二等位基因遗传标记

个体识别SNP
1
2
3
4
不能携带有 关个人医疗 信息或其他 敏感信息
各位点处 于连锁平 衡状态
单个系统能 够满足个体 识别要求
有公开发表 的群体遗传 学数据
单核苷酸多态性 • 个体识别SNP系统：SNPforID 52 assay
祖先信息SNP
低杂合度
01
02
高分化系数（Fst > 0.3)
不同人群等位基因 频率差别大（>0.5）
全封闭反应，无需后续处理 特异性强，灵敏度高
• 本底高，干扰大 • 受5’-3’外切酶活
性影响
• 实时检测，避免人为判断 • 成本高
• 复合检测
• 操作时间短，效率高
• 自动化管理
掌握
SNP的概念， 特点
SNP与STR 比较的优
缺点
SNP法医学 应用
InDel的概 念，特点
A
B
C
D
熟悉
各种SNP分型技术的原理 SNP分型技术的优缺点和法 医学应用
InDel 特点
扩增片段短（<100bp），适 于降解检材分型
两个等位基因，易于分型
通用PCE-CE平台，无stutter 峰
插入/缺失多态性 InDel法医学应用：InDel_typer30
二
分析技术
SNP分析技术
• 传统：PCR-RFLP，ASO，SSCP，SSPCR
• 高通量：SNaPshot 焦磷酸测序 Taqman探针（qPCR） DHPLC MALDI-TOF DNA芯片
• InDel分析技术：PCR-CE
DNA芯片：
待检测样本制备
DNA芯片制备
杂
交
扫 描
并 洗 脱
DNA芯片特点
1
高通量： 大规模 筛查
2
高度自 动化
3
成本很高： 难以大规 模应用
4
检测灵 敏度较 低
DNA PCR
SNP分析技术 基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱：
• 检测质荷比
两
分
步
子
电
离
检 测 质 荷 比
聚类分析：三个大洲群体
单核苷酸多态性
个体族源推断结果
谱系信息SNP：单倍型组
Y染色体
人群差异单倍 群 人类迁徙 生物地理祖先
X染色体
特殊亲缘关系 鉴定
线粒体
人群差异单倍 群 人类迁徙 生物地理祖先
单核苷酸多态性
• 发色推断：黑色、红色、棕色、金色
• 虹膜颜色推断：蓝色、中间色（绿色或琥 珀色）、棕色
表型特征刻画， 种族推断
SNP，InDel
一 单核苷酸多态性
单核苷酸多态性 （single nucleotide polymorphism, SNP）， 是指一个基因座上因 不同个体的DNA序列有 单个碱基的差异而构 成的多态性。
单核苷酸多态性
人类基因组中 含量最丰富的 DNA多态性， 被认为是第三 代遗传标记。
需要的位点数目 更多 主流PCR-CE系 统效能不足
SNP分类与法医学应用
• 2007年国际法庭遗传学会大会
Individual Identification SNP Ancestry Informative SNP Lineage Informative SNP Phenotype Informative SNP
01
千人基因 组计划已 报道100 万个个已 知的InDel。
02
71%是 2~4个碱 基对的插 入/缺失。
03
插入/缺失多态性分类
单个碱基对 的插入/缺失
单个碱基对 的重复插入/
缺失
多个碱基对 的重复插入/ 缺失（2~15 个）
转座子的插 入/缺失
随机DNA序 列的插入/缺
失
突变率低（与SNP相当）
• 肤色推断：白色、中间色、黑色
• 身高推断：共发现180多个与身高相关的 基因，可以解释10%左右的身高表型变 异。
表型信息SNP
单核苷酸多态性
选择适合中国 人群容貌推断 的SNP
数据库筛选 与容貌相关 的基因
候选SNP 性别位点 祖先信息位点
测试样本面部 图像
检测样本
推断算法
推断面部容貌
单核苷酸多态性
推断头发和虹膜颜色：24个SNP，多元逻辑回归法推断
单核苷酸多态性
推断准确率： 金色69.5%， 棕色78.5% 红色80%， 黑色87.5%
单核苷酸多态性
推断准确率： 蓝色或棕色 88%,但中 间色（如绿 色）则难以 判断。
二 插入/缺失多态性
插入/缺失多态性
插入/缺失 （insertion or deletion, InDel） 是由于DNA片段 的插入或缺失形 成的DNA多态性， 插入/缺失的DNA 片段可以是1个到 数百个核苷酸， 其两个等位基因 可以简单的分为 短和长。
无需 ladder
准 确
高度自动 化，检测 速度快
快 速
fmol～ amol
灵敏 度高
MALDI-TOF-MS特点
大规模 筛查
高 通 量
SNP分析技术
• 焦磷酸测序：
单
链
分
离
纯
生物素标记引物PCR
化
焦 磷 酸 测 序 剩余底物处理
焦磷酸测序特点
1
快速： 无需荧 光标记 和毛细 管电泳
2
片段小： 适用于 降解检 材
SNP等位基因类型
转换：GA/CT（60%） 颠换：GT/AC/AT/GC（40%）
单核苷酸多态性 SNP特点：
SNP相比STR的优劣
特征
STR
基因组分布 每15kb一个
等位基因数目 5~20
检测方法
PCR-CE
扩增片段长度 100~400bp
突变率
10-3
法医学应用 亲缘鉴定，个人识 别
多态性
SNP分析技术
SNaPshot结果图
SNaPshot特点
准确
复合扩增：10～50个SNP 灵敏度高 不受多态性限制 检测污染样本
与STR共平台 大于50个SNP时，体系建立困难
SNP分析技术 • TaqMan探针：实时荧光定量
SNP分析技术
TaqMan探针优点： TaqMan探针缺点：
• •
较高
复合分型能力 10~30个
SNP
优劣
每1kb一个
含量大，选择多
2个（也有3个） 易于分型
PCR-CE 测序，芯片
通量更大
部分方法<100bp 适于降解检材
10-8
亲缘鉴定，个人 识别。表型与族 源/地域推断 低，STR的 10%~20% 主流PCR-CE50 个以上较为困难
稳定，适于亲缘 鉴定 获得信息量更大
03
04
包括SNP和Indel
单核苷酸多态性
全基因组 SNP分型
聚类分析计算 祖先构成
选择等位基 因频率差异 >0.5的位点
位点在染色体 收集不同民族
上的位置
群体样本
Hapmap计 划群体数据
位点在各群体 筛选位点 的频率
单核苷酸多态性
SNaPshot panel: 35个SNP
单核苷酸多态性
3
稳定、 准确、 灵敏度 高
4
DNA Pooling： 大规模 群体基 因频率 数据库0
SNP分析技术
DNA Pooling的建立
• 样本纯化定量
100个样本（10ng/μL）
………………………
SNP分析技术
DNA Pooling 的SNP检测结果
SNP分析技术 微测序：单碱基延伸法（SNaPshot)
单核苷酸多态性
虽然可以表现为2/3/4个等位基因，但以二等 位基因最为常见。
个体1 T T G A T T G 父源染色体 T T G A T T G 母源染色体个体2ຫໍສະໝຸດ TTAATTG TTGATTG
父源染色体 母源染色体
个体3 T T A A T T G 父源染色体 T T A A T T G 母源染色体
贵州医科大学法医学院 任峥
掌握
SNP的概念， 特点
SNP与STR 比较的优
缺点
SNP法医学 应用
InDel的概 念，特点
A
B
C
D
熟悉
各种SNP分型技术的原理 SNP分型技术的优缺点和法 医学应用
概述
二等位基因遗传标 记是指只有两个等 位基因的遗传标记， 多态性比STR低。
扩增片段长度短， 适用于降解检材。