應用Ion Torrent PGMTM平臺檢測中國漢族124SNP基因座及群體遺傳學研究.pdf

1、目的：
　　單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)被譽為繼STR之后法醫(yī)學DNA分型的第三代遺傳標記，它具有分布廣泛、突變率低、擴增片段短等特點，可以用于個人識別和親子鑒定，并能夠預測祖先和表型信息，在分析降解檢材問題上具有其獨特優(yōu)勢，是近些年來的研究熱點。
　　當SNP應用于個人識別和親子鑒定時，由于SNP多為二等位基因，單個基因座所含多態(tài)性信息少，必須同時檢測大量SNP基因

2、座才能達到足以區(qū)分任意個體的水平。下一代測序(next generation sequencing，NGS)技術因其檢測通量大，速度快，成本低等特點（相較于一代測序）在近幾年被逐步引入法醫(yī)DNA分析領域。Ion Torrent PGMTM（Thermo Fisher Scientific公司，美國）是基于半導體芯片的測序平臺，是下一代測序技術的一種，它可以同時檢測多個個體的上百個SNP基因座，復合檢測能力相較以往的技術有了極大的提升。<

3、br>　　本研究應用Ion Torrent PGMTM平臺聯(lián)合HID-Ion AmpliSeqTM Identity Panel（Thermo Fisher Scientific公司，美國）檢測中國漢族人群124個SNP基因座的分型信息。該124個SNP基因座中包含90常染色體SNP基因座和34個Y染色體SNP基因座，其中常染色體基因座分別來自Ken Kidd的43個SNP和SNPforID聯(lián)盟的52個SNP（有一個基因座重復）。通過對

4、測序結果的總結和分析群體遺傳學數(shù)據(jù)，以期為SNP在法庭科學領域的應用提供基礎性研究數(shù)據(jù)。
　　材料和方法：
　　1、樣本來源
　　中國漢族無關個體樣本口腔拭子共130份。家系樣本口腔拭子共8份，包括一個三代父系家系（祖父、父親、兒子）和一個三代五口家系（祖父、祖母、父親、母親、兒子）。陳舊血痕樣本3份，包括采集時間分別為1995年、2005年和2010年的血濾紙各1份。陽性對照樣品為2800M男性DNA標準品(Prom

5、ega公司，美國）。以上樣本由遼寧省刑事科學技術研究所提供。
　　2、實驗方法
　　采用磁珠法提取樣品DNA，實時定量PCR法檢測DNA含量。應用HID-IonAmpliSeqTM身份鑒定引物組進行PCR復合擴增;應用Ion AmpliSeqTM技術構建文庫;應用乳液PCR法制備測序模板。采用PGMTM平臺進行測序。
　　結果：
　　1、本實驗檢測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％的標準線;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準差;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準。2800M DNA標準品在三張芯片上測序得到的分型結果一致;該結果與已知分型一致。軟件分型正確率99.9929％。
　　2、應用傳統(tǒng)的CE-STR檢測方法檢測五年、十年和二十年的血痕，結果顯示存在不

7、同程度的降解，降解程度與保存年限呈正相關（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。應用Ion Torrent PGMTM平臺檢測三個樣品均獲得了完整的124個SNP基因座的分型結果。
　　3、90個常染色體SNP基因座均符合Hardy-Weinberg平衡，并且在統(tǒng)計學層面相互獨立。在中國漢族人群的CDP為0.99999999999999999999999999999999931

8、02，CPE為0.9999996167;較22個常染色體STR基因座的CDP高，但CPE略低;有72個SNP基因座的He大于0.4。中國漢族與約魯巴人Fst平均值為0.0813＞0.06，遺傳差異較大。34個Y-SNP基因座在中國漢族72個男性無關個體中共觀察到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。
　　結論：
　　1、應用Ion Torrent PGMTM平臺檢測HID-Io