个体识别方法及设备技术

技术编号:2618412 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种个体识别方法,用于通过使用电泳法分析DNA样品来识别个体,该方法包括:分析被给予个体的识别子的附有个体识别子的DNA样品的第一分析步骤;将通过分析附有识别子的DNA样品的结果与对应的识别子一起存储在数据库中的步骤;分析作为进行个体识别的DNA样品的新样品并使用该结果作为新样品分析结果的第二分析步骤,其中分析新样品时的精度低于分析附有识别子的DNA样品时的精度;以及基于新样品的分析结果检索数据库的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对DNA(脱氧核糖核酸)使用电泳法的个体识别方法, 并且更具体地说,本专利技术涉及使用仅具有低读取性能的电泳分析仪来 精确识别个体的方法和设备。
技术介绍
当为了犯罪调査的目的而使用DNA来识别个体,即所谓的DNA鉴 定时,对个体之间彼此不同的基因组内的DNA区域进行分析。作为一 种分析DNA的方法,电泳法被广泛采用。电泳法的优点在于当对其施 加电场时,由于DNA本质上的差异而使其流率不同。作为使用人类DNA进行的个体识别,FBI(联邦调查局)、日本的 警察机关等已经采用通过分析被称为"微卫星"的区域进行的方法, 在该区域中约四个或五个碱基的序列重复出现。作为测量微卫星区域 的重复的次数的方法,有通过电泳法测量DNA的碱基长度的方法。当 为了进行个体识别而进行DNA的电泳测量时,经常将DNA序列测定仪 作为硬件使用,所述DNA序列测定仪还多用在DNA测定项目(或基因 组测定项目)中。DNA序列测定仪使用约40cm长的填充有凝胶作为电泳介质的毛 细管。从毛细管的一端引入含有DNA片段的溶液样品,其中通过PCR (聚合酶链式反应)来只扩增DNA的微卫星区域和与其相邻的区域来 获得该DNA片段,并且该DNA片段通过由电场导致的力而产生的电泳 朝毛细管的另一端移动。该通过PCR扩增的DNA片段称为"扩增子"。 在该情况下,由于取决于扩增子的尺寸,即DNA中碱基的数目而使得 移动速度不同,因此扩增子到达毛细管另一端所用的时间彼此不同。9这里,通过测量扩增子到达毛细管另一端所用的时间,能够估算与扩 增子相关的DNA的尺寸,从而能够测量微卫星区域中的重复次数。该方法不仅可用于人类,而且还可用于个体之间具有不同DNA区 域的生命体。在联合DNA索引系统(CODIS)等中,使用了前述分析 微卫星的方法,所述CODIS系统是作为使用DNA识别人类个体的系统 而由FBI提出的DNA鉴定系统,但这里使用的基因座中在微卫星的重复 中的碱基的数目以四个碱基或五个碱基为单位。除了对微卫星进行分析以外,还有通过限制酶使DNA片段化并分 析长度不同的片段来识别个体的方法。限制性内切酶是指认出并切断 DNA中特定序列的酶。在该方法中,电泳法也可用于分析。由此,通过PCR扩增产生的扩增子包括被耙向的微卫星的重复序 列部分,以及能够被PCR的引物杂化的部分。因此,假定微卫星中每个 重复内的碱基的数目为4,当某扩增子中微卫星内的重复数目为4时, 微卫星部分具有16 (=4X4)个碱基,并且假定能够被PCR的引物杂化 的碱基的数目为,例如,IO个碱基,则扩增子的碱基长度为26 ( = 10 + 16)个碱基。同理,假定微卫星的重复的数目为5,则有30个碱基。 以下,微卫星的重复次数用STR (短串联重复序列)数表示。例如,当 测量的扩增子的尺寸为30个碱基时,则可测定STR数为5。由于STR数 对应于扩增子的碱基的长度,因此能够认为其为与扩增子有关的碱基 长度信息。在上述示例中,随着STR数增加1,扩增子的长度以四个碱基(或 五个碱基)为单位增加,例如30个碱基、34个碱基等。然而,在人类 DNA鉴定中使用的某些基因区域中,有时候重复不以4个碱基(或5个 碱基)为增量。例如,在某些情形中,存在除了正常的STR外还有具有 两个额外的碱基的类型。除了5次重复的STR外还具有两个额外的碱基 的类型标记为"5.2"。假定当STR数为5时,扩增子具有30个碱基,则10"5.2"表示32个碱基。除了xx,2以夕卜,还存在xx. 1、 xx.3等。如本领域 中已知的,并不是在所有的STR数中都存在作为相对于以该方式重复的 小数的碱基,而是在有限的类型的即特定的STR数中出现。例如,被称为FGA的基因座具有如下多样性。表l列出了示出基因 座多样性出现概率的示例,其示出了对于约200名在美国的非洲人进行 研究的关于FGA多样性的数据。这里,存在18种类型的FGA,即,FGA 存在18种不同的STR数,其中有四种类型为乂^2型。在表l中所示的数 据中,如下所述,来自父亲和母亲的两种类型的STR数总计大于200, 而分析失败总计小于400。同样,由于当STR数的出现频率等于或小于5 时,出现概率统一设定为0.014,因此出现概率的总和超过l.O。表l所 示的数据是基于Bruce Budowle, "Genotype Profiles for Six Population Groups at the 13 CODIS Short Tandem Repeat Core Loci and Other PCRB Based Loci" , Forensic Science,第1巻,第2期(1999年7月)(非专利 文献l)中作为"dnaloci.txt"公开的原始数据。表l:基因座多样性的出现频率的实例<table>table see original document page 12</column></row><table>由于有两组人类基因组,因此对于每个基因座存在来自父亲的STR数和来自母亲的STR数,并且这构成用于指定个体的信息。例如假 定在某基因座中有十种类型的STR数,总共存在100 ( = 10X10)种类 型的组合。在其中的十种类型中,在来自父亲的基因座中的STR数与在 来自母亲的基因座中的STR数相匹配。因此,即使对这样的人类进行 DNA分析以找到STR数时,也仅能找到一个STR数。这样的情形被称为 "同型接合"。在除了同型接合以外的其余的90种类型中,来自父亲的STR数不 同于来自母亲的STR数。当对这样的人类进行DNA分析时,如果精度 足够,将会找到两个STR数。这种情形称为"异型接合"。对此,当分 析DNA时,不能区分哪个STR数是来自父亲和哪个STR数是来自母亲, 因此实际上,异型接合具有45种类型,即90种类型的一半。具体地,当在每个基因组的每组中存在10种类型的基因座的STR 数时,DNA分析中能够存在的结果具有总共55种类型,即10种类型的 同型接合和45种类型的异型接合的组合,并且这构成用于指定个体的 信息。在使用微卫星的DNA分析和比对中,分析这55种类型以挑选有 关的类型,并从数据库中检索与该分析结果完全匹配的条目。在基于DNA的个体识别领域中,分析多个基因座以提高认出精度 并检索数据库。由于STR数对于人类中的每个基因座是独立确定的,因 此通过分析多个基因座能够提高认出精度。在FBI等中进行的DNA分析 中,使用13个基因座。这种DNA分析的细节详细描述于,例如, "Forensic DNA Typing, Second Edition(第二版)Biology, Technology, and Genetics of STR Markers," John M. Bulter, (2005), pp. 85-117, 345-370和373-386 (非专利文献2)。在这点上,JP-2002-253203-A (专利文献l)公开了将用于指定个 体的DNA的碱基序列信息数字化并固定在条形码或IC (集成电路)卡 等上。JP-2003-245098-A (专利文献2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种个体识别方法,用于通过使用电泳法分析DNA样品来识别个体,所述方法包括: 分析被给予了用于个体的识别子的附有识别子的DNA样品的第一分析步骤; 将通过分析附有识别子的DNA样品获得的结果与对应的识别子一起存储在附有识别子的样 品分析数据存储器中的步骤; 以下述精度分析作为进行个体识别的DNA样品的新样品并使用该结果作为新样品分析结果的第二分析步骤,其中所述精度低于分析附有识别子的DNA样品时的精度;以及 基于新样品分析结果检索所述附有识别子的样品分析 数据存储器的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥井伸司麻生川稔杉泽正俊
申请(专利权)人:日本电气株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利