DNA遗传标记简介TIANGENBIOTECH(BEIJING)CO.,LTD研发部韩典霖Contents第一代DNA遗传标记1第二代DNA遗传标记2第三代DNA遗传标记3一、第一代DNA遗传标记-DNA指纹克林顿与DNA指纹克林顿与DNA指纹什么是DNA指纹？１９８５年，Jeffreys用“限制性片段长度多态性”的方法分析人基因组ＤＮＡ，检测到多条谱带，在X光胶片中呈一系列条纹，具有高度的个体特异性，犹如人的指纹，故称之为“ＤＮＡ指纹”技术。DNA指纹图谱，开创了检测DNA多态性（生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等等。各种分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱，由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为第一代遗传标记。但该方法的不足之处是技术复杂，周期长，费用高；检测中需放射性物质，限制了广泛应用；检测多态性水平过分依赖限制性内切酶，使多态性降低；DNA量大，分析速度慢。13个CODIS基因座以及Amelogenin在染色体上位置示意图二、第二代DNA遗传标记-STR在90年代初，包括复旦大学教授金力在内的科学家和FBI合作，确定了13个STR，并论证说这13个STR在各种人群中，即使亲属关系的情况下，还是能很好的区分两个人。美国联邦调查局（FBI）公布了13个核心STR位点（简称CODIS），经过群体调查，被证实在各类人群中具有高度多态性，并经过FBI认证，目前已全面应用于各国法医学实验室，进行亲子鉴定和各类刑事案件的犯罪嫌疑人排除和认定，以及大的灾难性事故的个体认定（如：塌方、矿井爆炸、飞机失事等）。CODIS起源•短串联重复序列(shorttandemrepeats,STR)或称微卫星DNA重复序列(microsatellite)是由长度为3-7个碱基对的短串连重复序列组成的。这些重复序列广泛存在于人类基因组的，平均6-10kb就出现一个，长度一般小于400bp，且绝大多数位于非编码区。这些序列可以通过PCR来检测，扩增区域内重复序列的重复次数不同导致STR位点的等位基因分型差异，在电泳分离后，通过放射性同位素，银染和荧光检测可区别不同的基因型。•STR具有分布广泛，信息量大，有高度多态性并遵循孟德尔共显性遗传等优点，目前已广泛应用于遗传制图、遗传连锁性分析、亲子鉴定、疾病基因定位和物种多态性研究、组织移植评价等诸多领域。与RFLP技术及PCR-VNTR技术相比，STR分型更适合微量、陈旧和降解样本的检验。什么是STR？每个STR的等位基因数是根据能产生的重复次数来定的，比如D3S1358，四个碱基顺序的重复次数有8，9，10，11，12，13，14，15共8种，其等位基因数就是8，这8个等位基因可以产生36种不同的基因型。假设可能的基因数出现的概率是一样的话，比如对D3S1358来说，有36个基因型，那么某个特定的人有某种基因型（9，15）的概率就是1/36。这样这13个STR的不同基因型的产生某个特定的基因型组合就是随机概率是8.8x10(-22)。事实上，某个STR的不同基因型在人群中出现的概率是不同的；同样的基因型，在不同的人群中出现的概率也会不同。所以，要先从人群中做样本调查，建立资料库，建立各种STR基因不同基因型在不同人群中的稳定概率，然后算出某个特定基因型组合随机出现的可能概率。STR的特点AllelesdistinguishablebyPCRproductlengthSTR新技术MiniSTR技术是目前解决高度降解DNA样本的一个新的方向。通过重新设计引物，减少扩增产物片段长度，使其结合在更靠近核心重复序列的侧翼序列。理论上，MiniSTR技术设计的引物越靠近核心重复序列，产生的STR等位基因片段长度就越短，对于降解DNA的STR分型成功率就越高。STR商业应用全球范围内的司法机构在办案过程中使用大量DNA个体识别技术，我们通常称作“亲子鉴定”就是一项具体应用。其中，经过美国FBI和欧洲认证，并广泛被接受的DNA个体识别检测试剂供应商有两家：分别为美国普洛麦格（PROMEGACORP）和美国应用生物系统公司（ABI）。目前在中国亲子鉴定市场额为8亿，全球市场近100亿美金。由于近10年来，中国大量进口这两家公司的试剂盒和仪器设备（ABI是世界上最著名的DN...
