不同STR復(fù)合擴(kuò)增試劑盒檢驗(yàn)結(jié)果一致性的研究以及對(duì)中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的影響.pdf

1、近幾年，中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展迅速，至2014年12月30日止，數(shù)據(jù)庫(kù)總量達(dá)到3400萬(wàn)，成為世界第一大DNA數(shù)據(jù)庫(kù)。建立法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)所用的主要試劑為STR復(fù)合擴(kuò)增試劑盒，初期中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)常用的STR試劑盒為美國(guó)AB公司和Promega公司生產(chǎn)的進(jìn)口試劑盒，但隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展建設(shè)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些商業(yè)化的國(guó)產(chǎn)STR復(fù)合擴(kuò)增試劑盒供選擇使用，如DNA Typer?15 Plus、AGCU17+1和Golden

2、eyeTM20A。由于不同公司的試劑盒對(duì)同一基因座可能采用的引物不同，或者引物結(jié)合區(qū)域發(fā)生突變，就會(huì)發(fā)現(xiàn)分型結(jié)果不一致的現(xiàn)象。
　　本文旨在對(duì)2203名無(wú)關(guān)中國(guó)漢族個(gè)體血樣用國(guó)內(nèi)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)中常用的商品化試劑盒，包括5種進(jìn)口試劑盒（AB公司的IdentifilerTM、Identifiler? Direct、Identifiler Plus、Sinofiler和Promega公司的Powerplex?16HS）與3種國(guó)

3、產(chǎn)試劑盒（DNA Typer?15 Plus、AGCU17+1和GoldeneyeTM20A）共20個(gè)STR基因座進(jìn)行DNA檢驗(yàn)，觀察其分型結(jié)果的一致性。對(duì)統(tǒng)計(jì)到的19個(gè)STR基因座進(jìn)行群體遺傳學(xué)多態(tài)性調(diào)查，為利用中國(guó)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定計(jì)算提供群體遺傳學(xué)參數(shù)；對(duì)其中分型結(jié)果不一致，出現(xiàn)STR分型不同或擴(kuò)增嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象的樣本進(jìn)行測(cè)序分析，找出突變點(diǎn)，分析不一致的原因。通過(guò)一致性檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估不同STR試劑盒之間由于同一

4、樣本分型結(jié)果不同對(duì)中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的影響，為規(guī)范DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)提供思路。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴2203名中國(guó)漢族無(wú)關(guān)個(gè)體的19個(gè)STR基因座分布均符合Hardy-Weinberg平衡（P>0.05），具有高度多態(tài)性，其中PentaE基因座多態(tài)性程度最高，19個(gè)基因座遺傳標(biāo)記的雜合度（H）0.570～0.921，個(gè)體識(shí)別率（DP）0.770~0.987，多態(tài)性信息含量（PIC）0.52～0.91，非父排除率（P

5、E）0.257～0.838。累計(jì)個(gè)人識(shí)別率（TDP）達(dá)到1-9.57×10-24；累計(jì)非父排除率（CPE）達(dá)到1-1.20×10-8。⑵對(duì)2203個(gè)樣本使用8種不同的試劑盒擴(kuò)增的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)每種試劑盒都有不一致性現(xiàn)象，35例樣本檢測(cè)結(jié)果有差異，差異率為1.589％。⑶試劑盒兩兩比較中，AGCU17+1試劑盒和GoldeneyeTM20A試劑盒檢測(cè)結(jié)果差異率最高，為0.999%；AmpFlSTR系列試劑盒相互之間比較、Powerpl

6、ex?16HS和GoldeneyeTM20A試劑盒之間的比較結(jié)果一致性達(dá)100%。⑷35例結(jié)果不一致的樣本中有23個(gè)樣本出現(xiàn)等位基因丟失，5個(gè)樣本出現(xiàn)分型結(jié)果不同，7個(gè)樣本出現(xiàn)擴(kuò)增嚴(yán)重不平衡，1個(gè)樣本同時(shí)出現(xiàn)等位基因丟失和擴(kuò)增嚴(yán)重不平衡。進(jìn)行測(cè)序發(fā)現(xiàn)，其中5個(gè)分型結(jié)果不相同的樣本在D19S433基因座上出現(xiàn)4個(gè)堿基丟失，3個(gè)擴(kuò)增嚴(yán)重不平衡的樣本未發(fā)現(xiàn)突變點(diǎn)，5個(gè)等位基因丟失樣本在CSF1PO基因座上可能存在未測(cè)到的突變點(diǎn)，其余22個(gè)樣本

7、均檢測(cè)到有突變點(diǎn)。⑸8種不同試劑盒檢測(cè)結(jié)果差異率的置信區(qū)間是[1.11%,2.2%]，數(shù)據(jù)庫(kù)量達(dá)3400萬(wàn)條的中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)中最多可能有74.8萬(wàn)個(gè)樣本出現(xiàn)不一致的情況。⑹不同試劑盒兩兩比較時(shí)加權(quán)期望平均差異率是0.5%，僅2014年中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的誤排除率為0.104%，可能有8120條數(shù)據(jù)遺漏未比中。
　　本研究表明：①中國(guó)法庭科學(xué)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)常用的8種試劑盒中的19個(gè)STR基因座在中國(guó)漢族人群中具有良

8、好的個(gè)體識(shí)別能力，適用于中國(guó)漢族人群法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定。②在數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)中使用國(guó)內(nèi)外5家公司生產(chǎn)的8種試劑盒，出現(xiàn)檢驗(yàn)結(jié)果不一致主要是因?yàn)椴煌镜脑噭┖惺褂貌煌囊?。AB公司使用相同的引物以確保試劑盒之間結(jié)果的一致性；基點(diǎn)認(rèn)知公司 GoldeneyeTM20A試劑盒引物可能與Promega公司的Powerplex?16HS試劑盒引物相同。引物結(jié)合處的3’端附近存在核苷酸多態(tài)性突變是導(dǎo)致等位基因丟失的主要原因；核心重復(fù)區(qū)外側(cè)翼序列