應(yīng)用Ion Torrent PGMTM平臺(tái)檢測(cè)中國(guó)漢族124SNP基因座及群體遺傳學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)被譽(yù)為繼STR之后法醫(yī)學(xué)DNA分型的第三代遺傳標(biāo)記，它具有分布廣泛、突變率低、擴(kuò)增片段短等特點(diǎn)，可以用于個(gè)人識(shí)別和親子鑒定，并能夠預(yù)測(cè)祖先和表型信息，在分析降解檢材問(wèn)題上具有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是近些年來(lái)的研究熱點(diǎn)。
　　當(dāng)SNP應(yīng)用于個(gè)人識(shí)別和親子鑒定時(shí)，由于SNP多為二等位基因，單個(gè)基因座所含多態(tài)性信息少，必須同時(shí)檢測(cè)大量SNP基因

2、座才能達(dá)到足以區(qū)分任意個(gè)體的水平。下一代測(cè)序(next generation sequencing，NGS)技術(shù)因其檢測(cè)通量大，速度快，成本低等特點(diǎn)（相較于一代測(cè)序）在近幾年被逐步引入法醫(yī)DNA分析領(lǐng)域。Ion Torrent PGMTM（Thermo Fisher Scientific公司，美國(guó)）是基于半導(dǎo)體芯片的測(cè)序平臺(tái)，是下一代測(cè)序技術(shù)的一種，它可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)個(gè)體的上百個(gè)SNP基因座，復(fù)合檢測(cè)能力相較以往的技術(shù)有了極大的提升。<

3、br>　　本研究應(yīng)用Ion Torrent PGMTM平臺(tái)聯(lián)合HID-Ion AmpliSeqTM Identity Panel（Thermo Fisher Scientific公司，美國(guó)）檢測(cè)中國(guó)漢族人群124個(gè)SNP基因座的分型信息。該124個(gè)SNP基因座中包含90常染色體SNP基因座和34個(gè)Y染色體SNP基因座，其中常染色體基因座分別來(lái)自Ken Kidd的43個(gè)SNP和SNPforID聯(lián)盟的52個(gè)SNP（有一個(gè)基因座重復(fù)）。通過(guò)對(duì)

4、測(cè)序結(jié)果的總結(jié)和分析群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，以期為SNP在法庭科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供基礎(chǔ)性研究數(shù)據(jù)。
　　材料和方法：
　　1、樣本來(lái)源
　　中國(guó)漢族無(wú)關(guān)個(gè)體樣本口腔拭子共130份。家系樣本口腔拭子共8份，包括一個(gè)三代父系家系（祖父、父親、兒子）和一個(gè)三代五口家系（祖父、祖母、父親、母親、兒子）。陳舊血痕樣本3份，包括采集時(shí)間分別為1995年、2005年和2010年的血濾紙各1份。陽(yáng)性對(duì)照樣品為2800M男性DNA標(biāo)準(zhǔn)品(Prom

5、ega公司，美國(guó)）。以上樣本由遼寧省刑事科學(xué)技術(shù)研究所提供。
　　2、實(shí)驗(yàn)方法
　　采用磁珠法提取樣品DNA，實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)DNA含量。應(yīng)用HID-IonAmpliSeqTM身份鑒定引物組進(jìn)行PCR復(fù)合擴(kuò)增;應(yīng)用Ion AmpliSeqTM技術(shù)構(gòu)建文庫(kù);應(yīng)用乳液PCR法制備測(cè)序模板。采用PGMTM平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。
　　結(jié)果：
　　1、本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的三張芯片的上樣有效率均為85％，平均可用序列比例49％。均衡性研

6、究中，rs727811的正鏈比例均值低30％的標(biāo)準(zhǔn)線;常染色體rs2342747基因座和Y染色體M479基因座的平均覆蓋度低于均值減兩倍標(biāo)準(zhǔn)差;rs7520386基因座雜合子的主要等位頻率平均值大于65％，其余基因座符合均衡性研究標(biāo)準(zhǔn)。2800M DNA標(biāo)準(zhǔn)品在三張芯片上測(cè)序得到的分型結(jié)果一致;該結(jié)果與已知分型一致。軟件分型正確率99.9929％。
　　2、應(yīng)用傳統(tǒng)的CE-STR檢測(cè)方法檢測(cè)五年、十年和二十年的血痕，結(jié)果顯示存在不

7、同程度的降解，降解程度與保存年限呈正相關(guān)（降解系數(shù)分別為1.76、2.51和3.44），分別獲得83％、79％和50％的等位基因分型。應(yīng)用Ion Torrent PGMTM平臺(tái)檢測(cè)三個(gè)樣品均獲得了完整的124個(gè)SNP基因座的分型結(jié)果。
　　3、90個(gè)常染色體SNP基因座均符合Hardy-Weinberg平衡，并且在統(tǒng)計(jì)學(xué)層面相互獨(dú)立。在中國(guó)漢族人群的CDP為0.99999999999999999999999999999999931

8、02，CPE為0.9999996167;較22個(gè)常染色體STR基因座的CDP高，但CPE略低;有72個(gè)SNP基因座的He大于0.4。中國(guó)漢族與約魯巴人Fst平均值為0.0813＞0.06，遺傳差異較大。34個(gè)Y-SNP基因座在中國(guó)漢族72個(gè)男性無(wú)關(guān)個(gè)體中共觀察到8種單倍型，HD為0.6485。家系研究中，子代的等位基因均由親代提供，符合遺傳規(guī)律。
　　結(jié)論：
　　1、應(yīng)用Ion Torrent PGMTM平臺(tái)檢測(cè)HID-Io