[发明专利]人类Y染色体27个STR基因座的荧光标记复合扩增试剂盒及其应用

说明书

本发明公开了一种人类Y染色体27个STR基因座的荧光标记复合扩增试剂盒及其应用，可在单个反应中多重扩增Y染色体上27个低突变率STR基因座。本发明通过设计独特的基因座排布方式及特异性的引物序列，将27个基因座分为4组，每组分别标记不同的荧光标记。本发明的复合扩增系统为市面上检测基因座数量最多的Y‑STR试剂盒之一，而且包含的基因座全部为低突变率Y‑STR基因座，更加适合男性家系排查。该复合扩增系统引物特异性好、温度耐受范围广、检材适应性强。

技术领域

本发明属于分子遗传学领域，具体涉及一种人类Y染色体27个STR基因座的荧光标记复合扩增试剂盒及其应用，可应用于建库排查、亲权鉴定及DNA家谱构建等方面。

背景技术

STR遗传标记又称微卫星DNA，其广泛存在于原核及真核生物基因组中，是一类由2～6个核苷酸为重复单元组成的几十至一百多个的核苷酸重复序列。不同数目的核心序列呈串联重复排列，而长度呈现多态性。根据两端保守性序列，设计引物，进行PCR，然后通过聚丙烯酰胺、琼脂糖凝胶电泳或毛细管电泳等检测STR遗传标记的多态性。

Y染色体STR遗传标记是指存在于人类Y染色体非重组区域的短串联重复序列。目前，以各种形式确认并命名的Y-STR基因座已有220多个，将已发现的Y染色体STR遗传标记与常染色体STR遗传标记相比，大多数Y染色体STR遗传标记具有复杂重复结构，含有两种或两种以上的不同重复单位，群体中个体的核心重复序列或重复次数不同，形成群体遗传多态性。Y染色体STR遗传标记具有男性特有、父系遗传及单倍型遗传等三大特征，将其独特性与STR位点分型检测的优越性相结合，可进行法医学个体识别、亲子鉴定及DNA家谱构建等。

法医上将突变率高于1％的基因座称为快速突变基因座(Rapidly Mutating Y-STR)。快速突变基因座具有较高的相关男性区分能力，而且一般具有较高的多态性，但基因座突变率较高会干扰某些情况的Y-STR家系排查。

目前法医上利用Y-STR进行建库，主要功能是家系排查，缩小嫌疑人范围，而非认定嫌疑人。在中国，特别是农村，主要是家族聚居的方式，在Y-STR建库的实际操作过程中，往往只对一个大家族中一个或者几个成员进行采样建库，这样在花费较小的情况下就能利用Y-STR快速缩小侦查范围，然后通过比对常染色体STR，对嫌疑人进行认定。由于Y-STR建库采样的一个或几个人即代表了整个家系的Y-STR信息，这就存在一种不利的情况：嫌疑人属于此家系一员，但与建库对象Y-STR有3个或更多基因座分型不一致，此时容易将嫌疑人所属的真实家系排除。如果建库试剂盒中快速突变基因座较多，那么这种可能性会变得非常高。另一方面，由于Y-STR建库主要目的不是认定嫌疑人，不需要区分相关男性，因而快速突变基因座的优势在这里用处不大。所以，不建议在这种情况下使用快速突变率的基因座。然而，低突变率基因座往往多态性较低，不利于家系之间的区分。因此，需要基因座的数量要多，同时基因座的多态性要高，以保证Y-STR试剂盒具有足够高的整体多态性。

目前，市面上主流试剂盒有Plus、Y23、GoldeneyeY26、AGCU Database Y24等荧光检测试剂盒(见表1)，基因座数量分别为17个、27个、23个、26个、24个。法医学常用的的基因座数量较少，累积个体识别率较低，已被确认在某些特定的人群中具有非常低的多态性。Plus、Y23分别含有7个和2个快速突变基因座。AGCU Database Y27拥有27个低突变率基因座，为市面上基因座数量最多的Y-STR试剂盒之一，同时是5色荧光系统，相比同为27个基因座(6色荧光系统)的Plus，应用门槛更低。相比AGCU Database Y24，不仅基因座数量更多，基因座Marker覆盖的等位基因范围更大，减少了等位基因越界的风险，而且其他方面的性能也有较大改善。

表1.市面上主流Y-STR荧光检测试剂盒

发明内容