不同STR复合扩增试剂盒检验结果一致性的研究以及对中国法庭科学DNA数据库的影响

发布时间：2017-12-16 23:09

  本文关键词：不同STR复合扩增试剂盒检验结果一致性的研究以及对中国法庭科学DNA数据库的影响

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【摘要】：近几年,中国法庭科学DNA数据库发展迅速,至2014年12月30日止,数据库总量达到3400万,成为世界第一大DNA数据库。建立法庭科学DNA数据库所用的主要试剂为STR复合扩增试剂盒,初期中国法庭科学DNA数据库常用的STR试剂盒为美国AB公司和Promega公司生产的进口试剂盒,但随着数据库的发展建设,国内市场上出现了一些商业化的国产STR复合扩增试剂盒供选择使用,如DNA Typer#174;15 Plus、AGCU 17+1和Goldeneye TM 20A。由于不同公司的试剂盒对同一基因座可能采用的引物不同,或者引物结合区域发生突变,就会发现分型结果不一致的现象。本文旨在对2203名无关中国汉族个体血样用国内法庭科学DNA数据库建库中常用的商品化试剂盒,包括5种进口试剂盒(AB公司的Identifiler TM、Identifiler#174;Direct、Identifiler#174;Plus、Sinofiler和Promega公司的Powerplex#174;16HS)与3种国产试剂盒(DNA Typer#174;15 Plus、AGCU 17+1和Goldeneye TM 20A)共20个STR基因座进行DNA检验,观察其分型结果的一致性。对统计到的19个STR基因座进行群体遗传学多态性调查,为利用中国DNA数据库进行法医学个体识别和亲权鉴定计算提供群体遗传学参数;对其中分型结果不一致,出现STR分型不同或扩增严重不平衡现象的样本进行测序分析,找出突变点,分析不一致的原因。通过一致性检验来评估不同STR试剂盒之间由于同一样本分型结果不同对中国法庭科学DNA数据库建设的影响,为规范DNA数据库的建设提供思路。结果:1.2203名中国汉族无关个体的19个STR基因座分布均符合Hardy-Weinberg平衡(P0.05),具有高度多态性,其中Penta E基因座多态性程度最高,19个基因座遗传标记的杂合度(H)0.570~0.921,个体识别率(DP)0.770~0.987,多态性信息含量(PIC)0.52~0.91,非父排除率(PE)0.257~0.838。累计个人识别率(TDP)达到1-9.57×10-24;累计非父排除率(CPE)达到1-1.20×10-8。2.对2203个样本使用8种不同的试剂盒扩增的结果进行比较,发现每种试剂盒都有不一致性现象,35例样本检测结果有差异,差异率为1.589%。3.试剂盒两两比较中,AGCU 17+1试剂盒和Goldeneye TM 20A试剂盒检测结果差异率最高,为0.999%;Amp Fl STR#174;系列试剂盒相互之间比较、Powerplex#174;16HS和Goldeneye TM 20A试剂盒之间的比较结果一致性达100%。4.35例结果不一致的样本中有23个样本出现等位基因丢失,5个样本出现分型结果不同,7个样本出现扩增严重不平衡,1个样本同时出现等位基因丢失和扩增严重不平衡。进行测序发现,其中5个分型结果不相同的样本在D19S433基因座上出现4个碱基丢失,3个扩增严重不平衡的样本未发现突变点,5个等位基因丢失样本在CSF1PO基因座上可能存在未测到的突变点,其余22个样本均检测到有突变点。5.8种不同试剂盒检测结果差异率的置信区间是[1.11%,2.2%],数据库量达3400万条的中国法庭科学DNA数据库中最多可能有74.8万个样本出现不一致的情况。6.不同试剂盒两两比较时加权期望平均差异率是0.5%,仅2014年中国法庭科学DNA数据库的误排除率为0.104%,可能有8120条数据遗漏未比中。结论:1.中国法庭科学DNA数据库建库常用的8种试剂盒中的19个STR基因座在中国汉族人群中具有良好的个体识别能力,适用于中国汉族人群法医学个体识别和亲权鉴定。2.在数据库建库中使用国内外5家公司生产的8种试剂盒,出现检验结果不一致主要是因为不同公司的试剂盒使用不同的引物。AB公司使用相同的引物以确保试剂盒之间结果的一致性;基点认知公司Goldeneye TM 20A试剂盒引物可能与Promega公司的Powerplex#174;16HS试剂盒引物相同。引物结合处的3’端附近存在核苷酸多态性突变是导致等位基因丢失的主要原因;核心重复区外侧翼序列发生碱基丢失是导致分型结果不相同的原因;引物结合部位非3’端发生序列变异或样本制备时模板DNA量低导致扩增严重不平衡。3.不同STR复合扩增试剂盒检验结果不一致导致错误排除的概率为0.104%,对DNA数据库的影响应引起大家足够的重视。建议在实际建库中,尽量使用相同引物的STR扩增试剂盒建库,以避免分型结果不一致;同型比对采用宽松的比对原则,尽量避免因等位基因检验丢失或扩增不平衡而导致判型错误的机会。
【学位授予单位】：福建医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：D919

【参考文献】

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本文编号：1297813