南方医科大学生物医学工程系 孙全明毕业论文
Amelo D6S1043 FGA TH01 TPOX
XY 14/19 22/25
XY 14/19 22/25 7/9 9/10
XY 22/25 7/9 9/10
2.6.1 Sinofiler. PCR系统与Identifiler系统个体识别的似然比率计算
同一认定检验结果一般以似然比率(likelihood rate, LR)来判定。似然比率基于两个基因型组合来自同一个体的假设衡量证据的强度。似然比率是随机匹配概率的倒数,随机匹配概率是所检测的各个基因型频率的乘积。似然比率越大,留下现场物证的人和嫌疑人是同一个人的可能性越大。如果似然比率大大超过人类个体总数,即从概率上估计在全世界人群中不可能找到具有同样基因型组合的另一个人,一般认为达到同一认定水平。
Identifiler系统用公式(2.3.1)计算此15个基因座的累积个体识别能力值(TDP)即个体识别的系统效能为0.999 999 999 999 999 98(参考本实验室广东汉族Identifiler系统的频率调查资料)。
分别计算皮*与卫生巾精斑(Sinofiler. PCR系统)及皮*与内裤精斑(Identifiler系统)的LR。
计算LR公式:
LR =1/P(X)
=1/P1·P2·P3?P15 (2.6.1)
LR计算见表2.6.2。
表2.6.2 个体识别Sinofiler. PCR系统、Identifiler系统
数值报告表 STR基因座系
统 D8S1179 D21S11 D7S820 CSF1PO D3S1358 D5S818
卫生巾精斑表型 12/14 30/31 8/11 12 15/16 10/11
皮*的表型 12/14 30/31 8/11 12 15/16 10/11
内裤精斑 表型 12/14 30/31 8/11 12 15/16 10/11
表型频率Pi
P1=2×0.1277×0.1905 P2=2×0.2879×0.1234 P3=2×0.1710×0.3377 P4=0.3788
2
[2]
[2]
P5=2×0.3528×0.3290 P6=2×0.1515×0.3766
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南方医科大学生物医学工程系 孙全明毕业论文 D13S317 D16S539 D2S1338 D19S433 vWA D12S391 D18S51 Amelo D6S1043 FGA TH01 TPOX Sinofiler. 系统LR Identifiler系统LR
8/9 10/11 18/24 13.2/14.2 16/18 15/17 14/15 XY 14/19 22/25
8/9 10/11 18/24 13.2/14.2 16/18 15/17 14/15 XY 14/19 22/25 7/9 9/10
8/9 10/11 18/24 13.2/14.2 16/18 XY 22/25 7/9 9/10
P7=20.2338×0.1342 P8=20.1212×0.2251 P9=2×0.1299×0.1364 P10=2×0.0476×0.1061 P11=2×0.1818×0.1883 P12=2×0.0087×0.1234 P13=2×0.2229×0.1667
P14=2×0.1385×0.1450 P15=2×0.1342×0.1775 P14=2×0.259×0.535 P15=2×0.128×0.028
20
P=1/P1·P2·P3?P15=3.8881×10 P=1/P1·P2·P3?P15=8.9559×10
19
3 讨 论
3.1 Sinofiler. PCR系统是广东汉族
人群理想的鉴定系统
本文成功完成了广东地区汉族群体的Sinofiler基因座基因频率调查及Sinofiler.基因座复合扩增体系研究。本研究调查了Sinofiler试剂盒中的STR基因座在广东地区汉族人群体内的多态性分布。结果显示,除了D6S1043基因座外,其它Sinofiler试剂盒所包含的基因座在广东地区231个无关个体的基因型频率分布频率分布符合遗传平衡定律(Hardy-Weinberg定律)。而在D6S1043基因座,如果以p=0.05为显著性差异界限,其基因型分布不符合遗传平衡定律(p=0.0223, 精确检验),这种差异经Bonferroni’s校正后不再显著。值得注意的是,这种差异在朝鲜族群体内可能也存在(p=0.052,精确检验)。对Hardy-Weinberg定律的偏离产生的原因,可能是因为群体分化而产生,或者是因为null等位基因的存在。这个问题值得进一步研究。
验证复合扩增体系中包含的D6S1043、D12S391基因座能提供强大的识别力。本研究D6S1043、D12S391基因座观察值和期望值的H﹥0.84;匹配概率 (PM) ﹤0.05;个体识别力(PD)﹥0.95;非父排除率(PE)﹥0.67;多态信息含量(PIC)﹥0.81。而在TPOX和TH01,其能力低于这两个基因座。提示D6S1043、D12S391基因座是有极高的遗传多态性。尤其是
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南方医科大学生物医学工程系 孙全明毕业论文 D6S1043基因座,其基因型分布最广,等位基因最多,各个统计学参数值几乎均为最高值。D6S1043、D12S391基因座可作为法庭DNA数据库、法医学亲子鉴定系统和群体遗传学研究的有力补充。
计算得到Sinofiler系统累积个体识别能力值(TDP)即个体识别的系统效能为TDP值为0.999 999 999 999 999 999 02。杂合度均大于0.7143,多态信息含量均大于0.6765,累积非父排除率为0.999 999 99 ,显示Sinofiler. PCR系统是广东汉族人群理想的鉴定系统,在法医个体识别与亲子鉴定中有较高的应用价值。
发现广东人群与中国浙江、北京、广东等人群差异很小,而与韩国、日本人群差异较大,与美国黑人和美国白人的差距最大。这说明中华民族的不同地区间,差异明显小于国外其他民族或人种,但是作为系统比较,各国家之间STR总系统效能并无显著差异。但不同民族或人种间均有一些基因座频率资料有显著差异。因此,须以不同民族、不同群体的基因频率资料计算法医学应用参数,判断其法医学应用价值。
3.2 微变异体等位基因和稀有等位基因的发现
通过对所测样本中检出微变异体等位基因及稀有等位基因的样品进行了单基因座扩增和测序,检出目前国内尚未见报道的一些微变异体等位基因和稀有等位基因,如在D16S539基因座的6,在D6S1043基因座的8、19.3、20.3、22.3,在FGA基因座的21.2、22.2、23.2、24.2、25.2。除了FGA基因座的24.2分布频率为0.0108外,这些基因的分布频率大多很低,0.0022-0.0043(P<0.005),在群体遗传学上意义不大,但在法医学亲子鉴定和个体识别中有重要意义。据近年来的文献报道,已经有许多微变异体等位基因和稀有等位基因被发现
[22-26]
,
经过与这些文献中的报道进行比较,本研究得到的这些微变异体等位基因及稀有等位基因的频率与报道的频率近似,说明这些微变异体等位基因及稀有等位基因在不同群体中的分布无显著差异。
3.3 与Identifiler系统在DNA数据库中的系统效能及个体效能进行了比较研究。 Sinofiler系统无论在系统效能还是个体效能均大于Identifiler系统。说明Sinofiler系统优于Identifiler系统。
3.4 在案件应用中的研究。
通过对一些刑事案件中现场血样、精斑、毛发、烟头唾液斑、腐败尸体软骨等共26份检材用Chelex100法提取(较新鲜检材、微量检材如唾液斑)或DNA提取纯化(陈旧或腐败检材如1993年案件现场血斑和精斑、从腐败尸体提取的软骨)用Sinofiler系统PCR,结果这26份检材均得到了很好的分型。结果表明,Sinofiler. PCR试剂盒对于陈旧、腐败或微量检材,PCR结果也较为理想。通过两个系统的对比,Sinofiler系统优于Identifiler
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南方医科大学生物医学工程系 孙全明毕业论文 系统,为进一步研究在个体识别、亲缘鉴定及数据库建设中基因座选择提供了重要的遗传资料。除了亲缘鉴定,STR分析技术已成为法庭科学三大证据---指纹、DNA、电子物证——之首,在侦破杀人、碎尸、强奸等重大、恶性案件中具有其他检验手段不可替代的作用。
3.5 强大的五色荧光技术的优势及特点
AmpF.STR? Sinofiler. PCR试剂盒是美国应用生物系统公司为了解决中国法医学专家们所面临的特殊挑战而研发的。Sinofiler试剂盒已经过优化,利用了最新的五色荧光技术。
荧光标记STR复合扩增技术一般每一DNA分子标记一个荧光素分子,最多有五种荧光素可用于DNA样品的标记。用“电进样”的方法将带电的样品分子加到灌好电泳胶的毛细管的进样端(负极),然后在毛细管两端加上直流电压,样品中不同大小的DNA片段开始从负极向正极移动,移动的速度受到片段自身大小影响,片断越短移动得越快。电泳的结果是使长度不同的带电DNA片断互相分离,并且按片段的长短的顺序通过检测窗口,产生信号,短片段先到达检测窗口。当标记有荧光素的DNA片断移动到检测窗口时,荧光素受到激光束的激
发而产生荧光信号,此荧光信号被CCD检测器所检测并被转化为电信号传递到计算机。 STR分析技术在早期是通过单个STR基因座扩增,聚丙烯酞胺凝胶电泳银染显带进行分析,之后发展到不同的几个基因座复合扩增,银染显带分型。近十几年来,随着荧光标记STR复合扩增技术的成熟和毛细管自动测序仪的推广应用,极大地推动了STR分析技术的发展和实践应用。荧光STR复合扩增技术与毛细管电泳技术实用性强,灵敏度高,重复性好,模板量只要1-3ng,分辨力达到土1bp,克服了银染显带所遇到的泳带漂移及人为因素等造成的误差,检验结果更加准确。通过使用标准基因阶梯(ladder)对样品的STR等位基因进行命名,使STR分析结果更标准化。而且,一次扩增一般可达16个基因座,系统效能大大增强,能够做到个体识别、疑难案件鉴定、亲缘鉴定等,更重要的是直接推动了DNA犯罪信息数据库的发展。
Sinofiler系统强大的五色荧光技术能够最大化法医DNA分析人员从生物检材中获得的信息。所增加的荧光通道能够在单次扩增反应中得到更多的数据,以及通过保持较小的扩增子片段、最小化样本消耗和促进高通量分析来提高扩增的稳定性。这些特点特别适应疑难案件样本和大规模数据库样本分析,很适应目前我国法医物证学的应用需求。
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参 考 文 献
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