一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系及检测方法技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系及检测方法。本发明专利技术选择的遗传标记，包括常染色体STR和男性特有的Y染色体STR以及Y染色体SNP遗传标记，可以实现一次性地检测更多的遗传信息，为测序数据的准确性提供了可靠的保证，且具有重复性良好，检测性能高等优点。检测性能高等优点。检测性能高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系及检测方法


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系及检测方法。

技术介绍

[0002]人类Y染色体短串联重复(Y
‑
STR)具有父系遗传、缺乏重组、分型简单、信息量大、多态性高等特点，是研究人类的起源进化、民族差异、种族差异、群体及地区分布等的有力工具。目前应用Y
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STR的家系排查已成为刑事侦查的重要途径，能够有效减少刑事办案中摸底排查的工作。但由于目前商品化的试剂盒，Y
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STR位点数目不足，实际返回结果的个体数过多，无法有效减少刑事侦查的工作量。
[0003]目前，荧光标记多重扩增结合毛细管电泳(PCR
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CE)是STR分型的主流技术。但是基于PCR
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CE分型时，相同片段长度的等位基因中存在重复区域序列结构不一致的情况。另外PCR
‑
CE技术分型多拷贝Y
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STR仅能检测长度多态性。二代测序技术(NGS)，具有测序通量高、速度快的优点。NGS不仅能从长度多态性上对STR基因座进行分析，可以检测多拷贝Y—STR基因座的序列信息，具有更高的基因多样性及个体识别力。目前，针对二代测序商业化Y
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STR分型试剂盒的研发尚处于起步阶段，主要有Y23 System(Promega)、ForenSeqTM DNA Signature Prep Kit(Illumina)、Yfiler
TM Plus PCR Amplification Kit(Thermol Fisher)和GlobalFiler PCR Amplification Kit(Thermol Fisher)。但以上试剂盒涉及的Y
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STR相对较少，四个试剂盒分别包含了23个Y
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STR基因座、24个Y
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STR基因座、27个Y
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STR基因座和2个Y
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STR基因座。同时存在试剂盒价格昂贵，配套的数据分析软件只能针对各自开发试剂盒，参数的设置相对固定，只能对固有基因座的测序数据进行分析，不利于法医学实际应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术普遍存在的缺陷，本专利技术创造性的提供了一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系及检测方法。本专利技术提供的检测方法，可以实现一次性地检测更多的遗传信息，为测序数据的准确性提供了可靠的保证，且具有重复性良好，检测性能高等优点。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系，共包含123个基因座，其中，Y
‑
STR位点49个，Y
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SNP位点50个，接近零突变的Y
‑
indel位点3个，常染色体STR位点21个。
[0007]优选地，所述Y
‑
STR位点分别为DYS19，DYS385a/b，DYS389I，DYS389II，DYS390，DYS391，DYS392，DYS393，DYS437，DYS438，DYS439，DYS448，DYS456，DYS458，DYS635，GATA_H4，GATA
‑
A10，DYS481，DYS533，DYS576，DYS643，DYS460，DYS549，DYF387S1a/b，DYS449，DYS518，DYS627，DYS570，DYS527a/b，DYS447，DYS444，DYS557，DYS596，DYS388，DYF404S1a/b，DYS593，DYS645，DYF399S1，DYF403S1，DYS630，DYS526，DYS547，DYS576，DYS612，DYS626；
所述Y
‑
SNP位点分别为M7，M89，M95，M111，M117，M119，M122，M134，M175，M214，M216，P123，P128，P131，P132，P136，P145，P148，P149，P151，P157，P164，P186，P191，P196，P197，P198，P199，P200，P201，M173，M174，rs11096433，M145，rs9306845，rs9786479，rs17276358，rs2075640，F449，M88，M188，rs16980426，rs17323322，N7，rs13447354，F1478，rs9786707，M15，rs16980711，M9；所述Y
‑
indel位点包括rs771783753，rs199815934，rs759551978；所述常染色体STR位点包括Amelogenin，D3S1358，D1S1656，D6S1043，D13S317，PentaE，D16S539，D18S51，D2S1338，CSF1PO，PentaD,TH01，vWA，D21S11，D7S820，D5S818，TPOX，D8S1179，D12S391，D19S433，FGA。
[0008]本专利技术还提供了一种利用所述的检测体系对群体遗传多态性进行检测的方法，其包含如下过程：
[0009]S1、筛选基因座位点，并根据基因座序列设计引物；
[0010]S2、根据S1设计的引物，采用多重PCR技术扩增基因文库；
[0011]S3、对步骤S2制得的基因文库测序，并进行数据分析。
[0012]优选地，步骤S1所述引物序列信息参见序列表，各引物稀释成20μM；
[0013]优选地，步骤S2所述基因文库的构建过程为：
[0014](1)按下列反应条件配制多重PCR反应混合液：引物混合液10μL，多重PCR扩增缓冲液4μL，模板DNA 1～100ng，补无菌超纯水至总反应体系20μL；所述引物混合液包括寡核苷酸、1
×
TE Buffer，所述多重PCR扩增缓冲液包括酶活性为5～20U的DNA聚合酶、终浓度为0.1～0.5mmol/L的dNTP、终浓度为1.5～6mmol/L的MgCl2；
[0015]按下列程序条件进行PCR扩增：98℃，2min，(98℃15s，60℃4min)28循环，72℃10min，4℃hold；制得PCR产物；
[0016](2)扩增完成后，在步骤(1)制得的各PCR产物中加入消化缓冲液，具体如下：多重PCR产物20μL，消化缓冲液2μL，按下列程序进行消化，50℃10min，55℃10min，60℃20min，10℃hold，制得消化产物；所述消化缓冲液包括终浓度为50
‑
100mmol/L的Tris
‑
HCl、终浓度为1.5
‑
6mmol/L的MgCl2、终浓度为0.1
‑
0.5mmol/L的ATP、终本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NGS的STR和SNP遗传标记联合检测体系，其特征在于，共包含123个基因座，其中，Y
‑
STR位点49个，Y
‑
SNP位点50个，接近零突变的Y
‑
indel位点3个，常染色体STR位点21个。2.如权利要求1所述的检测体系，其特征在于，所述Y
‑
STR位点分别为DYS19，DYS385a/b，DYS389I，DYS389II，DYS390，DYS391，DYS392，DYS393，DYS437，DYS438，DYS439，DYS448，DYS456，DYS458，DYS635，GATA_H4，GATA
‑
A10，DYS481，DYS533，DYS576，DYS643，DYS460，DYS549，DYF387S1a/b，DYS449，DYS518，DYS627，DYS570，DYS527a/b，DYS447，DYS444，DYS557，DYS596，DYS388，DYF404S1a/b，DYS593，DYS645，DYF399S1，DYF403S1，DYS630，DYS526，DYS547，DYS576，DYS612，DYS626；所述Y
‑
SNP位点分别为M7，M89，M95，M111，M117，M119，M122，M134，M175，M214，M216，P123，P128，P131，P132，P136，P145，P148，P149，P151，P157，P164，P186，P191，P196，P197，P198，P199，P200，P201，M173，M174，rs11096433，M145，rs9306845，rs9786479，rs17276358，rs2075640，F449，M88，M188，rs16980426，rs17323322，F1478，rs13447354，N7，rs9786707，M15，rs16980711，M9；所述Y
‑
indel位点包括rs771783753，rs199815934，rs759551978；所述常染色体STR位点包括Amelogenin，D3S1358，D1S1656，D6S1043，D13S317，PentaE，D16S539，D18S51，D2S1338，CSF1PO，PentaD,TH01，vWA，D21S11，D7S820，D5S818，TPOX，D8S1179，D12S391，D19S433，FGA。3.一种利用权利要求1所述的检测体系对群体遗传多态性进行检测的方法，其特征在于，包含如下过程：S1、筛选基因座位点，并根据基因座序列设计引物；S2、根据S1设计的引物，采用多重PCR技术扩增基因文库；S3、对步骤S2制得的基因文库测序，并进行数据分析。4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，步骤S1所述引物序列信息及其在序列表中的位置如表1所述：表1 不同基因座对应的重复片段及引物信息
5.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，步骤S2所述基因文库的构建过程为：(1)按下列反应条件配制多重PCR反应混合液：引物混合液10μL，多重PCR扩增缓冲液4μL，模板DNA 1～100ng，补无菌超纯水至总反应体系20μL；所述引物混合液包括寡核苷酸、1
×
TE Buffer，所述多重PCR扩增缓冲液包括酶活性为5
‑
20U的DNA聚合酶、终浓度为0.1
‑
0.5mmol/L的dNTP、终浓度为1.5
‑
6mmol/L的MgCl2；按下列程序条件进行PCR扩增：98℃，2min，(98℃15s，60℃4min)28循环，72℃10min，4℃hold；制得PCR产物；(2)扩增完成后，在步骤(1)制得的各PCR产物中加入消化缓冲液，具体如下：多重PCR产
物20μL，消化缓冲液2μL，按下列程序进行消化，50℃10min，55℃10min，60℃20min，10℃hold，制得消化产物；所述消化缓冲液包括终浓度为50
‑
100mmol/L的Tris
‑
HCl、终浓度为1.5
‑
6mmol/L的MgCl2、终浓度为0.1
‑
0.5mmol/LATP、0.1
‑
0.5mmol/L的dNTP；(3)按下列反应配制反应混合液：步骤(2)制得的消化产物22μL，连接缓冲液6μL，接头1μL，连接酶1μL，总体系30μL，按以下反应进行连接：22℃30min，72℃10min，10℃hold，制得PCR文库；所述连接缓冲液包括终浓度为50
‑
100mmol/L的Tris
‑
HCl、终浓度为1.5
‑
6mmol/L的MgCl2、终浓度为0.2
‑
1mmol/L的ATP、终浓度为0.1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，董晓静，夏昊强，张振兴，全旺，
申请(专利权)人：郑州高新生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：