str片段分析相关知识

4/1/2013 | Life Technologies STR片段分析技术相关知识肖怀东 Field Application SpecialistTel: 400 820 8982 / 800 820 8982E-mail: CNAPM4/1/2013 | Life Technologies 2 摘要基本概念回顾片段分析技术原理及过程常见影响分型因素4/1/2013 | Life Technologies 3 基本概念回顾4/1/2013 | Life Technologies 4 基本概念回顾 基本概念 染色体、 DNA、基因、遗传标记、等位基因等 分子遗传标记的发展 STR概念及相关特性4/1/2013 | Life Technologies 5 Target Region for PCR双链 DNA细胞核（ cell nucleus）Individual nucleotides染色体（ chromosome） 22 pairs XX or XYGene基因 能够表达出特定功能的产物，并决定生物体特定性状的一段 DNA序列常用术语染色体 DNA 的组装形式，每个人体细胞含有 23对染色体4/1/2013 | Life Technologies 6 常用术语 能够稳定遗传的任何分子特征 个体间有显著差异且易于检测 可位于染色体的任意位置遗传标记（ Genetic Marker）4/1/2013 | Life Technologies 7 第 2号染色体 第 2号染色体D2S118GAGAD2S118GAGA D2S118GAGAD2S118GAGAGAGAGA纯合子 杂合子常用术语基因座 遗传标记在染色体上的位置。同源染色体 成对的两条染色体互称为同源染色体等位基因 在同源染色体上占据相同座位上的一对等位基因。4/1/2013 | Life Technologies 8 多态性（ Polymorphism） 序列多态性， DNA在序列上的变异 长度多态性-AGACTAGACATT-AGATTAGGCATT-(AATG)(AATG)(AATG)-2 repeats3 repeats-(AATG)(AATG)-常用术语4/1/2013 | Life Technologies 9 分子遗传标记的发展“If you want to understand today, you have to search yesterday.” Attributed to Pearl Buck(/history.html) The Nobel Prize in Literature 1938 Pearl Buck 4/1/2013 | Life Technologies 10 分子遗传标记的发展1985199019941998 200020021992200619962004201020082013RFLP SNPGill et al. (1985) Forensic application of DNA fingerprints. Nature 318:577-9PCR首次描述20121991STR第一个商业化荧光复合 STR试剂盒PCR应用于办案CODIS loci definedUK National Database launched (April 10, 1995)STR成为常规使用Identifiler 5-dye kit and ABI 3100首个 Y-STR试剂盒miniSTRIdentifiler DirectIdentifiler Plus3500/xlY-DirectGlobal FilerPGMCODIS update参考 Bulter Forensic DNA typing4/1/2013 | Life Technologies 11 什么是 STR? 短串联重复序列（ Short tandem repeat, STR） =微卫星DNA( microsatellite DNA) = 简单重复序列（ simple sequence repeat , SSR) 长度多态性遗传标记，一般由 2-6个碱基的 DNA重复序列组成，其长度多态性来源于重复单位拷贝数的个体差异。常用术语 Dinucleotide Trinucleotide Tetranucleotide Pentanucleotide Hexanucleotide(CA)(CA)(CA)(CA)(GCC)(GCC)(GCC)(AATG)(AATG)(AATG)(AGAAA)(AGAAA)(AGTACA)(AGTACA)4/1/2013 | Life Technologies 12 5TCCCAAGCTCTTCCTCTTCCCTAGATCAATACAGACAGAAGACAGGTGGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATATCATTGAAAGACAAAACAGAGATGGATGATAGATACATGCTTACAGATGCACAC 3= 12 GATA repeats (“12” is all that is reported)Target region (short tandem repeat)7 repeats8 repeats9 repeats10 repeats11 repeats12 repeats13 repeatsThe number of consecutive repeat units can vary between people4/1/2013 | Life Technologies 13 Categories for STR MarkersCategory Example Repeat Structure13 CODIS LociSimple repeats contain units of identical length and sequence(GATA)(GATA)(GATA) TPOX, CSF1PO, D5S818, D13S317, D16S539Simple repeats with non-consensus alleles (e.g., TH01 9.3)(GATA)(GAT-)(GATA) TH01, D18S51, D7S820Compound repeats comprise two or more adjacent simple repeats(GATA)(GATA)(GACA) VWA, FGA, D3S1358, D8S1179Complex repeats contain several repeat blocks of variable unit length(GATA)(GACA)(CA)(CATA) D21S11These categories were first described by Urquhart et al. (1994) Int. J. Legal Med. 107:13-204/1/2013 | Life Technologies 14 适用于法医 DNA分型的 STR基因座的选择 较高的个体识别率，通常 0.9，观测杂合度 0.7 在染色体上定位相对较远，确保无连锁 低 stutter产物、低突变率 与其他遗传标记复合检测时易于得到结果，且具有重现性 鉴定的位点越多，判错的可能性越小，个体识别能力越来越强4/1/2013 | Life Technologies 15 统计学基本概念 遗传多态性 指控制遗传标记的基因座上存在有两个或两个以上的等位基因，并且等位基因的频率大于 0.01. 基因频率 /等位基因频率 指某种等位基因数目占该等位基因上所有等位基因总数目的百分比 杂合度（ heterozygosity） 是一个传统的遗传学指标，指群体中某遗传标记所有基因型中杂合子所占的比例。 个人识别率（ Probabilty of Discrimination power,PD) 在群体中随机抽取两个体，二者的遗传标记表型不同的概率4/1/2013 | Life Technologies 16 CSF1POD5S818D21S11TH01TPOXD13S317D7S820D16S539 D18S51D8S1179D3S1358FGAVWA13 CODIS Core STR LociAMELAMELSex-typing法医学应用的 STR在染色体上的位置Core STR Loci for the United States1997SE33 20112012D10S1248D2S441D22S104523D2S1338D19S433D1S1656D12S391DYS3914/1/2013 | Life Technologies 17 4/1/2013 | Life Technologies 18 STR的特性分布广泛，有高度多态性。检测方法简单。扩增片段短，适用于降解、陈旧和腐败检材的分型鉴定。复合扩增，可以实现自动化操作，节约时间、节约检材、提高检测效率。目前， STR已广泛应用于遗传制图、连锁分析、亲子鉴定、个体识别、疾病基因定位和物种多态性研究等领域。常用术语4/1/2013 | Life Technologies 19 片段分析技术原理及过程4/1/2013 | Life Technologies 20 STR片段分析的原理除同卵双生外，每个人 /生物包含的 DNA序列是不同的，独一无二的同一个个体的各种组织 DNA具有相同的序列特征（如同一个人来自皮肤的 DNA和血液的 DNA是一样的，相匹配的）同一个个体的 DNA序列在一生当中保持不变（除外某些疾病）同一个个体的 DNA一半来自母亲，一半来自父亲4/1/2013 | Life Technologies 21 样本采集 样本制 备 /样本提取 FLOQSwabPrepFiler ExpressPrepFiler Express BT A AutoMate Express 扩增检 测&数据分析STR片段分析的过程定量7500HID Real Time PCR Analysis Software4/1/2013 | Life Technologies 22 样本采集 样本制 备 /样本提取 扩增检 测&数据分析定量STR片段分析的过程样本采集FLOQSwab4/1/2013 | Life Technologies 23 生物物证的采集 DNA是否能开展应用，现场采集至关很重要直接提取转移提取： 擦拭 、粘取、吸取等Fibre Swab FLOQSwab4/1/2013 | Life Technologies 24 生物物证的采集 DNA是否能开展应用，现场采集至关很重要直接提取转移提取：擦拭、粘取、吸取等单细胞捕获 ArcturusXT LCM4/1/2013 | Life Technologies 25 生物物证的采集 DNA是否能开展应用，现场采集至关很重要 采集工具 /介质无人类 DNA， DNA酶和 RNA酶高效收集（最大量、操作简便）无人体侵害性转移步骤少可自动化，易存储Bode Buccal Collector Copan NUCLEICard System4/1/2013 | Life Technologies 26 样本采集 样本制 备 /样本提取 扩增检 测&数据分析定量STR片段分析的过程样 本制备/样本提取PrepFiler ExpressPrepFiler Express BT A AutoMate Express 4/1/2013 | Life Technologies 27 样本制备 利于峰均衡性 利于得到好的峰高 利于减少杂峰 用于口腔拭子和未经处理的采集卡Prep-n-Go BufferBSD及打孔 4/1/2013 | Life Technologies 28 使用 PrepFiler Express试剂盒，专用于法医样品提取，以获得高质量 DNA 使用简单、可靠 操作时系统密闭，避免污染30 分钟内可同时处理 13个样本（使用 LySep柱 简化了裂解过程） 提取的 DNA完整、无抑制物 针对定量和片段分析试剂盒进行了验证样本提取4/1/2013 | Life Technologies 29 样本采集 样本制 备 /样本提取 扩增检 测&数据分析定量STR片段分析的过程定 量7500HID Real Time PCR Analysis Software4/1/2013 | Life Technologies 30 定量 准确的定量在法医 DNA检测过程中