一种对男性个体进行快速Y-STR分型的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种对男性个体进行快速Y‑STR分型的方法和系统，该方法包括提取所述个体的DNA，获得所述DNA 16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439，根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y‑STR分型结果。本发明专利技术还提供了对男性个体进行快速Y‑STR分型的系统。本发明专利技术的方法和系统能进行快速、稳定、高质量地进行Y染色体STR分型，并利用该分型结果进行快速父系亲属鉴定、家系排查等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种亲权鉴定的方法和系统，尤其涉及一种对男性个体进行快速Y-STR分型的方法和系统。
技术介绍
自1985年英国Jeffreys首次将DNA指纹图应用于一起移民案件的亲权鉴定以来，经过近三十年的发展，DNA分型技术不仅应用于常规案件中的生物物证检验，还应用于一些疑难和紧急案件的处理，例如在法定拘留或监控时间内查找证据或是危及生命的国际安全问题。然而，常规的检测方法需经过DNA提取和PCR扩增之后才能进行DNA分析，这一过程需要8～9个小时，其中PCR扩增需3-4个小时，是检验过程中最耗时的步骤，为缩短反应时间提高检验效率，由此提出了快速PCR技术。目前，快速PCR的研究主要集中在DNA聚合酶的改进、添加剂的研发及热循环仪的革新等三个方面。在PCR反应中，提高DNA聚合酶的延伸活性和速率将会显著缩短扩增时间。目前，商品化的快速聚合酶有Takara公司的SpeedSTARTMHS、Fermentas公司的PyroStartFastPCRMasterMix、Kappa公司的KAPA2GFastPCRKits等，不同聚合酶的保真度、特异性等都有差别。Vallone等尝试将PyroStart和SpeedSTAR两种热启动酶混合，于36分钟内完成了对1ng模板DNA的16重STR复合扩增。Verheij等利用高效的PhusionFlash聚合酶在PIKO快速热循环仪上，对多种实验样本(血斑、唾液斑、精斑、毛囊)DNA进行STR扩增。PCR反应每个循环中变性、退火、延伸时升降温所需时间直接影响PCR扩增时间，减少各阶段时间及循环数均可以缩短扩增时间。此外，采用热性能良好且热利用率高、升降温速率快的高速高效PCR仪也可实现快速PCR的目的。例如，美国Streck公司的PhilisaThermalCycler、德国耶拿公司的SpeedCycler2等。然而，快速PCR在缩短时间的同时也会带来一些诸如影子带增多、非特异性扩增、基因座之间平衡性被破坏、或等位基因丢失等问题，从而对DNA分型结果的解释造成困难。如何构建一个新的检测体系，在实现对男性个体进行快速的Y染色体STR分型的同时能避免上述问题成为有待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种对男性个体进行快速Y-STR分型的方法，能快速获得所述检材16个Y染色体STR基因座的基因型，从而获得男性个体Y染色体STR分型结果。本专利技术还提供一种对男性个体进行快速Y-STR分型的系统，通过该系统可以实现对男性个体针对上述16个基因座的快速、准确分型，从而实现对所述男性个体进行快速父系亲属鉴定、家系排查等。本专利技术还提供了一种复合检测体系，所述检测体系能快速获得男性个体16个Y染色体STR基因座的基因型，为实现对所述男性个体进行快速父系亲属鉴定、家系排查等提供数据支持。本专利技术还提供了一种快速检测试剂盒，包括所述的复合检测体系。本专利技术提供的一种对男性个体进行快速Y-STR分型的方法，该方法包括：1)提取所述男性个体的DNA；2)获得所述DNA16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439；3)根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y-STR分型结果；其中2)包括采用与所述16个基因座对应的扩增引物对其进行扩增以获得扩增产物的步骤，扩增过程中采用的热循环参数为：①95℃，4min；②28-30个循环，每个循环95℃5s，59℃30s，72℃10s；③72℃，7min；④25℃，保温。在本专利技术的方案中，所述16个Y染色体基因座是申请人通过对中国人群男性个体的生活环境、种族起源等进行综合分析，考察各地区民族人口的表型特征差异，包括外形特征，生理指标等，针对这些差异进行文献和网络数据库调研，在已有研究的基础上获得的能进行Y染色体STR分型的特异性基因座的组合。在本申请的方案中，所述男性个体的Y-STR分型结果指的是能用于对该男性个体进行家系排查、父权亲权鉴定等的Y-STR分型结果。进一步的，基因座DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393和DYS437的扩增引物分别对应于SEQIDNo.1至SEQIDNo.12的核苷酸序列；基因座DYS385a/b的扩增引物相同，为SEQIDNo.13至SEQIDNo.14的核苷酸序列；基因座GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439的扩增引物分别对应于SEQIDNo.15至SEQIDNo.30的核苷酸序列。在本专利技术的一个具体实施方式中，扩增过程中采用的扩增体系为：10×缓冲液1μL，dNTP混合物0.2μL，25mM的MgCl20.72μL，扩增引物组1μL，DNA聚合酶0.4μL，模板DNA1ng，灭菌水补足至10μL，其中，所述dNTP混合物中每种dNTP的浓度为10mM，所述扩增引物组中各条引物的浓度为50μM。在本专利技术的另一个具体实施方式中，其中2)还包括在获得扩增产物后，使用遗传分析仪分析该扩增产物，以获得所述16个基因座的基因型的步骤。在本专利技术的方案中，所述遗传分析仪可以是本领域技术人员常规使用的遗传分析仪，例如ABI3130或ABI3500型遗传分析仪，通过ID-X软件或其他GeneMapper软件等分析该PCR扩增产物中所述16个基因座的基因型。本专利技术一种对男性个体进行快速Y-STR分型的系统，所述系统包括DNA提取体系，复合检测体系，以及推断体系；所述DNA提取体系用于提取所述男性个体的DNA；所述复合检测体系用于获得所述DNA包括16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439；获得所述16个基因座的分型结果的过程包括采用与所述16个基因座对应的扩增引物对其进行扩增以获得扩增产物的步骤，扩增过程中采用的热循环参数为：①95℃，4min；②28-30个循环，每个循环95℃5s，59℃30s，72℃10s；③72℃，7min；④25℃，保温；所述推断体系用于根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y-STR分型结果。进一步的，基因座DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393和DYS437的扩增引物分别对应于SEQIDNo.1至SEQIDNo.12的核苷酸序列；基因座DYS385a/b的扩增引物相同，为SEQIDNo.13至SEQIDNo.14的核苷酸序列；基因座GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439的扩增引物分别对应于SEQIDNo.15至SEQIDNo.30的核苷酸序列。在本专利技术的一个具体实施方式中，扩增过程中采用的扩增体系为：10×缓冲液1μL，dNTP混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对男性个体进行快速Y‑STR分型的方法，其特征在于，该方法包括：1)提取所述男性个体的DNA；2)获得所述DNA 16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439；3)根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y‑STR分型结果；其中2)包括采用与所述16个基因座对应的扩增引物对其进行扩增以获得扩增产物的步骤，扩增过程中采用的热循环参数为：①95℃，4min；②28‑30个循环，每个循环95℃5s，59℃30s，72℃10s；③72℃，7min；④25℃，保温。

【技术特征摘要】
1.一种对男性个体进行快速Y-STR分型的方法，其特征在于，该方法包括：1)提取所述男性个体的DNA；2)获得所述DNA16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439；3)根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y-STR分型结果；其中2)包括采用与所述16个基因座对应的扩增引物对其进行扩增以获得扩增产物的步骤，扩增过程中采用的热循环参数为：①95℃，4min；②28-30个循环，每个循环95℃5s，59℃30s，72℃10s；③72℃，7min；④25℃，保温。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基因座DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393和DYS437的扩增引物分别对应于SEQIDNo.1至SEQIDNo.12的核苷酸序列；所述基因座DYS385a/b的扩增引物相同，为SEQIDNo.13至SEQIDNo.14的核苷酸序列；所述基因座GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439的扩增引物分别对应于SEQIDNo.15至SEQIDNo.30的核苷酸序列。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，扩增过程中采用的扩增体系为：10×缓冲液1μL，dNTP混合物0.2μL，25mM的MgCl20.72μL，扩增引物组1μL，DNA聚合酶0.4μL，模板DNA1ng，灭菌水补足至10μL，其中，所述dNTP混合物中每种dNTP的浓度为10mM，所述扩增引物组中各条引物的浓度为50μM。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中2)还包括在获得扩增产物后，使用遗传分析仪分析该扩增产物，以获得所述16个基因座的基因型的步骤。5.一种对男性个体进行快速Y-STR分型的系统，其特征在于，所述系统包括DNA提取体系，复合检测体系，以及推断体系；所述DNA提取体系用于提取所述个体的DNA；所述复合检测体系用于获得所述DNA16个Y染色体STR基因座的基因型，所述STR基因座为DYS458、DYS390、DYS438、DYS392、DYS393、DYS437、DYS385a/b、GATA_H4、DYS391、DYS447、DYS19、DYS448、DYS456、DYS635和DYS439；获得所述16个基因座的分型结果的过程包括采用与所述16个基因座对应的扩增引物对其进行扩增以获得扩增产物的步骤，扩增过程中采用的热循环参数为：①95℃，4min；②28-30个循环，每个循环95℃5s，59℃30s，72℃10s；③72℃，7min；④25℃，保温；所述推断体系用于根据所述16个STR基因座的基因型获得所述男性个体Y-STR...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敬，欧元，李彩霞，韩俊萍，孙辉，李万水，叶健，
申请(专利权)人：公安部物证鉴定中心，
类型：发明
国别省市：北京;11