增,并将各分型结果与常规方法进行比较,结果表明:联合构建的4种快速PCR体系均可获得与常规方法一致的DNA分型结果,扩增用时最短可减少至22 min.可见应用快速PCR方法进行扩增,可获得与常规方法一致的STR分型,并且显著缩短扩增时间,提高DNA分型速率.     

Human Neutral Genetic Variation and Forensic STR Data

The forensic genetics field is generating extensive population data on polymorphism of short tandem repeats (STR) markers in globally distributed samples. In this study we explored and quantified the informative power of these datasets to address issues related to human evolution and diversity, by using two online resources: an allele frequency dataset representing 141 populations summing up to almost 26 thousand individuals; a genotype dataset consisting of 42 populations and more than 11 thousand individuals. We show that the genetic relationships between populations based on forensic STRs are best explained by geography, as observed when analysing other worldwide datasets generated specifically to study human diversity. However, the global level of genetic differentiation between populations (as measured by a fixation index) is about half the value estimated with those other datasets, which contain a much higher number of markers but much less individuals. We suggest that the main factor explaining this difference is an ascertainment bias in forensics data resulting from the choice of markers for individual identification. We show that this choice results in average low variance of heterozygosity across world regions, and hence in low differentiation among populations. Thus, the forensic genetic markers currently produced for the purpose of individual assignment and identification allow the detection of the patterns of neutral genetic structure that characterize the human population but they do underestimate the levels of this genetic structure compared to the datasets of STRs (or other kinds of markers) generated specifically to study the diversity of human populations.