鉴定生物样本间亲缘关系的方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种鉴定生物样本间亲缘关系的方法。该方法包括：(1)基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；(2)对步骤(1)中所得到的所述测序文库进行测序；(3)基于步骤(2)的测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；(4)基于步骤(3)中所得到的结果，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系。利用根据本发明专利技术实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的方法，非父排除率可达99.99％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。

Methods and systems for identifying genetic relationships among biological samples

The invention provides a method for identifying the relationship between biological samples. The method includes: (1) constructing a sequencing Library Based on the first nucleic acid sample from the first organism and the second nucleic acid sample from the second organism; (2) sequencing the sequencing library obtained in step (1); (3) determining the base type of the first nucleic acid sample and the second nucleic acid sample at the predetermined SNP site based on the sequencing results of step (2); (4) step-based. The results obtained in Sudden (3) determine the relationship between the first organism and the second organism. By using the method of identifying the genetic relationship between biological samples according to the embodiment of the present invention, the non-paternity exclusion rate can reach 99.99%, and the paternity identification of small gestational week fetuses (e.g. 6-8 weeks) can be effectively realized.

【技术实现步骤摘要】
鉴定生物样本间亲缘关系的方法和系统
本专利技术涉及生物
，具体地，本专利技术涉及鉴定生物样本间亲缘关系的方法和系统，更具体地，本专利技术涉及鉴定生物样本间亲缘关系的方法、系统、用于对测序文库进行筛选富集的试剂盒以及检测预定SNP位点的试剂在制备设备中的用途。
技术介绍
传统的产前亲子鉴定方法是直接通过获取胎儿绒毛、羊水、脐血或胎儿组织来进行亲子鉴定，这种侵性技术对孕妇和胎儿均有一定风险，有1％的可能性导致宫内感染、羊膜破裂、流产、胎儿畸形或死亡等。1997年学界发现孕妇外周血中含有胎儿游离DNA，从孕5周开始即可检测出胎儿血浆游离DNA(cfDNA)，并且随着孕周增加而增加。在孕妇生产后2小时内血浆中胎儿cfDNA会迅速消除。这为无创产前相关检测提供理论基础。现有的亲子鉴定技术有：一代STR检测技术：STR(短串联重复序列)为人类基因组中多态性基因座，它由2-6碱基对构成核心序列，呈串联重复排列，STR位点长度一般在100-300bp之间，个体之间STR长度差异构成多态性，在基因传递中遵循孟德尔遗传定律，已广泛应用于法医学个体识别和亲子鉴定。市面一般为18个STR位点左右的检测试剂盒。基于NGS(下一代测序)检测技术：类似产品主要有IlluminaFGx，基于STR和SNP(单核苷酸多态性)位点的亲子鉴定和个体识别，NGS的高通量测序技术并且自动分型生成报告。然而，亲子鉴定技术仍有待进一步开发和改进。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的：一代STR检测通常通过毛细管电泳检测20个位点左右，该检测方法只适用于胎儿羊水或绒毛样本，而抽取羊水或胎儿绒毛属于有创性取样方法，有1％可能性导致宫内感染和流产；而侵入性取样一般只能在16-24周进行，因而一代STR检测也只能解决孕期这一时间段的亲子鉴定问题；传统STR的扩增产物片段较长，当检测血浆游离DNA时，存在等位基因丢失的问题，因此传统STR位点并不适用于无创产前亲子鉴定检测。基于NGS的检测技术，如IlluminaFGx，不适用于cfDNA这种降解DNA的检测，也不具有从母血血浆中检测胎儿基因型的功能。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种只需抽取孕妇外周血，对游离DNA中的胎儿多态性位点进行分型，进而得到准确的母子基因型的鉴定生物样本间亲缘关系的方法。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种鉴定生物样本间亲缘关系的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；(2)对步骤(1)中所得到的所述测序文库进行测序；(3)基于步骤(2)的测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；(4)基于步骤(3)中所得到的结果，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系，其中，所述预定SNP位点包括，所述预定SNP位点包括选自表1中所示位点的至少之一。表1：。利用根据本专利技术实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的方法，非父排除率可达99.99％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种鉴定生物样本间亲缘关系的系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：构建测序文库装置，所述构建测序文库装置用于基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；测序装置，所述测序装置用于对所得到的测序文库进行测序，确定碱基类型装置，所述确定碱基类型装置用于基于测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；以及判定装置，所述判定装置用于基于确定的碱基类型，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系，其中，所述SNP位点包括选自选自表1中所示位点的至少之一。利用根据本专利技术实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的装置，有效实现了生物样本间亲缘关系的鉴定，非父排除率可达99.99％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了一种用于对测序文库进行筛选富集的试剂盒。根据本专利技术的实施例，所述试剂盒包括：探针，所述探针特异性识别预定SNP位点，所述预定SNP位点包括选自选自表1中所示位点的至少之一。利用根据本专利技术实施例的用于对测序文库进行筛选富集的试剂盒，可对测序文库中的预定SNP位点进行有效富集，进而通过测序，可高效实现了生物样本间亲缘关系的鉴定，非父排除率可达99.99％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。在本专利技术的第四方面，本专利技术提出了检测预定SNP位点的试剂在制备设备中的用途，所述设备用于确定生物样本间亲缘关系，所述预定SNP位点包括选自选自表1中所示位点的至少之一。利用根据本专利技术实施例的检测预定SNP位点所制备的设备，可高效实现了生物样本间亲缘关系的鉴定，非父排除率可达99.99％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。附图说明图1是根据本专利技术实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的系统的结构示意图；图2是根据本专利技术再一实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的系统的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的疑似父本和母本白细胞基因组DNA完整性的凝胶电泳检测图；以及图4是根据本专利技术实施的基因组DNA打断后主要条带分布的凝胶电泳检测图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。鉴定生物样本间亲缘关系的方法在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种鉴定生物样本间亲缘关系的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；(2)对步骤(1)中所得到的所述测序文库进行测序；(3)基于步骤(2)的测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；(4)基于步骤(3)中所得到的结果，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系，其中，所述预定SNP位点包括选自选自表1中所示位点的至少之一。利用根据本专利技术实施例的鉴定生物样本间亲缘关系的方法，非父排除率可达99.9％，并且有效实现了小孕周胎儿(如6～8周)的亲子鉴定。根据本专利技术的实施例，所述第一核酸样本和第二核酸样本的累积亲权概率大于10000是生物样本间具有亲缘性的指示。根据本专利技术的实施例，所述第一核酸样本和第二核酸样本包括选自DNA和RNA的至少之一。根据本专利技术的具体实施例，所述DNA为基因组DNA。根据本专利技术的实施例，所述第一生物体为胎儿，所述第二生物体为所述胎儿的疑似生物学父亲。根据本专利技术的具体实施例，所述第一核酸样本来源于孕妇外周血。进而可有效避免宫内感染和流产。根据本专利技术的具体实施例，所述第一核酸样本为孕妇外周血血浆游离DNA。孕妇外周血血浆游离DNA来自胎儿的DNA，进而避免了直接抽取羊水或胎儿绒毛进行胎儿DNA的提取，有效避免了有创式取样所带来的宫内感染和流产的风险。所述第二核酸样本来源不受特别限制，只要可以提取到有效量的疑似生物学父亲的基因组DNA即可。根据本专利技术的具体实施例，所述第二生物样本来源于所述第二生物体的血液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定生物样本间亲缘关系的方法，其特征在于，包括：(1)基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；(2)对步骤(1)中所得到的所述测序文库进行测序；(3)基于步骤(2)的测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；(4)基于步骤(3)中所得到的结果，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系，其中，所述预定SNP位点包括选自表1所示位点的至少之一。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定生物样本间亲缘关系的方法，其特征在于，包括：(1)基于来自于第一生物体的第一核酸样本和来自于第二生物体的第二核酸样本，构建测序文库；(2)对步骤(1)中所得到的所述测序文库进行测序；(3)基于步骤(2)的测序结果，确定所述第一核酸样本和所述第二核酸样本在预定SNP位点的碱基类型；(4)基于步骤(3)中所得到的结果，确定所述第一生物体与所述第二生物体的亲缘关系，其中，所述预定SNP位点包括选自表1所示位点的至少之一。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一核酸样本和第二核酸样本的累积亲权概率大于10000是生物样本间具有亲缘性的指示。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一核酸样本和第二核酸样本包括选自DNA和RNA的至少之一。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一生物体为胎儿，所述第二生物体为所述胎儿的疑似生物学父亲。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一核酸样本来源于孕妇外周血，任选地，所述第一核酸样本为孕妇外周血血浆游离DNA；任选地，所述第二核酸样本来源于所述第二生物体的血液、皮肤、毛发、唾液、肌肉和精液的至少一种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测序是在BGISeq-500或IlliminaHiseq2000/4000测序平台上进行的，任选地，在进行所述测序之前，对所述测序文库进行筛选富集处理，其中，所述筛选富集处理采用特异性针对所述预定SNP位点的探针。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一核酸样本为孕妇外周血血浆游离DNA，所述方法进一步包括:a，基于来自于第三生物体的第三核酸样本构建测序文库，所述第三生物体为所述孕妇，所述第三生物样本来源于所述孕妇白细胞，所述第三生物样本为孕妇白细胞基因组DNA；b，对于步骤a中所得到的所述测序文库进行测序；以及c，基于步骤b的测序结果，确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李生斌，常辽，李波，
申请(专利权)人：深圳华大法医科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44